【課件】被動(dòng)運(yùn)輸課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

1、第4章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié) 被動(dòng)運(yùn)輸 在一個(gè)長(zhǎng)頸漏斗的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。過一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)如右圖所示現(xiàn)象。玻璃紙是一種半透膜，水分子可以自由透過它，而蔗糖分子則不能。問題探討滲透裝置 半透膜是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。溶液濃度是指單位體積中微粒的多少（即物質(zhì)的量濃度）,不是指質(zhì)量濃度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。 在一個(gè)長(zhǎng)頸漏斗的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。過一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)如右圖所示現(xiàn)象。玻璃紙是一種半

2、透膜，水分子可以自由透過它，而蔗糖分子則不能。問題探討滲透裝置 1、漏斗管內(nèi)液面為什么會(huì)升高？如果漏斗管足夠長(zhǎng)，管內(nèi)的液面會(huì)無限升高嗎？為什么？ 蔗糖溶液中水的相對(duì)含量比燒杯中水的相對(duì)含量低，燒杯中的水?dāng)U散到漏斗中的速度比漏斗擴(kuò)散到燒杯的更快，使漏斗中水量增加。 當(dāng)管內(nèi)液面上升到一定高度后，管中的水柱產(chǎn)生的壓力將加快漏斗中水分向下擴(kuò)散的速度，最終水分子進(jìn)出達(dá)到平衡，液面不再上升。 漏斗內(nèi)溶液濃度 漏斗外溶液濃度該裝置達(dá)到滲透平衡時(shí)：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？不會(huì), 紗布的孔隙很大, 蔗糖分子可自由透過。 漏斗中液面不會(huì)升高，因?yàn)槟蓚?cè)濃度相同，水分子進(jìn)出半透膜

3、達(dá)到平衡。 水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜,從水的相對(duì)含量高的一側(cè)向相對(duì)含量低的一側(cè)擴(kuò)散。滲透作用概念: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？2、發(fā)生條件具有半透膜膜兩側(cè)的溶液具有濃度差 水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜,從水的相對(duì)含量高的一側(cè)向相對(duì)含量低的一側(cè)擴(kuò)散。(一)滲透作用1、概念:3.水分子滲透方向：低濃度溶液高濃度溶液水分子數(shù)多水分子數(shù)少一.水分進(jìn)出細(xì)胞的原理外界溶液濃度 小于 細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度 等于 細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度 大于 細(xì)胞質(zhì)濃度(二)動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水細(xì)胞吸水膨脹細(xì)胞失水皺縮細(xì)胞形態(tài)不變清水10% NaCl0.9% NaCl一.水分進(jìn)出

4、細(xì)胞的原理 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？ 取決于紅細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度差，一般情況下，濃度差越大時(shí)，細(xì)胞吸水或失水越多。 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^度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常。水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的原理P63思考討論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。如果外界溶液濃度不是很低，細(xì)胞內(nèi)液濃度下降后與外界溶液的濃度達(dá)到平衡時(shí)，紅細(xì)胞將不再吸水。水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的原理1.紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過細(xì)胞膜嗎？這些有機(jī)物相當(dāng)于“問題探討”所示裝置中的什么物質(zhì)？ 2.紅細(xì)胞的細(xì)

5、胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？ 紅細(xì)胞中的血紅蛋白是大分子有機(jī)物，不能透過細(xì)胞膜，它相當(dāng)于“問題探討”中的蔗糖分子。 是P63思考討論1.將白菜切碎做餡時(shí)，常常放一些鹽，看到什么現(xiàn)象？2.賣菜的阿姨常往青菜上灑水，為什么？水分滲出（細(xì)胞失水）青菜變堅(jiān)挺（細(xì)胞吸水）3.農(nóng)作物施肥過多引起“燒苗”，為什么？農(nóng)作物嚴(yán)重脫水（細(xì)胞失水）生活實(shí)例植物細(xì)胞會(huì)吸水和失水。液泡細(xì)胞質(zhì)液泡膜細(xì)胞膜原生質(zhì)層細(xì)胞壁(三)植物細(xì)胞的吸水和失水全透性 細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層。細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里的細(xì)胞液, 水進(jìn)出細(xì)胞主要是指水經(jīng)過原生質(zhì)層進(jìn)出液泡。水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過滲透作用嗎？原生

6、質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？探究實(shí)驗(yàn)一般步驟：提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理材料用具方法步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論與分析探究：植物細(xì)胞的吸水和失水觀察現(xiàn)象：腌蘿卜等表明，植物細(xì)胞會(huì)吸水或失水，且與外界溶液濃度有關(guān)。提出問題：水分進(jìn)出植物細(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？作出假設(shè)：若原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，當(dāng)外界溶液濃度高于細(xì)胞液濃度時(shí)，植物細(xì)胞會(huì)_水；當(dāng)外界溶液濃度低于細(xì)胞液濃度時(shí)，植物細(xì)胞會(huì)_水。吸 失 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：如何看到細(xì)胞？哪種材料適合觀察細(xì)胞吸水失水？怎樣改變外界溶液的濃度？（用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞制作裝片在顯微鏡下觀察）0.3g/mL的

7、蔗糖溶液、清水吸水紙引流（引流法）蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片1234滴清水撕取洋蔥鱗片葉外表皮低倍鏡觀察56低倍鏡觀察在蓋玻片的一側(cè)滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一側(cè)用吸水紙吸引78在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引低倍鏡觀察實(shí)驗(yàn)步驟：注意：加入蔗糖溶液后不宜停留過長(zhǎng)時(shí)間，防止細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間處于高滲溶液中，因過度失水而死亡。發(fā)生質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原滴加清水滴加蔗糖 溶液正常狀態(tài)下現(xiàn)象：液泡縮小，液泡顏色變深，原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁?，F(xiàn)象：液泡變大，液泡顏色變淺，原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置。外界溶液濃度 細(xì)胞液濃度：外界溶液濃度 細(xì)胞液濃度：細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁

8、分離復(fù)原進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果：蔗糖溶液實(shí)驗(yàn)結(jié)論：細(xì)胞大小基本不變發(fā)生質(zhì)壁分離的條件活的成熟的植物細(xì)胞原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度所有植物細(xì)胞都會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象嗎？動(dòng)物細(xì)胞會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象嗎？（外因）（內(nèi)因）質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)原理的應(yīng)用 判斷成熟植物細(xì)胞的死活測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍待測(cè)成熟植物細(xì)胞一定濃度蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離無質(zhì)壁分離活細(xì)胞死細(xì)胞待測(cè)成熟植物細(xì)胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液鏡檢細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩蔗糖溶液濃度之間123比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度不同植物細(xì)胞同一濃度蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，細(xì)胞

9、液濃度越小，反之則細(xì)胞液濃度越大（細(xì)胞過度失水死亡將不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原）比較未知濃度溶液的濃度大小同一植物的相同成熟細(xì)胞未知濃度的溶液鏡檢 發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，未知溶液的濃度越大，反之則未知溶液的濃度越小45鑒別不同種類的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）成熟植物細(xì)胞不同種類溶液鏡檢只發(fā)生質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原溶質(zhì)不能透過半透膜（如蔗糖溶液）溶質(zhì)能透過半透膜（如KNO3溶液） 如果所用溶液中的溶質(zhì)為葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，質(zhì)壁分離后因細(xì)胞主動(dòng)或被動(dòng)吸收溶質(zhì)微粒而使細(xì)胞液濃度增大，植物細(xì)胞會(huì)吸水引起質(zhì)壁分離后的自動(dòng)復(fù)原。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

10、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、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散閱讀課本P66-67內(nèi)容，分析討論：通過自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞膜的物質(zhì)分別有哪些？觀察圖4-4，分析自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散在擴(kuò)散方向、條件方面有何異同？分析影響自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散的速率的因素分別有哪些？細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)ABC圖中屬于自由擴(kuò)散的是字母_代表的擴(kuò)散過程。屬于協(xié)助擴(kuò)散的是_代表的擴(kuò)散過程。ABC1.自由擴(kuò)散二、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散 物質(zhì)通過簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式。 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（也叫易化擴(kuò)散）（也叫簡(jiǎn)單擴(kuò)散） 擴(kuò)散是分子從高濃度處向低濃度處運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。項(xiàng) 目自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸運(yùn)輸方向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 能量代表例子影響因素圖解高濃度低濃度不需要需要不消耗不消耗高濃度低濃度被動(dòng)運(yùn)輸順濃度梯度順濃度梯度氣體（O2、CO2）、脂溶性物質(zhì)（甘油、乙醇、苯等）、水水；鉀離子；葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞動(dòng)畫 濃度差、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量濃度差B點(diǎn)后運(yùn)輸速率受_制約。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量動(dòng)力來自