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

第一节 被动运输 第四章 物质的输入与输出 1 联系生活 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？ 你吃比较咸的食物时，例如你吃腌制的咸菜，连续嗑带盐的瓜子等，你的口腔和唇的黏膜有什么感觉？为什么？ 以上两个实例都与水进出细胞有关，那么水是如何进出细胞的呢？ 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。 问题探讨 p62 渗透现象动画演示 分子级别动画演示 蔗糖分子 水分子 探究：漏斗管内的液面为什么会升高？ 水分子可以自由通过，而蔗糖分子不能通过 蔗糖溶液 清水 多 少 思考2：如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？ 蔗糖溶液 清水 漏斗内蔗糖（溶质）对水的吸引力与大气压强向下的压力平衡，所以液柱上升到一定高度不会再上升 一：水势，纯水的水势最高，驱动水分子进入的力是水势。水势向上的力与大气压向下的力相互平衡，所以上升到一定高度不会再上升。 二：漏斗内蔗糖（溶质）对水的吸引力与大气压强向下的压力平衡，所以上升到一定高度不会再上升。 5 思考3：渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？ 不同。蔗糖不允许通过半透膜，漏斗内仍然存在蔗糖溶液。漏斗内蔗糖溶液的浓度（被稀释）仍高于烧杯中清水的浓度 蔗糖溶液 清水 液面不再上升时水分子的运动状态如何？ 此时仍然有水分子进出半透膜 水分子移动达到平衡状态 渗透平衡 蔗糖溶液 清水 两溶液间的水分子进行双向运动，我们只是观测出由水分子双向运动的差所导致的液面改变 7 30%蔗糖溶液 玻璃纸 30%蔗糖溶液 30%蔗糖溶液 纱布 清水 思考： B和C的液面会升高吗？ C B 30%蔗糖溶液 玻璃纸 清水 A ①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液具有浓度差 水进出细胞的原理 —渗透作用 发生渗透作用的条件是什么？ 8 水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散 含水量高－－ 低浓度溶液－ －渗透压低 含水量低－－ 高浓度溶液－ －渗透压高 半透膜 两侧的溶液具有浓度差。 2 发生的条件 3 水的运输方向 1 概念： ①从溶质的角度分析： 低浓度溶液→高浓度溶液 ②从水分子自身的角度分析： 高含量一侧→低含量一侧 指物质的量浓度而非质量浓度 水进出细胞的原理 —渗透作用 9 外 界 溶 液 浓 度 细 胞 质 的 浓 度 小于 吸水膨胀、涨破 大于 失水皱缩 低渗溶液 高渗溶液 等渗溶液 0.9% NaCl溶液中 20%的NaCl溶液中 清水中 等于 保持原状 二、渗透原理的应用——水进出动物细胞 10 外界溶液 细胞膜 半透膜 漏斗内溶液 细胞质基质 相当于 相当于 浓度差 动物细胞与外界溶液组成了一个渗透系统 ②细胞内溶液与外界溶液存在浓度差 ①细胞膜相当于一层半透膜 二、渗透原理的应用——水进出动物细胞的原理 如果将装置中的漏斗换成植物细胞将如何？和动物细胞一样也会吸水或失水吗？ 三、植物细胞的吸水与失水 原生质层是指细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质 原生质层 细胞壁 三.植物细胞的吸水与失水 植物细胞的吸水和失水可通过质壁分离及复原的实验验证 支持和保护，伸缩性比较小 细胞内的液体环境：液泡里面的细胞液 水进出植物细胞：主要是指水经过原生质层进出液泡。 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 实验结果 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？ 是渗透作用，原生质层相当于一层半透膜 （1）如果假设是正确的，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会 ；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会 。 （2）如何提高或降低细胞外溶液浓度？ （3）如何看到细胞？需要用到什么材料和器具？ 实验结论 提高细胞外溶液浓度：蔗糖溶液 降低细胞外溶液浓度：清水 利用显微镜观察临时装片。 失水 吸水 探究植物细胞的吸水和失水 14 (1)材料用具： ② 0.3g/mL的蔗糖溶液、清水 ③ 吸水纸 引流法 刀片，镊子，滴管、载玻片、盖玻片、显微镜等 ① 材料选择： 活细胞、有细胞壁、有大液泡如：紫色洋葱鳞片叶 15 实验：探究植物细胞的吸水和失水 三.植物细胞的吸水与失水 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 实验结果 实验结论 ①在清水中 ②蔗糖溶液中 ③滴加清水 外界溶液 中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小 蔗糖溶液 清水 逐渐脱离细胞壁 变大，颜色变浅 逐渐贴近细胞壁 基本不变 基本不变 缩小，颜色变深 探究植物细胞的吸水和失水 液泡 细胞壁 结论：（1）原生质层相当于一层半透膜； （2）植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。 自身对照是指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照 这个实验有无设置对照组 17 一、水进出细胞的原理 植物细胞的失水与吸水 外界溶液 漏斗内溶液 细胞液 相当于 半透膜 相当于 原生质层 （细胞膜+液泡膜+其中的细胞质） 细胞壁的伸缩性 原生质层的伸缩性 ＜ 外因： 外界溶液浓度 细胞液浓度 ＞ 内因 原生质层相当于一层半透膜 细胞渗透失水 质壁分离 探究：质壁分离中“质”和”壁”分别指什么？ 三.植物细胞的吸水与失水 “质”指原生质层，“壁”指细胞壁 1. 动物细胞能在高浓度溶液中发生质壁分离吗？ 动物细胞不会在高浓度溶液中发生质壁分离，因为其不具有细胞壁。 2. 植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？ 不会，因为具有细胞壁。 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。 四、被动运输——自由扩散 1.概念：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。 2.运输方向： 高浓度 低浓度 顺浓度梯度，不需要载体，不需要能量 4.实例： 3.特点： 5.影响自由扩散的因素：浓度差 物质浓度 运输速率 气体（氧气、二氧化碳）、少部分水、脂溶性小分子（甘油、脂肪酸、乙醇、苯、性激素等）。 四、被动运输——协助扩散 1.概念： 2.运输方向： 高浓度 低浓度 顺浓度梯度，需膜上转运蛋白的协助，不需要能量 4.实例： 水、红细胞吸收葡萄糖 3.特点： 5.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 （67页最后一句） 借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式叫作协助扩散。 转运蛋白 通道蛋白 钠离子 钾离子 葡萄糖 氨基酸 载体蛋白 只容许与自身通道直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过；不需要与分子或离子结合。 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。 物质跨膜运输的方式 浓度梯度 是否需要 转运蛋白 是否 消耗能量 被动运输 自由扩散 协助扩散 顺浓度梯度 不需要 需要 不消耗 不消耗 顺浓度梯度 被动运输的类型 比较自由扩散和协助扩散，并完成下列表格。 24 本节小结 被动运输 动物细胞： 植物细胞： 渗透作用： 半透膜；半透膜两侧要有浓度差 吸水膨胀；失水皱缩 原生质层，质壁分离及复原 分类 自由扩散 协助扩散 水进出细胞的原理 转运蛋白 通道蛋白 载体蛋白 影响因素： 膜内外物质浓度梯度的大小、转运蛋白的数量、温度 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。（ ） √ X X 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 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 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 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $