【生物課件】被動運輸課件 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

4.1被動運輸水進出細胞的原理自由擴散和協(xié)助擴撒一滲透現(xiàn)象及原理分析目錄CONTENTS二三蔗糖溶液玻璃紙（半透膜）清水蔗糖分子水分子半透膜：讓小分子通過而大分子不能通過的一類多孔性薄膜的總稱。水分子可以自由通過，而蔗糖分子不能通過。半透膜是指物質(zhì)分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移直到均勻分布的現(xiàn)象。擴散：蔗糖溶液玻璃紙（半透膜）清水蔗糖分子水分子半透膜1、漏斗內(nèi)的液面為什么會升高？如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會無限升高嗎？2、如果用一層紗布代替玻璃紙，還會出現(xiàn)原來的現(xiàn)象嗎？3、如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？水分子（或其它溶劑分子）通過半透膜的擴散。滲透作用：指溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力,大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目。溶液滲透壓：1、液面高度不在變化時，即達到滲透平衡狀態(tài)，此時水分子不再進出半透膜（

）2、漏斗內(nèi)液面升高的原因是：水分子只能通過半透膜進入漏斗內(nèi)（

）××水進出細胞的原理自由擴散和協(xié)助擴撒一滲透現(xiàn)象及原理分析目錄CONTENTS二三

外界溶液濃度

細胞質(zhì)的濃度小于吸水膨脹大于失水皺縮等于保持原狀外界溶液細胞膜半透膜蔗糖溶液細胞質(zhì)相當于相當于濃度差一個動物細胞能否構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)？討論:動物細胞與外界溶液組成了一個滲透系統(tǒng)

②細胞內(nèi)溶液與外界溶液存在濃度差①細胞膜相當于一層半透膜生活現(xiàn)象對農(nóng)作物施肥過多，會造成“燒苗”現(xiàn)象。將有些萎蔫的菜葉浸泡在清水中，不久，菜葉就會變的硬挺。鹽腌制過的黃瓜,皺皺巴巴，還出水。植物細胞會出現(xiàn)滲透失水和吸水的情況嗎？成熟植物細胞模式圖細胞膜細胞液細胞質(zhì)液泡膜細胞壁(全透性)相當于半透膜？原生質(zhì)層伸縮性較小，主要作用是支持和保護作用。1．探究性實驗的一般步驟觀察現(xiàn)象，提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗分析結(jié)果，得出結(jié)論表達交流進一步探究現(xiàn)象：植物細胞會吸水或失水，且與外界溶液濃度有關(guān)提出：水分進出植物細胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層相當于一層半透膜嗎？假設(shè)是對問題所作的嘗試性回答，不是憑空猜想，而是根據(jù)已有知識和經(jīng)驗做出合理的推斷。假設(shè)：原生質(zhì)層相當于一層半透膜設(shè)計方案：將洋蔥外表皮細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細胞浸潤在清水中，觀察其大小的變化。設(shè)計方案，預(yù)期結(jié)果探究性實驗的一般步驟觀察現(xiàn)象，提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗分析結(jié)果，得出結(jié)論表達交流進一步探究現(xiàn)象：植物細胞會吸水或失水，且與外界溶液濃度有關(guān)提出：水分進出植物細胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層相當于一層半透膜嗎？假設(shè)是對問題所作的嘗試性回答，不是憑空猜想，而是根據(jù)已有知識和經(jīng)驗做出合理的推斷。假設(shè)：原生質(zhì)層相當于一層半透膜實驗材料：紫色洋蔥外表皮實驗工具：刀片、鑷子、滴管、載玻片、蓋玻片、吸水紙、顯微鏡實驗試劑：0.3g/ml蔗糖溶液、清水設(shè)計方案，預(yù)期結(jié)果探究性實驗的一般步驟觀察現(xiàn)象，提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗分析結(jié)果，得出結(jié)論表達交流進一步探究現(xiàn)象：植物細胞會吸水或失水，且與外界溶液濃度有關(guān)提出：水分進出植物細胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層相當于一層半透膜嗎？假設(shè)是對問題所作的嘗試性回答，不是憑空猜想，而是根據(jù)已有知識和經(jīng)驗做出合理的推斷。假設(shè)：原生質(zhì)層相當于一層半透膜設(shè)計方案：將洋蔥外表皮細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化；再將細胞浸潤在清水中，觀察其大小的變化。設(shè)計方案，預(yù)期結(jié)果實驗步驟材料：洋蔥鱗片葉外表皮刀片、鑷子、滴管、載玻片、吸水紙、顯微鏡方法步驟三觀察兩處理探究與實踐液泡大小、顏色原生質(zhì)層的位置細胞大小蔗糖溶液清水液泡縮小顏色變深原生質(zhì)層與細胞壁分離(質(zhì)壁分離)基本不變逐漸恢復(fù)原來大小，顏色變淺原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置(質(zhì)壁分離復(fù)原)基本不變

細胞壁內(nèi)側(cè)的溶液是什么？實驗結(jié)果現(xiàn)象試劑原生質(zhì)層相當于一層半透膜1、植物發(fā)生質(zhì)壁分離原因內(nèi)因外因原生質(zhì)層具有選擇透過性，相當于半透膜細胞壁伸縮性小于原生質(zhì)層伸縮性外界溶液濃度大于細胞液濃度對實驗結(jié)果的分析2、只有活的、具有中央大液泡的成熟植物細胞才可以發(fā)生質(zhì)壁分離，動物細胞和根尖分生區(qū)細胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離。應(yīng)用1、判斷細胞的活性

鏡檢待測細胞+蔗糖溶液

2、測定細胞液濃度范圍待測細胞+一系列濃度的蔗糖溶液鏡檢，細胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩種外界溶液濃度之間。發(fā)生質(zhì)壁分離→活細胞不發(fā)生質(zhì)壁分離→死細胞為探究植物A能否移植到甲地生長，某生物學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組通過實驗測定了植物A細胞液濃度，實驗結(jié)果如下表。為保證植物A移植后能正常生存，則甲地土壤溶液的濃度應(yīng)（）A.≤0.15mol/L

B.≤0.2mol/L

C.≥0.2mol/L

D.≥0.3mol/LA濃度（mol/L）0.150.20.250.3質(zhì)壁分離狀態(tài)不分離剛分離顯著分離顯著分離應(yīng)用3、比較不同植物細胞的細胞液濃度不同植物細胞+同一濃度的蔗糖溶液鏡檢，比較剛發(fā)生質(zhì)壁分離的所需時間長短，以此判斷細胞液濃度的大?。〞r間越短，細胞液濃度越小）4、鑒定不同種類的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）原理:若外界溶液的溶質(zhì)分子不能通過原生質(zhì)層，則細胞只能發(fā)生質(zhì)壁分離，不能自動復(fù)原;若外界溶液的溶質(zhì)分子可被細胞吸收，則細胞置于適宜濃度的該溶液中后、可發(fā)生質(zhì)壁分離且能自動復(fù)原。原因：開始外界溶液濃度大，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離；細胞主動吸收K+和NO3-后，隨著細胞液濃度增大，細胞吸收水，發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原。1、有位同學(xué)錯取了3g/ml的蔗糖溶液，發(fā)現(xiàn)做完質(zhì)壁分離實驗操作步驟后，再做質(zhì)壁分離復(fù)原操作時幾乎沒有觀察到相關(guān)現(xiàn)象，分析可能的原因。2、實驗中涉及三次顯微鏡觀察，其中第一次觀察是必要的嗎？第一次觀察的目的是什么？水進出細胞的原理自由擴散和協(xié)助擴散一滲透現(xiàn)象及原理分析目錄CONTENTS二三歡迎加入，更多資源物質(zhì)以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)所釋放的能量的物質(zhì)跨膜運輸方式。特點項目自由擴散協(xié)助擴散概念運輸方向是否需要轉(zhuǎn)運蛋白是否需要消耗能量影響因素實例高濃度到低濃度（順濃度梯度）高濃度到低濃度（順濃度梯度）不需要不需要不需要需要細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差、細胞膜上載體蛋白的數(shù)量①氣體：O2、CO2、NH3等

②甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子有機物

③少部分水①大部分水

②離子和一些小分子有機物進出細胞，如人體紅細胞吸收葡萄糖物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞的方式借助膜上的轉(zhuǎn)運蛋白進出細胞的物質(zhì)擴散方式3、轉(zhuǎn)運蛋白：鑲嵌在膜上的一些特殊的蛋白質(zhì)，能夠協(xié)助離子和一些小分子有機物進行跨膜運輸，這些蛋白質(zhì)稱為轉(zhuǎn)運蛋白。①載體蛋白：只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過，而且每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變②通道蛋白：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。改變運輸速率膜兩側(cè)的濃度差運輸速率膜兩側(cè)的濃度差自由擴散協(xié)助擴散影響因素膜內(nèi)外的濃度差轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量溫度運輸速率細胞能量供應(yīng)被動運輸有關(guān)被動運輸?shù)膱D像即學(xué)即練下圖表示與自由擴散、協(xié)助擴散有關(guān)的圖例或曲線。下列選項中對應(yīng)正確的是（

）A、肺泡上皮細胞吸收氧氣——①④B、人的成熟紅細胞吸收葡萄糖——②③C、甘油進出細胞——①③D、肌