4.1 被动运输-【备课精选】2024-2025学年高一生物同步教学实用课件（人教版2019必修1）

第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 被动运输 是指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。 温故 知新 扩散现象 扩散速度与温度有关，温度越高，扩散速度越快。 半透膜：一类小分子物质可以通过，而大分子物质不能通过的多孔性薄膜的总称。 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，会出现如右图所示现象。玻璃纸（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。 温故 知新 P62 思考 讨论 P62 1. 漏斗管内液面为什么会升高？ 2. 若用一层纱布代替蛋壳膜，漏斗管内的液面还会升高吗？ 3. 若烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 烧杯中清水中水的相对含量大于蔗糖溶液，水分子透过玻璃纸渗入漏斗的扩散速度大于渗出漏斗的 不会。因为纱布不是半透膜，孔隙很大，水分子和蔗糖分子都能通过 半透膜两侧溶液浓度相等时，单位时间内水分子数渗入量与渗出量相等 ，故漏斗管液面不会升高 一、水进出细胞的原理 （一）渗透作用 1. 概念： 水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散 2. 渗透作用发生的条件： （1）具有半透膜 （2）半透膜两侧溶液具有浓度差 3. 渗透作用中水的运输方向 水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透 4. 渗透作用和扩散的区别 渗透是一种通过半透膜的扩散；扩散可以通过半透膜，也可以不通过半透膜。 渗透是溶剂分子在扩散；扩散可以是溶剂，也可以是溶质。 细胞膜 细胞内溶液 类比 推理 如果将装置中的漏斗换成细胞还会不会吸水？ 如果吸水会发生什么呢？ “泳池命案” 外界溶液浓度 细胞质浓度 外界溶液浓度 细胞质浓度 外界溶液浓度 细胞质浓度 < 细胞吸水膨胀 > 细胞失水皱缩 = 细胞形态不变 （二）水分进出动物细胞 1. 红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？ 是。细胞膜是选择透过性膜，选择透过性膜相当于半透膜，但半透膜不一定是选择透过性膜。 2. 当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 不一定，浓度差很大时会涨破，浓度差较小时不会涨破。 3. 红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？ 浓度差（膜内外物质浓度梯度的大小）。当外界溶液浓度大于细胞质浓度时，红细胞失水；红细胞吸水。浓度差越大细胞吸水或失水越多。 4. 临床上输液为什么要用生理盐水？ 防止血细胞失水或吸水，细胞形态改变影响细胞的功能。 思考 讨论 P63 （二）水分进出动物细胞 原理： （1）细胞膜相当于一层半透膜 （2）细胞膜两侧溶液具有浓度差 （三）水分进出植物细胞 1. 植物细胞的结构 细胞壁 细胞液 功能特点：全透性 结构特点：伸缩性比较小 原生质层 含水、糖类、无机盐、色素和蛋白质等 细胞膜 细胞质 液泡膜 思考：如何解释下列现象？这些现象与植物细胞的失水或吸水有什么关系吗？ 在青菜上放一些盐，一会儿后就可看到水分渗出。 对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。 放蔫的青菜用清水浸泡一会儿后，又恢复新鲜 。 功能特点：选择透过性 结构特点：伸缩性比较大 2. 探究植物细胞的吸水和失水 提出问题 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？ P64 作出假设 设计实验 进行实验 实验现象 得出结论 交流讨论 水分进出植物细胞是通过渗透作用；原生质层相当于一层半透膜 回忆：探究实验的一般流程？ 2. 探究植物细胞的吸水和失水 提出问题 P64 作出假设 设计实验 进行实验 实验现象 得出结论 交流讨论 2. 探究植物细胞的吸水和失水 提出问题 P64 作出假设 设计实验 进行实验 实验现象 得出结论 交流讨论 水分进出植物细胞是通过渗透作用进行的；原生质层相当于一层半透膜 归纳：水分进出植物细胞的原理是什么？ 外界溶液 中央液泡大小 液泡颜色 原生质层的位置 细胞大小 吸水能力 0.3g/ml蔗糖溶液 变小 变深 质壁分离 基本不变 逐渐增强 清水 逐渐恢复 重新变浅 质壁分离复原 基本不变 逐渐减弱 3. 水分进出植物细胞的原理 （1）原生质层相当于一层半透膜 （2）原生质层两侧溶液具有浓度差 （3）原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性 正常的洋葱外表皮细胞 失水的洋葱外表皮细胞 4. 质壁分离 （1）概念： 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞失水，原生质层与细胞壁逐渐分离的现象 （2）发生原因： 正常的洋葱外表皮细胞 发生质壁分离的洋葱外表皮细胞 吸水恢复的洋葱外表皮细胞 4. 质壁分离 （1）概念： 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞失水，原生质层与细胞壁逐渐分离的现象 （2）发生原因： 5. 质壁分离复原 当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，已经发生质壁分离的植物细胞吸水，原生质层与细胞壁逐渐恢复原状的现象 思考：是不是所有的植物细胞都能发生质壁分离？ 是不是所有的植物细胞都能发生质壁分离复原？ 植物的导管细胞是死细胞 分生区的细胞等无大液泡 二、被动运输 （一）概念 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。 被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。 通常哪些物质进出细胞不需要消耗能量细胞内化学反应所释放的能量？这类物质在细胞外和细胞内的浓度有什么差异？ 除了水分子还有什么物质可以通过自由扩散进出细胞？ 协助扩散和自由扩散的主要区别是什么？ 通过载体蛋白进入细胞，与通过通道蛋白进入细胞有什么不同？ 阅读 思考 P66-67 （二）被动运输的类型 1. 自由扩散 物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散 （2）运输方向： （1）定义： 顺相对含量梯度 （3）特点： 不需要转运蛋白，不需要消耗细胞内化学反应释放的能量 （4）实例： O2、CO2等气体分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子；水分子 （5）影响自由扩散的因素： 细胞膜内外物质浓度梯度的大小 思考：甘油、乙醇等分子为什么能以自由扩散的方式进出细胞？P66 因为甘油、乙醇等都是脂溶性的物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂分子层出入细胞。 组织 细胞 肺泡 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2是怎样进入血液以及组织细胞？ （二）被动运输的类型 2. 协助扩散 （1）运输方向： 顺相对含量梯度 （2）特点： 需膜上转运蛋白的协助，不需要消耗细胞内化学反应释放的能量 （3）实例： ① 大多数H2O通过水通道蛋白进出细胞 ② 葡萄糖进入红细胞 ③ 静息电位K+外流、动作电位Na+内流 （4）影响协助扩散的因素 ① 细胞膜内外物质浓度梯度的大小 ② 转运蛋白数量 载体蛋白只允许与自身结合部位 的分子或离子通过，每次转运时都会发生自身 的改变。 通道蛋白只容许与自身通道的直径和 相适配、大小和 相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时， 与通道蛋白结合。 相适应 构象 电荷 形状 不需要 课堂练习 课后作业 课本67页《练习与应用》 练习册《4.1被动运输》 预习下一节《4.2主动运输与胞吞、胞吐》 本节大纲 参考本节概念图 细胞在什么情况下吸水或失水? 植物细胞的质壁分离与复原现象说明什么? 两种被动运输的方式有什么异同? 本节聚焦 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 Lavf55.33.100 Lavf58.30.100 $$