4.1 被动运输课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 被动运输 在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。 过一段时间后，会出现如图所示现象。 玻璃纸（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子不能。 1.水中的液面为什么会升高？ 单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子量。 2.如果漏斗足够长，管内的液面会无限升高吗？ 不会，烧杯中与漏斗中的液体具有浓度差，会产生渗透压（溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，溶质微粒越多，即溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶液渗透压越高。）；液面差会产生一定压强。当二者相当时，液面会停止上升。 渗透压 液面差产生的压强 水 蔗糖 溶液 3.如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？ 不会，纱布孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通过。 4.如果烧杯中是同样浓度的蔗糖溶液，还会出现原来的现象吗？ 不会，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于从长颈漏斗渗出的水分子量，液面不变。 5.发生实验最初结果的条件有？ 半透膜和浓度差 一 水进出细胞的原理 （一）动物细胞（哺乳动物红细胞为例） 扩散：物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象。 渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。 1.注意是溶剂分子，而不是溶质分子。 2.常见半透膜：羊皮纸、玻璃纸；细胞膜、细胞器膜、细胞膜；动物膀胱、鱼鳔…… 3.由溶剂分子浓度高的一侧到溶剂分子浓度低的一侧。 将哺乳动物红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后： H2O H2O H2O 1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？ 不能。 2.这里的半透膜是？ 哺乳动物红细胞的细胞膜。 3.如果外界溶液浓度足够低，红细胞会发生什么现象？ 吸水涨破 4.临床上输液为什么要用生理盐水（质量分数为0.9%的氯化钠溶液）？ 与血浆浓度相接近，维持细胞正常形态。 （二）植物细胞（紫色洋葱鳞片叶细胞为例） 细胞壁是全透性的；伸缩性比较小。 成熟的植物细胞的中央大液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液。 原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 探究植物细胞的吸水和失水 1.制备临时装片：选取新鲜洋葱鳞片叶，用刀片在外表皮上划一方框，用镊子撕下表皮。在载玻片上滴一滴清水，将撕下的表皮放在水滴中展平，盖上盖玻片。 2.低倍镜观察：细胞中紫色的中央液泡大小、原生质层的位置。 3.高渗溶液：从盖玻片一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸引流。重复几次使材料完全浸润在蔗糖溶液中。 4.低倍镜观察：细胞大小变化、中央液泡大小变化、原生质层的位置。 5.低渗溶液：从盖玻片一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸引流。重复几次使材料完全浸润在清水中。 6.低倍镜观察：细胞大小变化、中央液泡大小变化、原生质层的位置。 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。当细胞不断失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来。 质壁分离复原：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液的水就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态。 被动运输 自由扩散（简单扩散） 协助扩散（易化扩散） 被动运输：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的物质跨膜运输方式。 二 自由扩散和协助扩散 （一）自由扩散（简单扩散） 定义：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。 特点： 1.沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散； 2.不需要提供能量； 3.没有膜蛋白的协助。 物质： 非极性小分子物质：O2、CO2、N2 很容易 脂溶性物质：甘油、乙醇、苯、尿素 较易 极性小分子物质：水 大的不带电的分子和各种带电的分子都难以通过质膜。 （二）协助扩散（易化扩散） 定义：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。 特点： 1.沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散； 2.不需要提供能量； 3.有膜蛋白的协助。 转运蛋白 载体蛋白：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，并且每次转运都会发生自身构象的改变。 人红细胞有葡萄糖的载体蛋白 通道蛋白：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。分子或离子通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合。 水通道、钠通道、钙通道、钾通道、氯通道 1.协助扩散需要膜蛋白的帮助，并且比简单扩散的速度要快几个数量级。 2.