4.1 被动运输课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

第4章 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，会出现如右图所示现象。玻璃纸是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。 问题探讨 半透膜让小分子通过而大分子不能通过的一类多孔性薄膜的总称。 1.漏斗内的液面为什么会升高？如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 单位时间内进入漏斗的水分子数量多于从漏斗渗出的水分子数量，漏斗内溶液体积增大，液面上升。 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，液面高度如何变化？ 不会；纱布孔隙大，蔗糖分子可自由通过。 液面不会升高，膜两侧浓度相同，水分子进出平衡。 条件一 ：半透膜 条件二：浓度差 问题探讨 扩散：扩散是分子从高浓度处向低浓度处运动的现象。最后结果两处物质浓度相等。 渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。最后结果通过半透膜的溶剂分子达到动态平衡。 ②半透膜的两侧的溶液具有浓度差。 ①具有半透膜。 水分渗透方向： 渗透作用发生的条件： 浓度溶液：低 高 水分子数：多 少 水进出细胞的原理——渗透作用 一 红细胞与渗透装置的比较 动物红细胞的细胞膜相当于半透膜，当细胞膜两侧存在浓度差，细胞会发生渗透吸水或失水。 细胞质 管内溶液 外界溶液 细胞膜 半透膜 动物细胞的失水与吸水 二 外界溶液浓度 小于 细胞质浓度 外界溶液浓度 大于 细胞质浓度 外界溶液浓度 等于 细胞质浓度 细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩 保持原状态 动物细胞的失水与吸水 二 1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？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“问题探讨”中所说的半透膜？ 不能。蔗糖分子。 是。细胞膜是选择透过性膜，选择透过性膜相当于半透膜，但半透膜不是选择透过性膜。 3、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。 思考•讨论 4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？ 5、临床上输液为什么要用生理盐水？ 浓度差。当外界溶液浓度大于细胞质浓度时，红细胞失水；反之，红细胞吸水。浓度差越大细胞吸水或失水越多。 防止血细胞失水或吸水，细胞形态改变影响细胞的功能。 6、将食物用食盐腌制为什么可以达到防止食物腐烂变质的目的？ 在高浓度的溶液中，细菌等微生物会过度失水而死亡。 思考•讨论 内溶液 外界溶液 半透膜 原生质层　 细胞膜 液泡膜 细胞质 细胞液 细胞壁 （全透性） 植物细胞与渗透装置的比较 水分进出植物细胞经过细胞壁、原生质层（细胞膜、细胞质、液泡膜）进出细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。 植物细胞的失水与吸水 三 植物细胞的原生质层相当于半透膜，当原生质层两侧存在浓度差，植物细胞会发生渗透吸水或失水。 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞失水；反之，植物细胞吸水。浓度差越大细胞吸水或失水越多。 植物细胞的失水与吸水 三 2、当你把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一段时间后就可见有水分渗出，这些水分是从哪里来的？ 1、蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后，会有什么变化？ 菜叶又重新变得硬挺起来了，叶面伸展，即水分的输入。 白菜细胞失去水分，即水分的输出。 3、对农作物施肥过多，为什么会造成“烧苗”现象？ 农作物根细胞失去水分，即水分的输出。 问题探讨 探究植物细胞的失水与吸水 探究•实践 原生质层相当于一层半透膜吗？ 1、提出问题 假设原生质层相当于一层半透膜 2、作出假设 3、设计实验 预期结果 在高浓度溶液中细胞失水，中央液泡会变小，细胞皱缩 在清水中细胞吸水，中央液泡会变大，细胞膨胀 先将细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其形态变化； 再将细胞浸润在清水中，观察其大小变化。 思 路 1、植物细胞发生质壁分离的条件： 1）、细胞是活的 2）、细胞有大液泡 3）、细胞外溶液的浓度大于细胞液浓度 归纳总结 内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性 外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度 2、质壁分离产生的原因 谢谢合作 1、被动运输 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。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。 自由扩散和协助扩散 四 细胞外 细胞内 水分子 细胞膜 2.自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散，也叫简单扩散。 自由扩散和协助扩散 四 （1）运输方向： 高浓度 低浓度 不需要载体，不需要（细胞内化学反应所释放的）能量 （3）实例： 气体分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性物质 （2）特点： （4）影响自由扩散的因素：浓度差 浓度差 扩散速度 自由扩散和协助扩散 四 毛细血管壁 红细胞 肺泡壁 空气 氧气 15.8 氧气 5.6 氧气 14.5 细胞外 细胞内 细胞膜 3.协助扩散——借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式叫做协助扩散，也叫易化扩散。 自由扩散和协助扩散 四 （1）运输方向： 高浓度 低浓度 （3）实例： 红细胞吸收葡萄糖 （2）特点： 需膜上转运蛋白的协助，不需要（细胞内化学反应所释放的）能量 （4）影响协助扩散的因素 浓度差和转运蛋白数量 P点后速率受转运蛋白数量限制 自由扩散和协助扩散 四 4. 转运蛋白 镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助离子和一些小分子有机物顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。 自由扩散和协助扩散 四 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，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。 通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小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，不需要与通道结合。 自由扩散和协助扩散 四 5、水分子进出细胞的方式：自由扩散和协助扩散 自由扩散和协助扩散 四 被动运输 自由扩散 协助扩散 磷脂双分子层 载体蛋白 膜转运蛋白 通道蛋白 水通道蛋白 渗透作用 水分进出细胞 质壁分离与复原 方式 原理是 会导致成熟 植物细胞 包括 穿过 借助 包括 如 课堂小结 谢谢合作 评价反馈：P67练习与应用 一、概念检测 1.物质跨膜运输的方式与物质的特点和细胞膜的结构有关。判断下列有关物质跨膜运输的表述是否正确。 (1)细胞膜和液泡膜都相当于半透膜。 （ ） (2)水分子进入细胞，是通过自由扩散方式进行的。 （ ） (3)载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样的。 （ ） √ × × 课堂练习 评价反馈：P67练习与应用 一、概念检测 2.基于对植物细胞质壁分离原理的理解判断，下列各项无法通过质壁分离实验证明的是（ ） A.成熟植物细胞的死活 B.原生质层比细胞壁的伸缩性大 C.成熟的植物细胞能进行渗透吸水 D.水分子可以通过通道蛋白进入细胞 D 课堂练习 评价反馈：P67练习与应用 一、概念检测 3.假如将甲乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞液 的浓度高，在显微镜下连续观察，可以预测甲乙两细胞的变化是（ ） A.甲乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原 B.甲乙两细胞都发生质壁分离，但乙细胞很快发生质壁分离复原 C.只有乙细胞发生质壁分离，但不会发生质壁分离复原 D.甲乙两细胞发生质壁分离，随后都很快发生质壁分离复原 B 课堂练习 评价反馈：P67练习与应用 二、拓展应用 1.细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现提供紫色洋葱鳞片叶表皮细胞，请设计实验，测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液。写出你的实验思路，并分析其中的基本原理。 1.可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液 2.将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。 3.记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度， 4.据此推算出细胞液溶质浓度应介于这两个浓度之间。 课堂练习 评价反馈：P67练习与应用 二、拓展应用 2.温度变化会影响水分通过半透膜的扩散 速率吗？请你提出假设，并设计检验该假设的实验方案。 假设：温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率。 设计实验提示：可以借用本节问题探讨中的渗透装置进行实验。 将该渗透装置置于不同温度的环境中，通过比较不同温度下漏斗管液面上升速度的快慢，判定温度是否影响水分子的扩散速度。 实验中要注意排除各种无关变量的干扰，如置于不同温度中的漏斗内的蔗糖溶液的量和浓度必须相等，以确保实验的准确性。 课堂练习 EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn www.aliyun.com - Media Transcoding $