4.1被動(dòng)運(yùn)輸（第三課時(shí)）課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

第四章

細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸

（第三課時(shí)）教學(xué)目標(biāo)目標(biāo)010203歸納概括兩種被動(dòng)運(yùn)輸方式的異同。（科學(xué)思維）通過(guò)對(duì)“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作，進(jìn)一步掌握探究類實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，提升實(shí)驗(yàn)操作能力。（科學(xué)探究）感悟正常的物質(zhì)進(jìn)出對(duì)細(xì)胞代謝的重要意義，認(rèn)同生物體的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的特點(diǎn)。（生命觀念）復(fù)習(xí)回顧

1.滲透的方向：水是從（）濃度溶液一側(cè)向（）濃度溶液一側(cè)擴(kuò)散；從水的相對(duì)含量（）的溶液一側(cè)向相對(duì)含量（）的溶液一側(cè)擴(kuò)散（順相對(duì)含量濃度梯度擴(kuò)散）；達(dá)到滲透平衡時(shí)，水進(jìn)出半透膜速度（),溶液濃度（）的一側(cè)液面（）。2.觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原可以使用（）倍光學(xué)顯微鏡，選擇的必須是（）的植物細(xì)胞（原因是含有中央大液泡）；發(fā)生質(zhì)壁分離的外因是：（）溶液濃度大于（），使細(xì)胞失水。3.能夠使植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原的物質(zhì)包括（）等，原因：溶質(zhì)通過(guò)（）進(jìn)入液泡，使細(xì)胞液的濃度升高，當(dāng)細(xì)胞液濃度（）外界溶液濃度時(shí)細(xì)胞開(kāi)始吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原。復(fù)習(xí)回顧

1.滲透的方向：水是從（低）濃度溶液一側(cè)向（高）濃度溶液一側(cè)擴(kuò)散；從水的相對(duì)含量（高）的溶液一側(cè)向相對(duì)含量（低）的溶液一側(cè)擴(kuò)散（順相對(duì)含量濃度梯度擴(kuò)散）；達(dá)到滲透平衡時(shí)，水進(jìn)出半透膜速度（相等

),溶液濃度（高）的一側(cè)液面（高）。2.觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原可以使用（低）倍光學(xué)顯微鏡，選擇的必須是（成熟）的植物細(xì)胞（原因是含有中央大液泡）；發(fā)生質(zhì)壁分離的外因是：（外界）溶液濃度大于（細(xì)胞液）濃度，使細(xì)胞失水。3.能夠使植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原的物質(zhì)包括（KNO3、NaCl、乙二醇、甘油、尿素）等，原因：溶質(zhì)通過(guò)（原生質(zhì)層）進(jìn)入液泡，使細(xì)胞液的濃度升高，當(dāng)細(xì)胞液濃度（大于/高于）外界溶液濃度時(shí)細(xì)胞開(kāi)始吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原。動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞條件原理現(xiàn)象①___________相當(dāng)于半透性膜②______________________具有濃度差①___________（由細(xì)胞膜、液泡膜和兩層之間的細(xì)胞質(zhì)組成）相當(dāng)于半透膜②_________________具有濃度差滲透作用滲透作用當(dāng)外界溶液濃度______細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞吸水膨脹當(dāng)外界溶液濃度______細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞失水皺縮當(dāng)外界溶液濃度_____細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞維持正常形態(tài)當(dāng)外界溶液濃度______細(xì)胞液濃度，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象當(dāng)外界溶液濃度______細(xì)胞液濃度，細(xì)胞吸水膨脹，由于存在細(xì)胞壁，細(xì)胞不會(huì)漲破當(dāng)外界溶液濃度______細(xì)胞液濃度，細(xì)胞維持正常形態(tài)細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)與外界溶液小于小于大于大于等于等于原生質(zhì)層細(xì)胞液與外界溶液思考一：

像水分子這樣，物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞椒Q為什么呢？像水分子這樣，物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞椒Q為被動(dòng)運(yùn)輸。一自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）自由擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）自由擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）過(guò)程（視頻）(1)概念：細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞。(2)特點(diǎn)：①順濃度梯度運(yùn)輸②不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助③不需要消耗能量(3)實(shí)例：氣體、水、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子自由擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）思考三：甘油、乙醇等分子為什么能以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞？因?yàn)楦视汀⒁掖嫉榷际侵苄缘奈镔|(zhì)，與磷脂分子有較強(qiáng)的親和力，容易通過(guò)磷脂分子層出入細(xì)胞。(4)影響因素：濃度差擴(kuò)散速度轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白擴(kuò)散速度能量（或氧氣）擴(kuò)散速度濃度差溫度自由擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）以自由擴(kuò)散的方式（肺泡壁、毛細(xì)血管壁為單細(xì)胞層）4層1.O2是以怎樣的方式進(jìn)入血液以及組織細(xì)胞？2.O2從肺泡腔進(jìn)入血液需要穿過(guò)幾層生物膜？3.O2從肺泡腔進(jìn)入組織細(xì)胞需要穿過(guò)幾層生物膜？9層生物膜、磷脂分子層、磷脂雙分子層肺泡O2O2思考?討論思考：水分子進(jìn)出細(xì)胞的方式一定是自由擴(kuò)散的嗎？自由擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）有人發(fā)現(xiàn)在動(dòng)物的腎臟中，水分子進(jìn)出細(xì)胞的速率大于自由擴(kuò)散的速率，這說(shuō)明了什么？協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）過(guò)程（視頻）借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散。三協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）(1)概念：(2)特點(diǎn)：①順濃度梯度運(yùn)輸②需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助③不需要消耗能量(3)實(shí)例：①葡萄糖通過(guò)載體蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞②鈉鉀離子通過(guò)離子通道蛋白運(yùn)輸③水分子通過(guò)水通道蛋白運(yùn)輸載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過(guò)，而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變。通道蛋白只容許與自身通道直徑和形狀相匹配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過(guò)；不需要與分子或離子結(jié)合。葡萄糖三協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白K+、Na+離子、水分子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白鑲嵌在膜上的一些特殊的蛋白質(zhì)，能夠協(xié)助離子和一些小分子有機(jī)物順濃度梯度跨膜運(yùn)輸，這些蛋白質(zhì)稱為轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。載體蛋白通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過(guò)只容許與自身通道的直徑和形狀相適配，大小和電荷相適宜的分子或離子通過(guò)自身構(gòu)象是否與轉(zhuǎn)運(yùn)的分子結(jié)合有無(wú)特異性實(shí)例改變結(jié)合具有不改變不結(jié)合具有葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞水分子通過(guò)水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞被動(dòng)運(yùn)輸關(guān)于水分子過(guò)膜方式問(wèn)題的討論：P68：過(guò)去人們普遍認(rèn)為，水分子都是通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的，但后來(lái)的研究表明，水分子更多的是借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞的。

本節(jié)內(nèi)容中水分子進(jìn)出紅細(xì)胞和成熟植物細(xì)胞的方式當(dāng)以自由擴(kuò)散為主，對(duì)于腎小管重吸收及小腸上皮細(xì)胞吸水等則以協(xié)助擴(kuò)散為主。水通道蛋白在不同細(xì)胞含量不同，吸水方式必然不同，不應(yīng)一概而論。自由擴(kuò)散演示按鈕協(xié)助擴(kuò)散演示按鈕(4)影響因素：濃度差溫度三協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）濃度差擴(kuò)散速度能量擴(kuò)散速度轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白種類和數(shù)量(5)自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散：項(xiàng)目自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是否消耗細(xì)胞內(nèi)的能量舉例不需要需要不消耗不消耗O2、H2O、CO2、尿素、甘油、乙醇葡萄糖通過(guò)紅細(xì)胞膜高濃度低濃度高濃度低濃度課堂小結(jié)

細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出細(xì)胞的吸水和失水自由擴(kuò)散滲透作用的兩個(gè)條件動(dòng)物細(xì)胞特點(diǎn)：順濃度梯度，不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，不需要能量植物細(xì)胞1.半透膜2.濃度差外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度

細(xì)胞吸水外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度

細(xì)胞失水外界溶液濃度=細(xì)胞液濃度

細(xì)胞形態(tài)不變外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度

質(zhì)壁分離外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度

質(zhì)壁分離復(fù)原質(zhì)壁分離超過(guò)一定限度不能復(fù)原（過(guò)度失水）例子：氣體分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性物質(zhì)協(xié)助擴(kuò)散特點(diǎn)：順濃度梯度，需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，不需要能量例子：紅細(xì)胞吸收葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：載體蛋白和通道蛋白課堂小結(jié)

實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

1.下列關(guān)于自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的敘述，正確的是（）①都不消耗能量②都不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白③自由擴(kuò)散只能順濃度梯度，而協(xié)助擴(kuò)散既可以順濃度梯度，也可以逆濃度梯度④都是被動(dòng)運(yùn)輸⑤葡萄糖有時(shí)候可以通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散順濃度梯度運(yùn)輸A.①②④

B.①③④

C.①④⑤

D.①②⑤實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

2.下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)恼f(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A.溫度會(huì)影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾蔅.甘油進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞不需要消耗ATPC.細(xì)胞膜對(duì)離子的吸收具有選擇透過(guò)性D.紅細(xì)胞中能貯存大量氧氣分子，故氧氣分子進(jìn)入紅細(xì)胞為主動(dòng)運(yùn)輸實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

3.比較生物膜和人工膜（雙層磷脂分子）對(duì)多種物質(zhì)的通透性，結(jié)果如下圖。據(jù)此不能得出的結(jié)論是（

）A.生物膜上存在協(xié)助H2O通過(guò)的物質(zhì)

B.生物膜對(duì)K+、Na+、Cl-的通透性具有選擇性C.離子以易化（協(xié)助）擴(kuò)散發(fā)生通過(guò)人工膜

D.分子的大小影響其通過(guò)人工膜的擴(kuò)散速率4．水分子通過(guò)細(xì)胞膜的方式有自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散（借助水通道蛋白）兩種。為研究水分子的主要跨膜運(yùn)輸方式，科研人員將生理狀況相同且良好的非洲爪蟾卵母細(xì)胞平均分為兩組并放入等量等濃度的低滲溶液。甲組不做處理，乙組加入通道蛋白抑制劑。假設(shè)加入的成分對(duì)溶液的滲透壓不會(huì)造成影響，一段時(shí)間后，測(cè)定低滲溶液中細(xì)胞的水通透速率。下列相關(guān)說(shuō)法合理的是A．不論甲組還是乙組，水分子都是從低滲溶液進(jìn)入細(xì)胞且單向移動(dòng)B．若水分子的主要跨膜運(yùn)輸方式是協(xié)助擴(kuò)散，則甲組細(xì)胞的水通透速率比乙組的快C．若水分子的主要跨膜運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散，則乙組細(xì)胞的水通透速率比甲組的快D．適當(dāng)增加兩組細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度會(huì)明顯增加兩組細(xì)胞的水通透速率B5．美國(guó)科學(xué)家阿格雷等發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞膜上專門供水分子進(jìn)出的通道蛋白。水通道蛋白位于細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，在細(xì)胞膜上組成“孔道”，可控制水分子進(jìn)出細(xì)胞。下列相關(guān)敘述正確的是（

）A．水通道蛋白由氨基酸分子組成，水分子進(jìn)出細(xì)胞均需要水通道蛋白的參與B．同位素標(biāo)記法可用于研究水通道蛋白從合成到整合到細(xì)胞膜的過(guò)程C．水通道蛋白有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞和進(jìn)行細(xì)胞間信息交流的功能D．動(dòng)物體中不同細(xì)胞的細(xì)胞膜上的水通道蛋白的種類和數(shù)量均相同B實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

6．圖甲燒杯中是5%的淀粉液，圖乙燒杯中是5%的葡萄糖液，將裝有蒸餾水的透析袋分別放入圖甲、乙燒杯中(水和葡萄糖分子能通過(guò)透析袋的膜)，放置1h后(

)A．圖甲燒杯中透析袋外的淀粉液濃度不變B．圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖液濃度降低C．圖甲燒杯中透析袋內(nèi)的液體加入碘液后呈藍(lán)色D．圖乙燒杯中透析袋內(nèi)的液體加入斐林試劑后即呈磚紅色實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

7.下圖甲和乙分別是兩種狀態(tài)下的植物細(xì)胞。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.圖甲→圖乙是質(zhì)壁分離形成的過(guò)程，該過(guò)程中細(xì)胞需要失水B．圖甲狀態(tài)的出現(xiàn)，說(shuō)明細(xì)胞壁和原生質(zhì)層的伸縮性不同C．將成熟的植物細(xì)胞置于適宜濃度的KNO3溶液中，會(huì)自動(dòng)發(fā)生圖甲→圖乙過(guò)程D．根尖處只有成熟區(qū)的細(xì)胞才會(huì)發(fā)生圖甲→圖乙的變化實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

8.如圖曲線表示完全相同的兩個(gè)植物細(xì)胞分別放置在甲、乙溶液中，細(xì)胞失水量的變化情況。相關(guān)敘述不正確的是(

)A．該實(shí)驗(yàn)可選取綠色植物成熟的葉肉細(xì)胞進(jìn)行B．若乙溶液的濃度稍增大，則曲線中b點(diǎn)右移