4.1 被动运输-【爱上生物课】2024-2025学年高一生物上学期优质课件（人教版2019必修1）

1 第1节 被动运输 1 第四章 细胞的物质输入和输出 水进出细胞的原理 扩散： 泛指物质分子从相对含量多的地方向相对含量少的地方运动 ，直到均匀分布的现象。 滴入红墨水处和旁边的浓度差将会______。 减小 问题探讨 问题探讨 半透膜：是指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。它往往是只能让小分子物质透过，大分子物质不能透过。 肠系膜、蛋壳膜、膀胱膜、 鱼鳔等都属于半透膜。 问题探讨 问题探讨 1、漏斗管内的液面为什么会升高？ 多 少 如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 不会，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升。 问题探讨 2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？ 3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 不会。因为纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物质都能够自由通过，包括水分子和蔗糖分子都能通过。 单位时间透过玻璃纸进出水分子量相同，故漏斗管液面不变 条件一 ：半透膜 条件二：浓度差 问题探讨 1、概念：水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜从低浓度溶液 向高浓度溶液的的扩散. 3.渗透作用中水的运输方向 水相对含量高－－ 半透膜 水（溶剂） 低浓度溶液－ －渗透压低 水相对含量低－－ 高浓度溶液－ －渗透压高 2、发生的条件 半透膜 膜两侧的溶液具有浓度差。 渗透压：溶质微粒对水的吸引力 01 水进出细胞的原理--渗透作用 E F 0.1g/mL的蔗糖溶液 0.1g/mL的葡萄糖溶液 0.1mol/L的蔗糖溶液 0.1mol/L的葡萄糖溶液 B液面上升 物质量浓度小 物质量浓度大 两处液面等高 想一想 左右液面如何变化？ 提示：葡萄糖是单糖，而蔗糖是二糖 思考与讨论 漏斗管内的液面会下降 烧杯内蔗糖浓度>漏斗管内蔗糖浓度： 烧杯内蔗糖浓度<漏斗管内蔗糖浓度： 烧杯内蔗糖浓度=漏斗管内蔗糖浓度： 2、如果烧杯和漏斗管内都是蔗糖溶液，结果会怎样？ 漏斗管液面下降 漏斗管液面上升 漏斗管液面不变 不会, 漏斗内溶液浓度仍然高；漏斗内液柱有静水压 如果漏斗管内的液面不再升高，半透膜两侧溶液的浓度大小一样吗？为什么？ 1、如果烧杯中的是蔗糖溶液，漏斗管内是清水，结果会怎样？ 外侧浓度高而水少，内部水分向外流动 外侧浓度低而水多，外侧水分向内流动 ▌小总结：把装置放在等、高、低浓度的情况分析 内、外两侧浓度相等，水分进出相等。 渗透装置 动物细胞 植物细胞 发生渗透的条件 于高浓度溶液中 于低浓度溶液中 ①半透膜 ②浓度差 （决定吸水程度） 细胞的吸水和失水 清水中 0.9%NaCl溶液中 20%的蔗糖溶液中 外 界 溶 液 浓 度 细 胞 质 的 浓 度 小于 吸水膨胀 大于 失水皱缩 等于 保持原状 低渗溶液 高渗溶液 等渗溶液 动物细胞的吸水和失水 02 不能， 1、红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物 相当于“问题探讨” 所示装置中的什么物质？ 2、红细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜？ 是 主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下，浓度差越大 吸水或失水较多。 4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？ 生理盐水浓度与血浆浓度基本一致，可以维持血细胞正常形态。 5、临床输液为什么用生理盐水？ 3、当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 不一定。 思考与讨论 蔗糖溶液。 生活现象 1、连续磕带盐的瓜子时，你的口腔和唇的黏膜 有什么感觉呢？ 2、不同的饮料浓度不同。当我们进行完剧烈 的体育活动，大量流汗后，应选择什么浓度 的饮料才能更好地解渴呢？为什么？ 干燥难受的感觉 外界浓度高，口腔和唇粘膜细胞失水 低浓度 盐腌制过的黄瓜皱皱巴巴，还会出很多水； 而用清水泡过的青菜却很硬挺，这是为什么呢？ 细胞液 细胞质 细胞膜 细胞壁 原生质层 清水 ? 类比学习 （全透性） 成熟植物细胞模式图 液泡膜 1 2 3 4 5 03 植物细胞的吸水和失水 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 实验结论 表达与交流 进一步探究 水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？ 原生质层是不是相当于一层半透膜？ 原生质层相当于一层半透膜 探究植物细胞的吸水和失水 设计方案：将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。 （设计方案、预期结果…） 预期结果 ：由于原生质层相当于一层半透膜，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会____，细胞_______；在清水中植物细胞的液泡又会______，细胞_____。 缩小 皱缩 变大 膨胀 进行实验 材料：紫色洋葱鳞片叶、0.3g/mL的蔗糖溶液，清水 器具：显微镜、镊子、吸水纸 进行实验 方法步骤： 1、滴清水 2、取材 3、展平 4、盖盖玻片 ①制片 探究植物细胞的吸水和失水 ②低倍显微观察 ----正常的洋葱表皮细胞 特点： 细胞壁 液泡 具有一个紫色的中央大液泡，原生质层紧贴着细胞壁 ③一侧滴 0.3g/ml的蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引（引流法）， 观察现象： 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水 质壁分离 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水 ④一侧滴清水，另一侧用吸水纸吸引（引流法），观察现象 质壁分离复原 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 实验结论 表达与交流 进一步探究 探究植物细胞的吸水和失水 1、原生质层相当于半透膜 2、植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的 植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？ 实验结论 1.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？ 2.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？ 思考与讨论 不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水 高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，不可能发生质壁分离复原 3.为什么植物细胞失水时,原生质层与细胞壁不是一起变化,而是发生质壁分离? 原生质层比细胞壁的伸缩性大 溶质分子进入了细胞，如滴加浓度稍高的KNO3溶液时 1、已经发生质壁分离的细胞，再放入清水也不能复原的原因？ 细胞死亡 2、发生质壁分离自动复原 总结：发生质壁分离或复原的条件有哪些？ (3) 活细胞 （1）具有细胞壁 （2）具有大液泡 质壁分离复原的两种特殊情况分析： 发生质壁分离——活细胞 不发生质壁分离—死细胞 判断成熟植物细胞的死活 测定细胞液浓度范围 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间 待测成熟植物细胞 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 镜检 待测成熟植物细胞 一定浓度的蔗糖溶液 镜检 质壁分离及其复原的应用 比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 比较未知浓度溶液的浓度大小 发生质壁分离所需时间越短。未知溶液的浓度越大，反之，未知溶液的浓度越小。 同一植物的相同成熟细胞 未知浓度的溶液 镜检 发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大 不同成熟植物细胞 同一浓度梯度的蔗糖溶液 镜检 质壁分离及其复原的应用 鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液） 溶液不能透过半透膜（如蔗糖溶液） 成熟植物细胞 不同种类溶液 镜检 只发生质壁分离 质壁分离后自动复原 溶质能透过半透膜（KNO3溶液） 质壁分离及其复原的应用 像水分子这样，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。 被动运输 1 自由扩散 2 协助扩散 实例：O2、CO2、水、脂溶性小分子（乙醇、甘油、苯） 1、自由扩散（简单扩散）：物质通过简单的扩散作用进出细胞。 特点： 1、顺浓度梯度运输 2、不需要转运蛋白协助 3、不需要消耗细胞能量 比方:球往低处滚： 04 自由扩散和协助扩散 1、顺浓度梯度运输 2、需要转运蛋白参与 3、不需要消耗能量 2、协助扩散（易化扩散）：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散 实例:水、某些离子、葡萄糖进入红细胞 比方：车载货下坡 特点： 04 自由扩散和协助扩散 研究表明，水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的。 K+离子通道蛋白 水通道蛋白 借助膜上的通道蛋白进出细胞。 载体蛋白 通道蛋白 转运特点 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 自身构象 改变 不改变 是否与转运的分子结合 结合 不结合 是否有特异性 具有 具有 实例 葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞 水分子通过水通道蛋白进出细胞 3、转运蛋白的类型 04 自由扩散和协助扩散 自由扩散和协助扩散的比较 项 目 自由扩散 协助扩散 运输方向 是否需要 载体 是否消耗细胞内的能量 举例 不需要 需要 不消耗 不消耗 O2、CO2、水、脂溶性小分子（乙醇、甘油、苯） 水、某些离子、葡萄糖进入红细胞 高浓度 低浓度 高浓度 低浓度 自由扩散 协助扩散 影响自由扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差。 影响协助扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差,细胞膜上转运蛋白的种类和数量。 P点后速率受转运蛋白数量限制 影响跨膜运输的因素 学以致用 天天向上 Lavf57.58.101 Lavf57.58.101 $$