被動(dòng)運(yùn)輸課件（知識(shí)架構(gòu)+遷移拓展）高一上學(xué)期生物人教版必修1

第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出4.1被動(dòng)運(yùn)輸（第一課時(shí)）擴(kuò)散作用擴(kuò)散：物質(zhì)從濃度高的地方到濃度低的地方的自由運(yùn)動(dòng)條件：兩處物質(zhì)濃度不等即可結(jié)果：兩處物質(zhì)濃度相等1滲透作用與滲透裝置什么叫做滲透作用？水分子（或其他溶劑分子）從相對(duì)含量高的地方向相對(duì)含量低的地方通過(guò)半透膜的擴(kuò)散現(xiàn)象。問(wèn)題探討滲透經(jīng)典實(shí)驗(yàn)(視頻)

在一個(gè)長(zhǎng)頸漏斗是漏斗口外密封上一層玻璃紙，往漏斗內(nèi)注入蔗糖溶液，然后將漏斗浸入盛有清水的燒杯中，使漏斗管內(nèi)外的液面高度相等。過(guò)一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)如右圖所示現(xiàn)象。

玻璃紙（又叫賽璐玢）是一種半透膜，水分子可以自由透過(guò)它，而蔗糖分子則不能。滲透作用半透膜特性：水分子等小分子可以通過(guò)，蔗糖等大分子則不能通過(guò)。玻璃紙，腸系膜，蛋殼膜，魚(yú)鰾等半透膜：是一種只允許離子和小分子自由通過(guò)的膜結(jié)構(gòu)。物質(zhì)能否通過(guò)只與膜上孔徑直徑的大小有關(guān)。

滲透作用中水的運(yùn)輸方向含水量高半透膜水（溶劑）溶液濃度低滲透壓低含水量低溶液濃度高滲透壓高水分子是從低濃度溶液移向高濃度溶液跨膜運(yùn)輸問(wèn)題探討滲透系統(tǒng)問(wèn)題探討討論3：如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？討論2：如果漏斗管足夠長(zhǎng)，管內(nèi)的液面會(huì)無(wú)限升高嗎？討論1：漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？單位時(shí)間進(jìn)入漏斗的水分子數(shù)量＞單位時(shí)間從漏斗滲出的水分子數(shù)量不會(huì)，當(dāng)液面升到一定高度，漏斗內(nèi)滲透壓=液柱的壓力，液面不再上升液面不會(huì)升高。因?yàn)榘胪改蓚?cè)含水量相同，水分子進(jìn)出平衡

不會(huì)30%蔗糖溶液玻璃紙30%蔗糖溶液30%蔗糖溶液紗布清水思考和討論：B和C的液面會(huì)升高嗎？CB30%蔗糖溶液玻璃紙清水A發(fā)生滲透作用的條件是什么？①具有半透膜②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差問(wèn)題探討則處于動(dòng)態(tài)平衡。液面無(wú)明顯變化原理：當(dāng)溶液濃度A>B時(shí)，水分子就通過(guò)半透膜由B流向A；A液面上升當(dāng)溶液濃度A<B時(shí)，水分子就通過(guò)半透膜由A流向B；A液面下降當(dāng)溶液濃度A＝B時(shí)，A溶液B溶液判斷：(1)漏斗內(nèi)液面升高的原因是：水分子只能通過(guò)半透膜進(jìn)入漏斗內(nèi)(

)(2)液面高度不再變化時(shí)，即達(dá)到滲透平衡狀態(tài)，此時(shí)水分子不再進(jìn)出半透膜(

)××知識(shí)點(diǎn)突破1.如圖，在U形管中部c處裝有半透膜，在a側(cè)加入紅色的細(xì)胞色素(相對(duì)分子質(zhì)量為13000的蛋白質(zhì))的水溶液，b側(cè)加入清水，并使a、b兩側(cè)液面高度一致。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將是（）A．a(chǎn)、b兩液面高度一致，b側(cè)為無(wú)色B．a(chǎn)、b兩液面高度一致，b側(cè)為紅色C．a(chǎn)液面低于b液面，b側(cè)為紅色

D．a(chǎn)液面高于b液面，b側(cè)為無(wú)色知識(shí)點(diǎn)突破D2水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理思考水分子通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞也是同樣的原理嗎?細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜呢?

例：將紅細(xì)胞置于不同濃度的NaCl溶液中，現(xiàn)象是怎樣的？0.9%NaCl10%NaCl清水選擇透過(guò)性膜：指具有活性的生物膜。對(duì)物質(zhì)的通過(guò)既具有半透膜的物理性質(zhì)，還具有主動(dòng)的選擇性，如細(xì)胞膜。選擇透過(guò)性膜一定是半透膜，半透膜不一定是選擇透過(guò)性膜。一段時(shí)間后，紅細(xì)胞將會(huì)發(fā)生以下的變化。二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水與失水失水皺縮保持原狀吸水膨脹等滲溶液形態(tài)不變低滲溶液吸水膨脹高滲溶液失水皺縮外界溶液細(xì)胞膜半透膜蔗糖溶液細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)相當(dāng)于相當(dāng)于①紅細(xì)胞與外界溶液組成了一個(gè)滲透系統(tǒng)。②紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜，水分通過(guò)滲透作用進(jìn)出紅細(xì)胞。

滲透原理的應(yīng)用——水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理1、紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過(guò)細(xì)胞膜嗎？這些有機(jī)物相當(dāng)于“問(wèn)題探討”所示裝置中的什么物質(zhì)？2、紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？思考·討論P(yáng)63

紅細(xì)胞中的血紅蛋白是大分子有機(jī)物，不能透過(guò)細(xì)胞膜，它相當(dāng)于“問(wèn)題探討”所示裝置中的蔗糖分子。是（相當(dāng)于）。4、紅細(xì)胞吸水或失水取決于什么條件？

5、想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水。

因?yàn)樯睇}水的濃度與血漿的濃度基本一致，血細(xì)胞不會(huì)因?yàn)檫^(guò)度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常。

紅細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度差當(dāng)外界溶液濃度較低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)吸水漲破？

不一定。如果將裝置中的漏斗換成植物細(xì)胞將如何？和動(dòng)物細(xì)胞一樣也會(huì)吸水或失水嗎？3水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理(一)植物細(xì)胞的吸水與失水成熟植物細(xì)胞模式圖細(xì)胞膜細(xì)胞液細(xì)胞質(zhì)液泡膜細(xì)胞壁原生質(zhì)層(全透性)作用：主要是保護(hù)和支持細(xì)胞細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)水進(jìn)出植物細(xì)胞：主要是指水經(jīng)過(guò)__________進(jìn)出液泡。原生質(zhì)層二.植物細(xì)胞的吸水與失水不包括細(xì)胞核提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)與交流進(jìn)一步探究水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用嗎？原生質(zhì)層是不是相當(dāng)于一層半透膜？原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜設(shè)計(jì)方案：將植物細(xì)胞浸潤(rùn)在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細(xì)胞浸潤(rùn)在清水中，觀察其大小的變化。設(shè)計(jì)方案、預(yù)期結(jié)果…預(yù)期結(jié)果：由于原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，因此在蔗糖溶液中，植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)_____，細(xì)胞______；在清水中植物細(xì)胞的液泡又會(huì)______，細(xì)胞_____?？s小皺縮變大膨脹實(shí)驗(yàn)：探究植物細(xì)胞的吸水和失水質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞②吸水紙（引流法）①

0.3g/mL的蔗糖溶液③清水外表皮細(xì)胞二.植物細(xì)胞的吸水與失水(二)實(shí)驗(yàn):探究植物細(xì)胞的吸水與失水材料用具探究·實(shí)驗(yàn)滴清水撕取洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片低倍鏡下觀察在蓋玻片的一側(cè)滴0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一側(cè)用吸水紙吸引低倍鏡下觀察在蓋玻片的一側(cè)滴清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引低倍鏡下觀察紫色中央液泡的大小，以及原生質(zhì)層的位置。中央液泡是否逐漸變小，原生質(zhì)層在什么位置，細(xì)胞大小是否變化。中央液泡是否逐漸變大，原生質(zhì)層的位置有沒(méi)有變化，細(xì)胞大小有沒(méi)有變化實(shí)驗(yàn)：探究植物細(xì)胞的吸水和失水你觀察到了什么現(xiàn)象呢？第一次觀察a滴加蔗糖溶液后觀察b再次滴加清水溶液后觀察c僅憑圖c能否判斷細(xì)胞細(xì)胞正在發(fā)生質(zhì)壁分離？不能，也可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象液泡大小液泡顏色原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小0.3g/ml蔗糖溶液b清水c變小逐漸恢復(fù)原來(lái)大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁基本不變基本不變變深重新變淺問(wèn)題探討討論4：實(shí)驗(yàn)中是否存在對(duì)照？討論2：要觀察細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原，對(duì)材料有哪些要求？討論3：植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的內(nèi)因和外因是什么？討論1：質(zhì)壁分離復(fù)原的“質(zhì)”與“壁”分別指什么？“質(zhì)”指原生質(zhì)層，“壁”指細(xì)胞壁存在，三次顯微鏡觀察為自身前后對(duì)照有細(xì)胞壁（植物細(xì)胞）有中央大液泡（顏色為深色）活細(xì)胞（原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜）活的成熟的植物細(xì)胞內(nèi)因：原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜，原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大外因：外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度；總結(jié)：質(zhì)壁分離1.概念：指原生質(zhì)層和細(xì)胞壁發(fā)生分離的現(xiàn)象2.質(zhì)壁分離的原因：②外界溶液濃度大于細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞失水①原生質(zhì)層伸縮性大于細(xì)胞壁伸縮性總結(jié)：質(zhì)壁分離復(fù)原1.概念：發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞因吸水，恢復(fù)為原來(lái)的狀態(tài)。2.質(zhì)壁分離復(fù)原的原因：外界溶液濃度小于細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞吸水實(shí)驗(yàn)：探究植物細(xì)胞的吸水和失水思考：如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么不同？滴加一定濃度的KNO3溶液呢？提示：0.5g/ml的蔗糖溶液中細(xì)胞失水過(guò)度，失去活性，質(zhì)壁分離后不能發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原。

小組討論，問(wèn)題探究思考：滴加一定濃度的KNO3溶液呢？在一定濃度的KNO3溶液中質(zhì)壁分離后，細(xì)胞會(huì)主動(dòng)吸收K+、NO3-，細(xì)胞液濃度逐漸增大，細(xì)胞開(kāi)始吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離后的自動(dòng)復(fù)原。（能發(fā)生自動(dòng)復(fù)原的溶液除KNO3，還有尿素、甘油、乙二醇等）（1）對(duì)農(nóng)作物合理灌溉，既滿足作物對(duì)水分的需要，同時(shí)也降低土壤溶

液濃度，促進(jìn)對(duì)水分的吸收。（2）鹽堿地中植物因缺水不容易存活；一次施肥過(guò)多，會(huì)造成燒苗。（3）糖漬、鹽漬食品不變質(zhì)的原因。——食品外面形成很高濃度的溶液，

使微生物失水過(guò)多而死亡，不能在上面生存。與生活中的聯(lián)系321、具有濃度差的溶液之間一定會(huì)發(fā)生滲透作用。（）2、在滲透作用中，當(dāng)半透膜兩側(cè)溶液濃度相等時(shí)，水分子不再通過(guò)半透膜。(）3、動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞放在蒸餾水中會(huì)吸水漲破（）4、玻璃紙是一種膜，可以通過(guò)它，而蔗糖分子則不能。5、細(xì)胞吸水和失水是水分子相對(duì)含量的梯度跨膜運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程。半透水分子順知識(shí)點(diǎn)突破3被動(dòng)運(yùn)輸及其兩種類型水進(jìn)出細(xì)胞的原理被動(dòng)運(yùn)輸:像水分子這樣，物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式。被動(dòng)運(yùn)輸又分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩類被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆较颍簭南鄬?duì)含量多的地方（高濃度）到相對(duì)含量少的地方（低濃度）即順濃度梯度被動(dòng)運(yùn)輸閱讀課本P66-67自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散（范圍：前三個(gè)自然段）項(xiàng)目自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是否消耗細(xì)胞內(nèi)的能量舉例氧氣分子自由擴(kuò)散(簡(jiǎn)單擴(kuò)散):物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞。被動(dòng)運(yùn)輸項(xiàng)目自由擴(kuò)散運(yùn)輸方向是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是否消耗細(xì)胞內(nèi)的能量舉例高濃度低濃度不需要不消耗O2、CO2、尿素、甘油、乙醇等借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式協(xié)助擴(kuò)散(易化擴(kuò)散)被動(dòng)運(yùn)輸葡萄糖項(xiàng)目協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是否消耗細(xì)胞內(nèi)的能量舉例高濃度低濃度需要不消耗紅細(xì)胞吸收葡萄糖載體蛋白通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)是否與轉(zhuǎn)運(yùn)的分子結(jié)合是否有特異性只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過(guò)；自身構(gòu)象改變結(jié)合具有只容許與自身通道的直徑和形狀相適配，大小和電荷相適宜的分子或離子通過(guò)不結(jié)合具有被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散影響被動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩赜绊懽杂蓴U(kuò)散的因素:細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。協(xié)助擴(kuò)散影響協(xié)助擴(kuò)散的因素:P點(diǎn)后速率受轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量限制細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差

細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量。水分子進(jìn)出細(xì)胞練習(xí)：1.如圖表示與自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散有關(guān)的圖象或曲線，寫(xiě)出各序號(hào)所表示物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式自由擴(kuò)散自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散2.分析鹽堿地不利于植物生長(zhǎng)的原因。為什么有些植物耐鹽堿？鹽堿地耐鹽堿植物-刺槐3、下圖表示以洋蔥表皮為材料及清水、0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL尿素溶液進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)（時(shí)間1表示開(kāi)始用四種溶液分別處理洋蔥表皮；時(shí)間2表示開(kāi)始用清水處理洋蔥表皮），測(cè)得該細(xì)胞原生質(zhì)體體積變化，圖中代表尿素溶液處理結(jié)果的是（）A.aB.bC.cD.dB4、如右圖實(shí)驗(yàn)裝置，玻璃槽中是蒸餾水，半透膜允許單糖透過(guò)。倒置的長(zhǎng)頸漏斗中先裝入蔗糖溶液，一定時(shí)間后再加入蔗糖酶。最可能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是（）A.漏斗中液面開(kāi)始時(shí)先上升，加酶后再上升后又