被動(dòng)運(yùn)輸-質(zhì)壁分離及運(yùn)輸方式(1)課件 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

4.1

被動(dòng)運(yùn)輸

（第2課時(shí)）

思考：生物細(xì)胞也能發(fā)生滲透作用嗎？如果能，那生物細(xì)胞完成滲透作用需要什么條件？外界溶液濃度＜細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)胞吸水膨脹細(xì)胞失水皺縮

保持原狀態(tài)二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜細(xì)胞質(zhì)與外界溶液可以具有濃度差植物能失水和吸水，說(shuō)明植物細(xì)胞也可以相當(dāng)于一個(gè)滲透裝置，那植物細(xì)胞的哪個(gè)結(jié)構(gòu)屬于半透膜呢？農(nóng)作物施肥過(guò)多會(huì)造成燒苗。白菜剁碎準(zhǔn)備做餡時(shí)常常要放一些鹽。稍等一會(huì)兒可見(jiàn)有水分滲出。蔫了的青菜放入清水中浸泡一會(huì)兒，菜葉變得硬挺起來(lái)。思考：水又是如何進(jìn)出植物細(xì)胞的呢？植物細(xì)胞能發(fā)生滲透作用嗎？（失水）（吸水）（失水）三、植物細(xì)胞的吸水與失水細(xì)胞壁成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)合稱為原生質(zhì)層。

細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜液泡原生質(zhì)層成熟植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖水經(jīng)過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)出液泡！

（全透性，伸縮性?。?xì)胞液）科學(xué)探究提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。）三、植物細(xì)胞的吸水與失水將細(xì)胞浸潤(rùn)在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其形態(tài)變化；再將細(xì)胞浸潤(rùn)在清水中，觀察其形態(tài)變化。材料：紫色的洋蔥鱗片葉、0.3g/mL的蔗糖溶液、清水器具：蓋玻片，吸水紙，顯微鏡。三、植物細(xì)胞的吸水與失水提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流0.3g/mL蔗糖溶液清水方法步驟: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)分析結(jié)果表達(dá)與交流使蓋玻片下面的洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞完全浸入在加入的液體。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：蔗糖溶液

清水正常狀態(tài)中央液泡原生質(zhì)層外界溶液中央液泡大小原生質(zhì)層位置細(xì)胞大小蔗糖溶液

逐漸變小、顏色變深逐漸與細(xì)胞壁分離基本不變清水

逐漸變大、顏色變淺逐漸緊貼細(xì)胞壁基本不變提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原探究植物細(xì)胞的吸水和失水自身對(duì)照是指對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組在同一研究對(duì)象上進(jìn)行，是實(shí)驗(yàn)前后之間的對(duì)照第一次對(duì)照滴加蔗糖溶液滴加清水第二次對(duì)照質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：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)分析結(jié)果表達(dá)與交流得出結(jié)論：1、原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜三、植物細(xì)胞的吸水與失水提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流2、植物細(xì)胞也是通過(guò)滲透作用吸水和失水的②原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性___實(shí)驗(yàn)原理細(xì)胞壁（全透性）細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜細(xì)胞液（具有一定的濃度）原生質(zhì)層S1溶液S2溶液半透膜①成熟植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層______細(xì)胞液與外界環(huán)境具有一定的濃度差，能滲透吸水和失水內(nèi)因：外因：半透膜大一、植物細(xì)胞的吸水與失水2、如果把實(shí)驗(yàn)中0.3g/ml的蔗糖溶液換成0.5g/ml的蔗糖溶液，還會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象嗎？3、植物細(xì)胞會(huì)由于吸水過(guò)多而漲破嗎？會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離。但由于細(xì)胞過(guò)度失水死亡，無(wú)法發(fā)生復(fù)原。細(xì)胞壁會(huì)限制細(xì)胞膨脹，對(duì)原生質(zhì)層起保護(hù)和支持作用，細(xì)胞不會(huì)漲破。4、在實(shí)驗(yàn)中共涉及三次顯微鏡觀察，觀察目的一樣嗎？不一樣。本實(shí)驗(yàn)至少要觀察植物細(xì)胞三次，第一次看正常細(xì)胞的形態(tài)，第二次看植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離，第三次看植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離復(fù)原。1、為何加入蔗糖溶液后不宜停留過(guò)長(zhǎng)時(shí)間？防止細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間處于高滲溶液中，因過(guò)度失水而死亡?！镜淅?】如圖為某學(xué)生在做“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”的實(shí)驗(yàn)中所觀察到的細(xì)胞圖，下列敘述中正確的是(

)A．圖中1、2、6組成了細(xì)胞的原生質(zhì)層B．圖中細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，此時(shí)6處的濃度一定大于7處的濃度

C．圖中7是細(xì)胞液，在細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離過(guò)程中，其顏色逐漸變深，吸水能力增強(qiáng)D．圖中6處充滿了蔗糖溶液，這是因?yàn)閳D中1所示的結(jié)構(gòu)具有選擇透過(guò)性C細(xì)胞核細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜液泡（細(xì)胞液）將同一部位的紫色洋蔥外表皮細(xì)胞分別浸在甲、乙、丙3種溶液中，測(cè)得原生質(zhì)層的外界面與細(xì)胞壁間距離變化如圖所示，下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是(

)A．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，甲、乙溶液的濃度均大于洋蔥表皮細(xì)胞細(xì)胞液濃度B．t0時(shí)相比，t2時(shí)乙溶液中洋蔥表皮的細(xì)胞液濃度未發(fā)生變化

C．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，丙溶液中有水分子進(jìn)出洋蔥表皮細(xì)胞D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，甲、乙溶液的濃度有所下降。

1.質(zhì)壁分離后在細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間充滿的是___________________，外界溶液特別提醒(因?yàn)榧?xì)胞壁是全透性且有水分通過(guò)原生質(zhì)層滲出來(lái)。)2.若溶質(zhì)分子能通過(guò)細(xì)胞膜，在一定濃度的該種溶液中，細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及自動(dòng)復(fù)原。如：KNO3溶液、尿素溶液、甘油、乙二醇等。（因?yàn)橥饨缥镔|(zhì)會(huì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)而引起細(xì)胞液濃度升高）3.鹽酸、酒精、醋酸等能殺死細(xì)胞，使原生質(zhì)層失去選擇透過(guò)性，導(dǎo)致不能發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原。思考·討論1.能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象的細(xì)胞必須具備的條件？活細(xì)胞，具有細(xì)胞壁，具有大液泡（成熟植物細(xì)胞）【若為實(shí)驗(yàn)材料，還要有明顯的顏色，便于觀察】注意：死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞、干種子細(xì)胞、根尖分生區(qū)細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離。下列能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞有：A.植物導(dǎo)管細(xì)胞B.根尖分生區(qū)細(xì)胞C.葉肉細(xì)胞D.紫色的洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞E.哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞F.干種子細(xì)胞√√黑藻葉片（1）當(dāng)外界濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，植物細(xì)胞一定會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離（）×（2）質(zhì)壁分離過(guò)程中，細(xì)胞液濃度增大，細(xì)胞吸水能力減弱（）×（3）質(zhì)壁分離過(guò)程中，細(xì)胞膜與細(xì)胞壁之間、細(xì)胞膜與液泡膜之間的液體均為外界溶液（）×（4）“質(zhì)壁分離”中“質(zhì)”是指細(xì)胞質(zhì)，“壁”是指細(xì)胞壁（）×（5）當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞內(nèi)液體濃度時(shí)，顯微鏡下的細(xì)胞沒(méi)有發(fā)生質(zhì)壁分離，則該細(xì)胞一定是死細(xì)胞（）

×（6）觀察質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)選用洋蔥外表皮細(xì)胞。因?yàn)檠笫[內(nèi)表皮細(xì)胞無(wú)法發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原（）×水進(jìn)出細(xì)胞的原理動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞滲透作用的條件吸水會(huì)_________，甚至_______；失水會(huì)________失水會(huì)發(fā)生__________；吸水會(huì)發(fā)生___________一是要有半透膜；二是膜兩側(cè)存在濃度差知識(shí)小結(jié)膨脹漲破皺縮質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原二、被動(dòng)運(yùn)輸擴(kuò)散：指物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域自然運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。（順濃度梯度）

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，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。被動(dòng)運(yùn)輸分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。二、被動(dòng)運(yùn)輸(一)自由擴(kuò)散物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式，叫作自由擴(kuò)散（也叫簡(jiǎn)單擴(kuò)散）。H2O從高濃度到低濃度（順濃度梯度)不需要不需要細(xì)胞膜實(shí)例：①氣體分子，如O2、CO2、N2等②水等小分子③脂溶性小分子，如甘油、脂肪酸、乙醇（酒精）、苯等特點(diǎn)運(yùn)輸方向：轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助:能量消耗：轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(二)協(xié)助擴(kuò)散借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式，叫做協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）。細(xì)胞膜從高濃度到低濃度（順濃度梯度)需要不需要特點(diǎn)運(yùn)輸方向：轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助:能量消耗：實(shí)例：離子和一些小分子有機(jī)物，如葡萄糖、氨基酸進(jìn)入紅細(xì)胞。水分子通過(guò)水通道蛋白擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白載體蛋白通道蛋白1.轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和作用載體蛋白通道蛋白（結(jié)合、自身構(gòu)象發(fā)生改變）（不結(jié)合、構(gòu)象不發(fā)生改變）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有特異性主要為協(xié)助擴(kuò)散（水通道蛋白）少數(shù)為自由擴(kuò)散（磷脂分子的縫隙）水分子的運(yùn)輸方式水進(jìn)出細(xì)胞的方式3.影響跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩厮伎迹河绊懽杂蓴U(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩赜心男孔杂蓴U(kuò)散：細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度。協(xié)助擴(kuò)散：細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度,細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量3.影響跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩兀?）物質(zhì)濃度運(yùn)輸速率物質(zhì)濃度自由擴(kuò)散物質(zhì)濃度運(yùn)輸速率協(xié)助擴(kuò)散（P點(diǎn)之后運(yùn)輸速率不變的原因是膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量有限）P（2）細(xì)胞能量供應(yīng)運(yùn)輸速率運(yùn)輸速率O2濃度/氧分壓O2濃度/氧分壓自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散被動(dòng)運(yùn)輸兩種方式的比較項(xiàng)目自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散物質(zhì)運(yùn)輸方向特點(diǎn)是否耗能是否需轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白實(shí)例曲線高濃度一側(cè)→低濃度一側(cè)高濃度一側(cè)→低濃度一側(cè)否否否是物質(zhì)濃度差運(yùn)輸速率P①氣體分子，如O2、CO2、N2等②水等小分子③脂溶性小分子，如甘油、脂肪酸、乙醇（酒精）、苯等離子和一些小分子有機(jī)物，如葡萄糖、氨基酸進(jìn)入紅細(xì)胞。水分子通過(guò)水通道蛋白擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞1、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的動(dòng)力是（）A．葡萄糖B．濃度差C．細(xì)胞膜D．載體蛋白2、關(guān)于被動(dòng)運(yùn)輸?shù)恼f(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A．