4.1 被動運輸高一生物上學期任務型教學課件（2019人教版必修1）

第4章細胞的物質(zhì)的輸入和輸出第1節(jié)

被動運輸問題探討問題1.漏斗管內(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？為什么？問題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？問題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？

一段時間后蔗糖分子水分子任務一

閱讀問題探討，小組合作討論以下問題一

滲透作用半透膜：

一類可以讓小分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能通過的多孔性薄膜的總稱。能否通過半透膜取決于分子的大小。

常見半透膜：玻璃紙，腸系膜，蛋殼膜,魚鰾等問題1.（1）漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？任務一

閱讀問題探討，小組合作討論以下問題滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴散。由于單位時間內(nèi)透過半透膜進入長頸漏斗的水分子數(shù)量多于滲出的的水分子數(shù)量。滲透現(xiàn)象示意圖多少一

滲透作用問題1.（2）如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會無限升高嗎？為什么？外平衡不會；因為管內(nèi)的水柱產(chǎn)生的壓力會加快漏斗中的水分子向____擴散的速度，最終膜兩側(cè)水分子擴散的速度達到______，液面不再上升。問題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？不會。原因是紗布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通過。問題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？不會。半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時，單位時間內(nèi)透過半透膜進入長頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量。條件一：具有半透膜條件二：（膜兩側(cè)）存在濃度差任務二

結(jié)合問題探討，閱讀教材62頁第二段小組合作嘗試總結(jié)以下問題一

滲透作用

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高溶液濃度低水分子多水分子少3.滲透作用中水的運輸方向：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散擴散：分子從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)運動的現(xiàn)象。水往高處流滲透壓高滲透壓低二

水進出細胞的原理水分子也是通過滲透作用進出細胞嗎？生物細胞結(jié)構(gòu)是否具備以下兩個條件？細胞膜是否相當于一層半透膜？①具有半透膜。②半透膜兩側(cè)溶液具有濃度差。成熟植物細胞模式圖二

水進出細胞的原理任務三

閱讀教材63頁、思考

討論及圖示4--1，小組合作討論以下問題外界aq<細胞質(zhì)外界aq>細胞質(zhì)外界aq=細胞質(zhì)外界<細胞質(zhì)外界>細胞質(zhì)外界=細胞質(zhì)問題1、紅細胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物能夠透過細胞膜嗎？這些有機物相當于“問題探討”所示裝置中的什么物質(zhì)？問題2、紅細胞的細胞膜是否相當于一層半透膜？問題3、當外界溶液溶質(zhì)的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？二

水進出細胞的原理問題1、紅細胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物能夠透過細胞膜嗎？這些有機物相當于“問

題探討”所示裝置中的什么物質(zhì)？問題2、紅細胞的細胞膜是否相當于一層半透膜？不能，相當于蔗糖分子相當滲透作用發(fā)生的條件：具備半透膜膜兩側(cè)的溶液具有濃度差問題3、當外界溶液溶質(zhì)的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？不一定，濃度差很大時會漲破，濃度差較小時不會漲破。

紅細胞吸水或失水的多少取決于什么條件？濃度差。濃度差越大細胞吸水或失水越多。想一想:臨床上輸液為什么要用生理鹽水？防止血細胞失水或吸水，維持細胞正常形態(tài)。成熟植物細胞模式圖二

水進出細胞的原理細胞液

（具有一定的濃度）細胞壁細胞膜細胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層外界環(huán)境半透膜？濃度差滲透系統(tǒng)？（全透性）細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)任務四

閱讀教材63頁結(jié)合圖示4--2，小組合作討論植物細胞如何吸水和失水？探究

實踐：探究植物細胞的吸水和失水二

水進出細胞的原理任務五

閱讀教材64頁，小組合作討論植物細胞的吸水和失水？提出問題作出假設設計實驗進行實驗記錄結(jié)果分析結(jié)果得出結(jié)論原生質(zhì)層是否相當于一層半透膜？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，水分進出植物細胞是通過滲透作用。實驗思路：將植物細胞分別浸潤在較高濃度的蔗糖溶液和清水中，用顯微鏡觀察液泡大小、原生質(zhì)層位置的變化。預期結(jié)果：如果假設是正確的，當外界溶液的濃度高于細胞液的濃度時，細胞就會

；當外界溶液的濃度低于細胞液的濃度時，細胞就會

。失水吸水二

水進出細胞的原理質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復原外界溶液濃度>細胞液濃度外界溶液濃度<細胞液濃度實驗步驟有大液泡，且內(nèi)含紫色花青素，便于觀察。紫色洋蔥鱗片葉外表皮紫色洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)二

水進出細胞的原理

中央液泡原生質(zhì)層的位置細胞大小蔗糖溶液

清水

逐漸變小，顏色變深逐漸變大，顏色變淺逐漸恢復原來位置基本不變逐漸脫離細胞壁基本不變記錄結(jié)果：是相當于水分進出植物細胞

通過滲透作用。原生質(zhì)層

一層半透膜。得出結(jié)論任務六

小組合作分析實驗結(jié)果及相應實驗結(jié)論？問題2.質(zhì)壁分離的內(nèi)因和外因：問題3.觀察質(zhì)壁分離和復原，對材料的要求：外因：外界溶液濃度>細胞液濃度活細胞細胞有大液泡和細胞壁濃度差內(nèi)因：原生質(zhì)層的伸縮性>細胞壁的伸縮性問題1.質(zhì)壁分離中的“質(zhì)”和“壁”分別指什么？“質(zhì)”原生質(zhì)層；“壁”細胞壁二

水進出細胞的原理任務七

結(jié)合植物細胞結(jié)構(gòu)及探究實驗，小組合作討論以下問題三

被動運輸

像水分子這樣，物質(zhì)以

方式進出細胞，

消耗細胞內(nèi)化學反應所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運輸方式稱為被動運輸。被動運輸分為

和

兩類。擴散不需要自由擴散協(xié)助擴散三

被動運輸任務八

閱讀教材66頁結(jié)合圖示4--4，小組合作回答以下問題1、自由擴散特點：①順濃度梯度運輸②不需要轉(zhuǎn)運蛋白③不消耗能量實例：概念：物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞的方式,也叫簡單擴散①氣體，如O2、CO2、NO2等②水等小分子③脂溶性小分子，如甘油、乙醇，苯等三

被動運輸2、協(xié)助擴散特點：①順濃度梯度運輸②需要轉(zhuǎn)運蛋白③不需要消耗能量概念：物質(zhì)借助膜上轉(zhuǎn)運蛋白進出細胞的擴散方式，也叫易化擴散①葡萄糖進入紅細胞——載體蛋白②神經(jīng)纖維上Na+內(nèi)流，K+外流——離子通道蛋白③大部分水分子進出——水通道蛋白實例：三

被動運輸方式自由擴散協(xié)助擴散運輸方向是否消耗能量（ATP）是否需要轉(zhuǎn)運蛋白舉例圖例曲線圖（一定濃度范圍內(nèi)）影響因素高濃度

低濃度（順濃度梯度）不消耗不需要需要氧氣、二氧化碳、乙醇、苯等葡萄糖、氨基酸、水等細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差濃度差；轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量三

被動運輸通道蛋白載體蛋白據(jù)圖分析，這兩種轉(zhuǎn)運蛋白的區(qū)別是什么？鑲嵌在膜上的一些特殊的

，能夠協(xié)助離子和一些小分子有機物順濃度梯度跨膜運輸，這些蛋白質(zhì)稱為轉(zhuǎn)運蛋白。轉(zhuǎn)運蛋白分為

和

兩種類型。蛋白質(zhì)載體蛋白通道蛋白三

被動運輸轉(zhuǎn)運蛋白載體蛋白通道蛋白每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變。（葡萄糖進入紅細胞）分子或離子通過通道蛋白時，不需要與通道結(jié)合。（如水通道、鉀離子通道）只容許與自身結(jié)合部位相適應的分子或離子通過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▲鉀離子通道模式圖▲某種載體蛋白模式圖三

被動運輸(1)自由擴散影響因素：膜兩側(cè)濃度差、溫度（生物膜分子的運動）濃度差擴散速度轉(zhuǎn)運蛋白擴散速度O2（能量）擴散速度任務九小組合作討論自由擴散和協(xié)助擴散的影響因素，并嘗試繪制曲線圖（2）協(xié)助擴散影響因素：濃度差擴散速度O2（能量）擴散速度轉(zhuǎn)運蛋白擴散速度膜兩側(cè)濃度差、轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量、溫度（轉(zhuǎn)運蛋白的活性）三

被動運輸研究表明，水分子更多的是借助細胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴散方式進出細胞的。

自由擴散

協(xié)助擴散任務九

閱讀教材67頁小組合作討論：水分子進出細胞的方式課堂小結(jié)練一練1某同學用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞、滴加了紅墨水的蔗糖溶液（質(zhì)量濃度為0.3g/mL)、蒸餾水等材料，制成觀察植物細胞質(zhì)壁分離和復原實驗的臨時裝片。下圖是該同學根據(jù)所觀察到的圖像繪制而成。下列分析中，不正確的是（

）AA結(jié)構(gòu)①②③構(gòu)成原生質(zhì)層B①內(nèi)液體為紅色，②內(nèi)液體為紫色C該圖所示細胞可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離，也可能正在發(fā)生質(zhì)壁分離復原D若將該圖所示細胞放于清水中，可能會發(fā)生質(zhì)壁分離復原①②③④⑤練一練思考67拓展應用121.可以配制出一系列濃度梯度的蔗糖溶液。將紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞置于配好的各種濃度的蔗糖溶液中，適當時間后用顯微鏡觀察細胞質(zhì)壁分離情況。記錄剛好發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞所用的蔗糖溶液濃