4.1 被动运输-【备课小能手】2023-2024学年高一生物教学课件（人教版2019必修1）

必修一 第四章 第1节 教师： 第1节 被动运输 思考：细胞膜怎样控制物质输入和输出？ 糖链 膜蛋白 细胞质 细胞是个开放的生命系统 扩散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。 图2 渗 透 半透膜 图1 扩 散 渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。 任务1:渗透现象 一、水进出细胞的原理 讨 论： （1）如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ （2）如果用纱布或不透水的塑料布代替玻璃纸，漏斗管内的液面会升高吗？ （3）如果将烧杯中的清水换成与漏斗中等浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 请你总结发生渗透作用的条件。 任务1:渗透现象 （1）半透膜；（2）膜两侧的溶液具有浓度差。 外界＞胞内 外界＝胞内 外界＜胞内 任务2：水进出动物细胞的原理 基于红细胞的结构特点及图示结果，你认为水进出红细胞的方式是什么？请说明原因。 方式： 原因： 渗透作用 1.细胞膜是选择透过性膜，相当于半透膜; 2.红细胞中富含大分子的血红蛋白等有机物，不能透过细胞膜，当将其置于低浓度溶液中时，膜两侧存在浓度差。 请说出植物细胞和动物细胞在结构上的主要区别 液泡膜 植物细胞壁 全透性 叶绿体 细胞壁 细胞质 细胞膜 原生质层 实验目的： 做出假设： 设计实验： 探究水分进出植物细胞是否通过渗透作用 水分通过渗透作用进出植物细胞 探究·实践——探索植物细胞的吸水和失水 任务3：水进出植物细胞的原理 思 考： 1.该实验过程共观察了3次，制作临时装片后观察，滴加蔗糖溶液后观察，再次滴加清水后观察。每一次是什么样的实验现象呢？原因是？ 第一次观察 滴加蔗糖溶液后观察 再次滴加清水溶液后观察 第一次对照 第二次对照 质壁分离 质壁分离产生的原因： 内因： 外因： （1）原生质层相当于一层半透膜 （2）原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性 外界溶液浓度>细胞液浓度 思考： 1. 发生质壁分离的细胞壁内侧的溶液是什么？ 2. 动物细胞能在高浓度溶液中发生质壁分离吗？ 回顾视频内容。说明植物细胞渗透吸水。 12 请同学们解释以下现象： 1.分析盐碱地不利于植物生长的原因。为什么有些植物耐盐碱？ 2.临床上为什么使用0.9%NaCl即生理盐水输液? 盐碱地 耐盐碱植物-刺槐 1、为什么O2、CO2 、甘油、乙醇等能够通过人工脂双层？ 2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？ 3、Na + 、 K +、Ca 2+ 等能跨膜运输，但图示显示了这些离子不能通过脂双层，这是怎么一回事？ O2、CO2 、N2、苯 水、甘油、乙醇 人工合成无蛋白质的脂双层 H+, Na + , K +, Ca 2+ ,Cl- 葡萄糖、氨基 酸、核苷酸 二、被动运输 1.自由扩散 转运蛋白 载体蛋白 通道蛋白 转运特点 自身构象 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过 只容许与自身通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜的分子或离子通过 改变 不改变 转运蛋白： 2.协助扩散 相同点： 归纳：自由扩散和协助扩散有哪些异同? 被动运输： 1.物质均以从高浓度向低浓度运输（顺浓度梯度） 2.均不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 不同点： 协助扩散需要转运蛋白参与，自由扩散不需要。 物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 资料1 分析两则资料，归纳水主要以哪种方式进行跨膜运输？ 资料2: 1988年，美国科学家阿格雷从红细胞和肾小管细胞中分离出一种新的膜蛋白，后来经过实验证实，其是水通道蛋白。 水主要以协助扩散的方式进出细胞。 现在，请同学思考：水从水多的一侧向水少的一侧扩散，属于哪种方式的扩散呢？ 有的同学会说，水分子很小，应该是通过自由扩散的方式过膜；有的同学可能会想到水分子是极性分子，而磷脂分子具有亲水的头部和长长的疏水的尾部，疏水的尾部不停的摆动，极性分子很难通过，所以水分子虽然很小，也难以通过自由扩散的方式通过磷脂双分子层。这些同学分析的都有一定道理，但是水分子过膜的方式不能仅通过理论分析得出，必须通过实验证实。现在，我们一起看2个资料：资料1-水分子比较小，在活细胞中含量最多，人们曾经认为它们以自由穿过细胞膜磷脂分子的间隙而进出细胞。后来的研究发现，水分子在通过细胞膜时的速率高过人工膜（如图中的曲线所示，横坐标是各种物质对人工膜的通透性，纵坐标是各种物质对生物膜的通透性；氧气在两种膜中的通透性最高，而且是一致的，说明氧气透过人工膜和生物膜的方式是一致的，均以自由扩散的方式过膜；二氧化碳和甘