被動(dòng)運(yùn)輸 課件【高效課堂+備課精研】 高一上學(xué)期生物人教版必修1

第一節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)谒恼录?xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移，直到均勻（這種“均勻”屬于“動(dòng)態(tài)平衡”）分布的現(xiàn)象。擴(kuò)散是分子熱運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)。擴(kuò)散高濃度低濃度123清水玻璃紙(半透膜)蔗糖溶液在一個(gè)長(zhǎng)頸漏斗的漏斗口外密封上一層玻璃紙（半透膜），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(guò)一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)如右圖所示現(xiàn)象。滲透裝置半透膜：

是一類(lèi)可以讓小分子物質(zhì)通過(guò)，而較大分子物質(zhì)不能通過(guò)的一類(lèi)多孔性膜。例如細(xì)胞膜、動(dòng)物膀胱膜、雞蛋的殼膜、魚(yú)鰾、動(dòng)物膀胱膜、腸衣等。蔗糖分子水分子滲透現(xiàn)象動(dòng)畫(huà)演示分子級(jí)別動(dòng)畫(huà)演示1、漏斗內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)玻璃紙進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量多于從長(zhǎng)頸漏斗滲出的水分子數(shù)量。501易混點(diǎn)：蔗糖溶液玻璃紙（半透膜）清水相對(duì)含量高相對(duì)含量低溶液濃度水的含量低濃度溶液高濃度溶液滲透壓低滲透壓

高滲透壓不會(huì)，當(dāng)管內(nèi)的液面上升到一定高度之后，管中的水柱產(chǎn)生的重力將加快漏斗中水分向外擴(kuò)散的速度，當(dāng)

,

最終達(dá)到平衡，液面將不再上升。漏斗內(nèi)滲透壓=液柱的壓力如果漏斗管足夠長(zhǎng)，管內(nèi)的液面會(huì)無(wú)限升高嗎？為什么？012、如果用用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管的液面還會(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，液面高度如何變化？提示：不會(huì)；紗布孔隙大，蔗糖分子可自由通過(guò)。提示：液面不會(huì)升高，膜兩側(cè)濃度相同，水分子進(jìn)出平衡。滲透作用條件一：半透膜滲透作用條件二：濃度差1、滲透作用產(chǎn)生的條件：水分子從水的相對(duì)含量高的一側(cè)向相對(duì)含量低的一側(cè)滲透水分子通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞也是同樣的原理嗎？細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？半透膜膜兩側(cè)的溶液具有濃度差2、滲透方向：01外界溶液細(xì)胞膜半透膜蔗糖溶液細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)相當(dāng)于相當(dāng)于①紅細(xì)胞與外界溶液組成了一個(gè)滲透系統(tǒng)。②紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜，水分通過(guò)滲透作用進(jìn)出紅細(xì)胞。二、水進(jìn)出紅細(xì)胞原理：（具有活性）二、水進(jìn)出紅細(xì)胞原理：0.9%NaCl10%NaCl清水半透膜：半透膜兩側(cè)具有濃度差：細(xì)胞膜（具有活性）細(xì)胞液與外界溶液有濃度差。外界溶液濃度<

細(xì)胞液濃度外界溶液濃度

=

細(xì)胞液濃度外界溶液濃度

>

細(xì)胞液濃度吸水膨脹失水皺縮動(dòng)態(tài)平衡吸水或失水取決于濃度差蔗糖溶液清水半透膜（玻璃紙）細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜外界溶液（1）紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能透過(guò)細(xì)胞膜嗎？這些有機(jī)物相當(dāng)于“問(wèn)題探討”所示裝置中的什么物質(zhì)？（2）紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于“問(wèn)題探討”中所說(shuō)的半透膜？不能。蔗糖分子。是。細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜，選擇透過(guò)性膜相當(dāng)于半透膜。

（不是“等同”）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，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)液下降后與外界溶液的濃度達(dá)到平衡，此時(shí)，紅細(xì)胞將不再吸水。（4）紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？（5）臨床上輸液為什么要用生理鹽水？濃度差。當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，紅細(xì)胞失水；反之，紅細(xì)胞吸水。濃度差越大細(xì)胞吸水或失水越多。（0.9%的氯化鈉溶液）提示：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^(guò)度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常。水進(jìn)出植物細(xì)胞生活中我們會(huì)觀察到：鹽腌制過(guò)的黃瓜皺皺巴巴，還會(huì)出很多水；而用清水泡過(guò)的青菜卻很硬挺，這是為什么呢？問(wèn)題探討鹽腌制過(guò)的黃瓜清水泡過(guò)的青菜水又是怎樣進(jìn)出植物細(xì)胞的呢？細(xì)胞壁（全透性，伸縮性?。┘?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)層原生質(zhì)體2、水分子進(jìn)出植物細(xì)胞成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)Q1:水分子進(jìn)出細(xì)胞是指水進(jìn)出植物細(xì)胞的什么結(jié)構(gòu)呢？主要指水進(jìn)出液泡半透膜,且伸縮性大相當(dāng)于外界溶液濃度差提示：水分進(jìn)出植物細(xì)胞主要是指水經(jīng)過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)出液泡，這一點(diǎn)與動(dòng)物細(xì)胞有所區(qū)別。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)觀察并記錄結(jié)果分析結(jié)果得出結(jié)論表達(dá)與交流原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用嗎？原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用。四、探究植物細(xì)胞的吸水和失水科學(xué)探究的一般過(guò)程進(jìn)一步探究1.如何使細(xì)胞外溶液的濃度提高或降低？2.如何看到細(xì)胞？需要用到什么材料和器具？2.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出預(yù)測(cè)——細(xì)胞失水或吸水后可能出現(xiàn)哪些可觀察的變化？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)觀察并記錄結(jié)果分析結(jié)果得出結(jié)論表達(dá)與交流原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜？水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用嗎？原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用。四、探究植物細(xì)胞的吸水和失水科學(xué)探究的一般過(guò)程進(jìn)一步探究實(shí)驗(yàn)思路：將植物細(xì)胞分別浸潤(rùn)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(yù)期結(jié)果：如果假設(shè)是正確的，當(dāng)外界溶液的濃度高于細(xì)胞液的濃度時(shí)，細(xì)胞就會(huì)

；當(dāng)外界溶液的濃度低于細(xì)胞液的濃度時(shí)，細(xì)胞就會(huì)

。失水吸水洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞②吸水紙①0.3g/mL的蔗糖溶液③清水材料用具引流法細(xì)胞具有紫色大液泡，便于觀察。蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片234滴清水撕取洋蔥鱗片葉外表皮低倍鏡觀察撕取洋蔥鱗片葉時(shí)要不帶葉肉且不宜過(guò)大，避免制作裝片時(shí)出現(xiàn)重疊和氣泡，撕取后要放入載玻片上的清水中1實(shí)驗(yàn)步驟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

中央液泡逐漸變小，顏色變深,原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分離;細(xì)胞大小基本不變。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

中央液泡逐漸變大，顏色變淺,原生質(zhì)層逐漸恢復(fù)到貼近細(xì)胞壁;細(xì)胞大小基本不變。實(shí)驗(yàn)步驟分析結(jié)果

中央液泡大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小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)大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置基本不變質(zhì)壁分離

質(zhì)壁分離的復(fù)原分析結(jié)果得出結(jié)論結(jié)論：(1)植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜；(2)植物細(xì)胞也是通過(guò)滲透作用吸水和失水的。細(xì)胞失水，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離開(kāi)來(lái)細(xì)胞吸水，與細(xì)胞壁分離的原生質(zhì)層慢慢恢復(fù)原來(lái)的狀態(tài)當(dāng)外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度當(dāng)外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原表達(dá)與交流2、質(zhì)壁分離的內(nèi)因和外因：3、觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原，對(duì)材料的要求：外因：外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度活細(xì)胞細(xì)胞有大液泡和細(xì)胞壁濃度差內(nèi)因：原生質(zhì)層的伸縮性>細(xì)胞壁的伸縮性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(xì)胞壁進(jìn)一步探究1、

植物細(xì)胞會(huì)由于過(guò)多吸水而漲破嗎？不會(huì)。（因?yàn)榧?xì)胞壁具有保護(hù)和支持的作用）2、質(zhì)壁分離后，細(xì)胞壁和原生質(zhì)層之間的空隙充滿的是什么？充滿的是外界溶液（蔗糖溶液）進(jìn)一步探究3、根尖分生區(qū)細(xì)胞會(huì)不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離？4、本試驗(yàn)選用0.3g/mL的蔗糖溶液，若改用較高濃度的蔗糖溶液作為試劑，會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的現(xiàn)象嗎？如若發(fā)生質(zhì)壁分離，滴加清水后會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原嗎？不會(huì)，不是成熟的植物細(xì)胞，沒(méi)有大液泡。會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離，但濃度過(guò)高會(huì)引起植物過(guò)度失水而死，將不能再發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。拓展：植物細(xì)胞的吸水和失水的應(yīng)用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基礎(chǔ)檢測(cè)【判斷】下列說(shuō)法的正誤。(1)煮熟的馬鈴薯?xiàng)l放入水中會(huì)發(fā)生滲透現(xiàn)象(

)(2)當(dāng)外界溶液甲的濃度＞細(xì)胞液乙的濃度，細(xì)胞發(fā)生滲透失水(

)(3)質(zhì)壁分離中的質(zhì)是指細(xì)胞質(zhì)，壁是指細(xì)胞壁(

)(4)當(dāng)外界溶液甲的濃度＝細(xì)胞液乙的濃度，水分子停止進(jìn)出細(xì)胞(

)(5)通過(guò)質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)可以鑒定成熟植物細(xì)胞的死活(

)4.1被動(dòng)運(yùn)輸（二）

自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散4.1被動(dòng)運(yùn)輸（二）

自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散

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(chēng)為被動(dòng)運(yùn)輸。被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）閱讀課本P66自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散（范圍：前三個(gè)自然段）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)的能量舉例自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散③舉例：水、O2、CO2

、甘油、乙醇、苯等擴(kuò)散①定義：物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的

作用進(jìn)出細(xì)胞的方式②特點(diǎn)：從

濃度到

濃度，

轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，

能量

高低不需不需自由擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）0濃度差運(yùn)輸速度影響因素濃度差思考：甘油、乙醇等分子為什么能以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞？提示：因?yàn)楦视?、乙醇等都是脂溶性的物質(zhì)，與磷脂分子有較強(qiáng)的親和力，容易通過(guò)磷脂分子層出入細(xì)胞。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白②特點(diǎn)：由

濃度→

濃度、

需要

、

能量③舉例：葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞，氨基酸、離子進(jìn)出細(xì)胞高低轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不需協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）①定義：借助膜上的

進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式影響因素0濃度差運(yùn)輸速度A濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類(lèi)和數(shù)量轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白分為載體蛋白、通道蛋白兩種類(lèi)型細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)高濃度低濃度載體蛋白通道蛋白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(guò)，每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變通道蛋白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(guò)，且不需要與通道蛋白結(jié)合如：水通道蛋白水分子很小，不帶電荷但具有極性，盡管能夠以自由擴(kuò)散過(guò)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)胞水分子水通道蛋白兩種運(yùn)輸方式的比較方式自由擴(kuò)散(簡(jiǎn)單擴(kuò)散)協(xié)助擴(kuò)散(易化擴(kuò)散)示意圖

運(yùn)輸方向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白順濃度梯度不需要需要兩種運(yùn)輸方式的比較能量曲線模型

舉例方式自由擴(kuò)散(簡(jiǎn)單擴(kuò)散)協(xié)助擴(kuò)散(易化擴(kuò)散)不消耗不消耗①氣體：O2、CO2、NH3等②甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有機(jī)物③少部分水①離子和一些小分子有機(jī)物，如葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞②大部分水02被動(dòng)運(yùn)輸順濃度梯度運(yùn)輸不消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量歸納小結(jié)02【藥理毒理】藥理作用

氨氯地平是一種二氫吡啶鈣拮抗劑（亦稱(chēng)鈣離子拮抗劑或慢通道阻滯劑），能夠抑制鈣離子跨膜進(jìn)入血管平滑肌和心肌。心肌和血管平滑肌的收縮過(guò)程依賴(lài)于細(xì)胞外鈣離子通過(guò)離子通道進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)完成。氨氯地平可選擇性抑制鈣離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。氨氯地平是一個(gè)外周動(dòng)脈血管擴(kuò)張劑，直接作用于血管平滑肌，從而降低外周血管阻力和血壓。與生活的聯(lián)系小結(jié)被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散磷脂雙分子層載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白通道蛋白水通道蛋白水分子進(jìn)出細(xì)胞屬于包括穿過(guò)借助包括如基礎(chǔ)檢測(cè)【判斷】下列說(shuō)法的正誤。(1)水通道蛋白對(duì)物質(zhì)具有選擇性(

)(2)一種物質(zhì)可能有多種跨膜運(yùn)輸方式(

)(3)加入蛋白質(zhì)抑制劑會(huì)提高水通道蛋白跨膜運(yùn)輸水分子的速率(

)(4)逆濃度梯度發(fā)生的跨膜運(yùn)輸也可能是協(xié)助擴(kuò)散