被動(dòng)運(yùn)輸課件【知識(shí)建構(gòu)+備課精研】高一上學(xué)期生物人教版必修1

第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第一節(jié)

被動(dòng)運(yùn)輸問題探討在一個(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，使漏斗內(nèi)外的液面高度相等。過一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)如圖所示現(xiàn)象。玻璃紙(又叫賽璐玢)是一種半透膜，水分子可以自由透過它，而蔗糖分子則不能。

半透膜是指某些物質(zhì)可以通過，另一些物質(zhì)不能通過的多孔性薄膜。物質(zhì)能否通過半透膜取決于物質(zhì)分子的大小。常見的半透膜還有蛋殼膜、魚鰾、動(dòng)物膀胱膜、腸衣和火棉膠膜等。31.漏斗內(nèi)的液面為什么升高？問題探討水分子蔗糖半透膜水分子雖然雙向通過半透膜，但最終是從相對(duì)含量高的一側(cè)流向低的一側(cè)。(1)半透膜：某些物質(zhì)可以透過，而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜(如動(dòng)物的膀胱、腸衣、蛋殼膜及玻璃紙等)。能否透過半透膜往往取決于分子直徑的大小和膜上小孔直徑的大小。（2）選擇透過性膜：具有活性的生物膜(細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜、核膜等生物膜)，屬于特殊的半透膜。區(qū)分半透膜和選擇透過性膜一、滲透作用即水分子（或其它溶劑分子）透過半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散。2、條件：①具有半透膜；1、定義：?jiǎn)挝惑w積水分子數(shù)多單位體積水分子數(shù)少低滲透壓溶液

高滲透壓溶液低濃度溶液高濃度溶液3、滲透方向：濃度：物質(zhì)的量濃度（即單位體積的溶質(zhì)的微粒數(shù)目）②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。葡萄糖和蔗糖分子不能通過半透膜如圖：一段時(shí)間后，U型管液面如何變化？一段時(shí)間左側(cè)液面下降右側(cè)液面上升質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)7

細(xì)胞失水皺縮細(xì)胞吸水膨脹1.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水外界溶液濃度小于細(xì)胞質(zhì)濃度保持原狀態(tài)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、水進(jìn)出細(xì)胞的原理討論1.紅細(xì)胞內(nèi)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)？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？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。2、紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？是，是“相當(dāng)于”而不是“等同”。不一定。因?yàn)榧t細(xì)胞吸水膨脹后細(xì)胞內(nèi)液濃度也會(huì)下降，如果外界溶液濃度不是很低，有可能細(xì)胞內(nèi)液下降后外界溶液的濃度達(dá)到平衡，此時(shí)，紅細(xì)胞將不再吸水。討論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。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。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。成熟的植物細(xì)胞模式圖①②③④細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡細(xì)胞液（具有一定濃度）液泡膜原生質(zhì)層2、水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理（具有全透性，伸縮性小，不易變形）（具有選擇透過性，伸縮性大）實(shí)驗(yàn)材料活細(xì)胞、有細(xì)胞壁、有大液泡---顏色差異（紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞）三、觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原試劑中央液泡大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小0.3g/mL蔗糖溶液清水變小原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁基本不變逐漸恢復(fù)原來(lái)大小逐漸恢復(fù)原來(lái)位置基本不變植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原：內(nèi)因：原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大。外因：細(xì)胞內(nèi)外存在著濃度差。條件1、植物細(xì)胞是一個(gè)活細(xì)胞。2、植物細(xì)胞中必須有大液泡。15拓展：④糖醋蒜中糖如何進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)？③動(dòng)物細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離？臘肉為什么不易變質(zhì)？②如果將蔗糖溶液換成濃度高于細(xì)胞液的KNO3、尿素、葡萄糖等溶液又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？①如果將蔗糖溶液換成0.5g/ml會(huì)發(fā)生什么變化？⑤鹽堿土不利于植物生長(zhǎng)的原因是什么？為什么有些植物能耐鹽堿土？思考與討論專題：質(zhì)壁分離及其復(fù)原的應(yīng)用判斷細(xì)胞死活確定某一細(xì)胞的細(xì)胞液濃度的范圍比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度的大小比較不同溶液的濃度大小判斷溶液的種類①判斷成熟植物細(xì)胞的死活②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(wú)質(zhì)壁分離活細(xì)胞死細(xì)胞（細(xì)胞過度失水死亡將不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原）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③比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度④比較未知濃度溶液的濃度大小不同植物細(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)胞液濃度越小，反之則細(xì)胞液濃度越大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?、蓁b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。1.如圖表示以紫色洋蔥表皮細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)材料，用質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液、質(zhì)量濃度為0.5g/mL的蔗糖溶液、質(zhì)量濃度為0.3g/mL的尿素溶液及清水進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)(時(shí)間m表示開始用四種溶液分別處理洋蔥表皮；時(shí)間n表示開始用清水處理洋蔥表皮)，測(cè)得的該細(xì)胞原生質(zhì)體體積的變化，圖中代表尿素溶液處理結(jié)果的是()A．a(chǎn) B．b C．c D．d清水：細(xì)胞吸水，細(xì)胞壁支撐保護(hù)作用0.5g/mL蔗糖：細(xì)胞質(zhì)壁分離，蔗糖濃度過高，細(xì)胞失活，滴加清水后不能復(fù)原0.3g/mL蔗糖：細(xì)胞質(zhì)壁分離，滴加清水后質(zhì)壁分離復(fù)原0.3g/mL尿素：細(xì)胞質(zhì)壁分離，能發(fā)生自動(dòng)質(zhì)壁分離復(fù)原√B被動(dòng)運(yùn)輸物質(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)物質(zhì)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)輸四

、被動(dòng)運(yùn)輸1自由擴(kuò)散(1)概念：物質(zhì)通過簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞。(2)特點(diǎn)①順濃度梯度運(yùn)輸②不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助③不需要消耗能量(3)實(shí)例：氣體、水、尿素、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)(4)影響因素：濃度差、溫度濃度差擴(kuò)散速度轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白擴(kuò)散速度能量擴(kuò)散速度2協(xié)助擴(kuò)散(1)概念：借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散，叫做協(xié)助擴(kuò)散(易化擴(kuò)散)。載體蛋白通道蛋白(2)特點(diǎn)①順濃度梯度運(yùn)輸②需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助③不需要消耗能量(3)實(shí)例：

紅細(xì)胞吸收葡萄糖、水通道蛋白等濃度差、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白種類和數(shù)量、溫度濃度差擴(kuò)散速度能量擴(kuò)散速度(4)影響因素：比較載體蛋白和通道蛋白的異同(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(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變。(2)通道蛋白只容許與自身通道直徑和形狀相匹配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過；不需要與分子或離子結(jié)合。水分子很小，不帶電荷但具有極性，盡管能夠以自由擴(kuò)散過膜，但是更多的是借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞。實(shí)例：水進(jìn)出細(xì)胞的原理課堂小結(jié)：練習(xí)與應(yīng)用（P67）一、概念檢測(cè)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。（）2.基于對(duì)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離原理的理解判斷，下列各項(xiàng)無(wú)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√××D練習(xí)與應(yīng)用（P67）一、概念檢測(cè)3.假如將甲乙兩個(gè)植物細(xì)胞分別放入蔗糖溶液和甘油溶液中，兩種溶液的濃度均比細(xì)胞的濃度高，在顯微鏡下連續(xù)觀察，可以預(yù)測(cè)甲乙兩細(xì)胞的變化是（

）A.甲乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，不發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原B.甲乙兩細(xì)胞都發(fā)生質(zhì)壁分離，但乙細(xì)胞很快發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原C.只有乙細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，但不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原D.甲乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，隨后都很快發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原B練習(xí)與應(yīng)用（P67）【提示】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(xì)胞置于配好的各種濃度的