4.1被動(dòng)運(yùn)輸 課件 高一上學(xué)期生物人教必修一

第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)谝徽n時(shí)本節(jié)聚焦細(xì)胞在什么情況下吸水或失水？植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象說明什么？兩種被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞接惺裁串愅?？長頸漏斗蔗糖溶液清水半透膜開始液面課本P62【問題探討】Na+葡萄糖Na+葡萄糖水水蔗糖蛋白質(zhì)半透膜知識儲(chǔ)備一半透膜是一類可以讓小分子（水/離子/葡萄糖）物質(zhì)通過，而較大分子（蔗糖）物質(zhì)不能通過的一類多孔性膜。如：玻璃紙。知識儲(chǔ)備二溶液滲透壓：溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力。溶質(zhì)微粒越多，濃度越大，對水分子的吸引力越大多少課本P62【問題探討】1.漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會(huì)無限

升高嗎？為什么？2.如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會(huì)升高嗎？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(huì)怎樣？4.若將漏斗內(nèi)的蔗糖溶液換成可過膜的葡萄糖溶液，漏斗管內(nèi)的液面將如何變化？5.若向漏斗內(nèi)加入少量蔗糖酶（不計(jì)量），漏斗管內(nèi)的液面將如何變化？條件一：半透膜條件二：濃度差1.滲透作用概念:2.滲透作用發(fā)生條件:①具有半透膜②半透膜兩側(cè)溶液存在濃度差溶液濃度低滲透壓低溶液濃度高滲透壓高含水量高含水量低3.滲透作用中水的運(yùn)輸方向半透膜水（溶劑）蔗糖（溶質(zhì)）水分子或其他溶劑分子透過半透膜的擴(kuò)散從溶質(zhì)的角度分析：低濃度溶液→高濃度溶液從水分子自身的角度分析：高含量一側(cè)→低含量一側(cè)歸納總結(jié)滲透壓：溶質(zhì)微粒對水的吸引力水分子是順相對含量梯度跨膜運(yùn)輸類比推理如果將裝置中的漏斗換成細(xì)胞還會(huì)不會(huì)吸水？一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理細(xì)胞質(zhì)清水細(xì)胞膜不能。血紅蛋白是大分子有機(jī)物（半透膜）（蔗糖溶液）課本P63【思考與討論】紅細(xì)胞相當(dāng)于一個(gè)滲透裝置一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理（一）動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水1．紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過細(xì)胞膜嗎？（二）動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水0.9%NaCl紅細(xì)胞清水9%NaCl外界溶液：一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)濃度：細(xì)胞失水皺縮。外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)濃度：水分進(jìn)出處動(dòng)態(tài)平衡。＝＜＞外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)濃度：細(xì)胞吸水膨脹。

3.當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而漲破嗎？不一定！紅細(xì)胞吸水膨脹后細(xì)胞內(nèi)液濃度會(huì)下降主要取決于紅細(xì)胞內(nèi)外的濃度差，差值越大，吸水或失水越多。4．紅細(xì)胞吸水或失水的多少與什么有關(guān)？課本P63【思考與討論】一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理（一）動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水水進(jìn)出其他動(dòng)物細(xì)胞的原理與進(jìn)出紅細(xì)胞的原理是一樣的，都是通過滲透作用。細(xì)胞壁（全透性）（二）、植物細(xì)胞的吸水和失水（選擇透過性膜）細(xì)胞液外界溶液具有濃度差相當(dāng)于半透膜成熟植物細(xì)胞可通過滲透作用吸水和失水原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)注意：水分子進(jìn)出成熟植物細(xì)胞，主要指水經(jīng)過原生質(zhì)層進(jìn)出液泡。植物細(xì)胞的吸水和失水可通過質(zhì)壁分離及復(fù)原的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層探究植物細(xì)胞的吸水和失水水分進(jìn)出細(xì)胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？水分通過滲透作用進(jìn)出植物細(xì)胞，原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜探究·實(shí)踐探究水分是否通過滲透作用進(jìn)出植物細(xì)胞①制作臨時(shí)裝片,觀察植物細(xì)胞正常形態(tài)；②將植物細(xì)胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小變化；③再將植物細(xì)胞浸潤在清水中，觀察其大小的變化。提出問題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：做出假設(shè)：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模哼M(jìn)行實(shí)驗(yàn):濃蔗糖清水水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理實(shí)驗(yàn)：探究植物細(xì)胞的吸水和失水(視頻)1.取材是什么？為什么？2.滴0.3g/ml的蔗糖溶液時(shí)，看到什么現(xiàn)象？液泡的體積與顏色有什么變化？細(xì)胞液濃度變化？吸水能力變化？3.再滴清水時(shí)，看到什么現(xiàn)象？液泡的體積與顏色有什么變化？細(xì)胞液濃度變化？吸水能力變化？4.若放入0.5g/ml的蔗糖溶液時(shí)，會(huì)怎樣？再放清水中如何？為什么？5.

質(zhì)壁分離指誰與誰的分離？紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞，有顏色、易觀察質(zhì)壁分離液泡變小，顏色加深；濃度變大，吸水能力加大質(zhì)壁分離復(fù)原液泡變大，顏色變淺；濃度變小，吸水能力減弱失水過多而死亡不會(huì)復(fù)原思考討論原生質(zhì)層與細(xì)胞壁6.哪些植物細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離？7.質(zhì)壁分離時(shí)細(xì)胞壁與細(xì)胞膜之間是什么？8.形成質(zhì)壁分離現(xiàn)象的內(nèi)因和外因分別是什么？9.植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞放于清水中現(xiàn)象是否相同10.實(shí)驗(yàn)中共三次顯微鏡觀察，其中每次觀察的目的是什么？11.用一定濃度的KNO3溶液（NaCl、乙二醇等）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離后，沒有滴加清水，竟然出現(xiàn)了質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象有中央大液泡的

活的外界溶液外因：外界溶液濃度大于細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞滲透失水內(nèi)因：細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性開始時(shí)，由于KNO3等這些外界溶液的濃度高，所以發(fā)生質(zhì)壁分離。后來，由于細(xì)胞能吸收KNO3等這些物質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)濃度升高，所以將吸水發(fā)生自動(dòng)復(fù)原。一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理1、在青菜上放一些鹽,一會(huì)兒后就可看到水分滲出。

2、對農(nóng)作物施肥過多，會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象。3、放蔫的青菜用清水浸泡一會(huì)兒后，又恢復(fù)新鮮。生活現(xiàn)象：當(dāng)堂檢測哺乳動(dòng)物細(xì)胞在0.9%的NaC1溶液中仍能保持其正常形態(tài)。將兔紅細(xì)胞置于不同濃度NaCl溶液中，一段時(shí)間后取出制成臨時(shí)裝片，用顯微鏡觀察并比較其形態(tài)變化。下列敘述正確的是（

）A.在高于0.9%的NaCl溶液中，紅細(xì)胞因滲透作用失水皺縮并發(fā)生質(zhì)壁分離B.在0.9%的NaCl溶液中，紅細(xì)胞保持正常形態(tài)是由于此時(shí)沒有水分子進(jìn)出細(xì)胞C.在低于0.9%的NaCl溶液中，紅細(xì)胞因滲透作用吸水膨脹甚至破裂D.滲透作用是指水分子從溶液濃度較高處向溶液濃度較低處進(jìn)行的擴(kuò)散C

植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原的拓展應(yīng)用1判斷成熟植物細(xì)胞是活細(xì)胞還是死細(xì)胞2測定細(xì)胞液濃度范圍3比較不同植物成熟細(xì)胞的細(xì)胞液濃度4鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)二.被動(dòng)運(yùn)輸1概念：2類型：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?shù)姆绞椒Q為被動(dòng)運(yùn)輸。自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。分子多分子少擴(kuò)散自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白3．轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白類型載體蛋白通道蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過自身構(gòu)象改變與轉(zhuǎn)運(yùn)分子結(jié)合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不改變不結(jié)合均具有特異性有特異性（或?qū)Ｒ恍裕慌c被轉(zhuǎn)運(yùn)的離子或分子結(jié)合；轉(zhuǎn)運(yùn)過程中空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；具有飽和性；可重復(fù)利用。注意

水進(jìn)出細(xì)胞的方式可能是自由擴(kuò)散也可能是協(xié)助擴(kuò)散，但更多的是以協(xié)助擴(kuò)散方式（水通道蛋白）進(jìn)出細(xì)胞。

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)的能量舉例不需要需要不消耗不消耗水、氣體（O2

、CO2、N2）、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯）、脂質(zhì)分子（膽固醇、性激素等）水分子進(jìn)出細(xì)胞(水通道蛋白）離子進(jìn)出細(xì)胞(離子通道蛋白）葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞(載體蛋白)高濃度低濃度高濃度低濃度比較自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的異同

影響自由擴(kuò)散速率的因素：

運(yùn)輸速率濃度差1自由擴(kuò)散濃度差、溫度膜兩側(cè)的分子濃度差越大，擴(kuò)散速率越快2.協(xié)助擴(kuò)散影響自由擴(kuò)散速率的因素：運(yùn)輸速率濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量限制濃度差、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量、溫度總結(jié)歸納構(gòu)建思維導(dǎo)圖細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出細(xì)胞的吸水和失水自由擴(kuò)散滲透作用的兩個(gè)條件動(dòng)物細(xì)胞特點(diǎn)：順濃度梯度，不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，不需要能量植物細(xì)胞1、半透膜。2、濃度差。外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度

細(xì)胞吸水外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度

細(xì)胞失水外界溶液濃度=細(xì)胞液濃度

細(xì)胞形態(tài)不變外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度

質(zhì)壁分離外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度

質(zhì)壁分離復(fù)原質(zhì)壁分離超過一定限度不能復(fù)原。例子：氣體分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性物質(zhì)協(xié)助擴(kuò)散特點(diǎn)：順濃度梯度，需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，不需要能量例子：紅細(xì)胞吸收葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：載體蛋白和通道蛋白.

1.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞脚c物質(zhì)的特點(diǎn)和細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)。判斷下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)谋硎鍪欠裾_。（1）細(xì)胞膜和液泡膜都相當(dāng)于半透膜。（

）（2）水分子進(jìn)入細(xì)胞，是通過自由擴(kuò)散方式進(jìn)行的。（

）（3）載體蛋白和通道蛋白在轉(zhuǎn)運(yùn)分子和離子時(shí)，其作用機(jī)制是一樣的。（

）4.1概念檢測√××.

2.基于對植物細(xì)胞質(zhì)壁分離原理的理解判斷，下列各項(xiàng)無法通過質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)證明的是

（

）A.成熟植物細(xì)胞的死活B.原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大C.成熟的植物細(xì)胞能進(jìn)行滲透吸水D.水分子可以通過通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞D4.1概念檢測.