被動運輸（第一、二課時） 【知識精講精研】高一生物 課件人教版2019必修1

4.1被動運輸（第一課時）第4章

物質(zhì)的輸入和輸出糖鏈膜蛋白細胞質(zhì)1

滲透現(xiàn)象

3水進出植物細胞的原理

本節(jié)我們要掌握2水進出動物細胞的原理一、水進出細胞的原理1.滲透現(xiàn)象半透膜：根據(jù)孔徑大小，允許一些物質(zhì)通過，不允許另一些物質(zhì)通過的膜。進入漏斗的水分子數(shù)

>進入燒杯的水分子數(shù)一、水進出細胞的原理1.滲透現(xiàn)象擴散：分子從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)運動的現(xiàn)象。滲透作用：水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散。圖1擴散圖2滲透半透膜一、水進出細胞的原理1.滲透現(xiàn)象討論：（1）如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會無限升高嗎？為什么？

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向外擴散的速度，最終膜兩側(cè)水分擴散的速度達到平衡，液面不再上升。一、水進出細胞的原理1.滲透現(xiàn)象討論：（2）如果用紗布或不透水的塑料布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面會升高嗎？（3）如果將燒杯中的清水換成與漏斗中等濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？

漏斗管中的液面都保持不變一、水進出細胞的原理1.滲透現(xiàn)象滲透作用產(chǎn)生的條件：（1）半透膜；（2）膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。一、水進出細胞的原理2.水進出動物細胞的原理外<內(nèi)細胞吸水膨脹外=內(nèi)細胞形態(tài)不變外>內(nèi)細胞失水皺縮你認為水進出紅細胞的方式是什么？是滲透作用（1）細胞膜是選擇透過性膜，相當(dāng)于半透膜;（2）紅細胞膜兩側(cè)存在濃度差。聯(lián)系生活當(dāng)你吃咸了之后，會覺得口干想喝水，這其實是口腔細胞失水的結(jié)果。水分子又是怎樣進出植物細胞的呢？一、水進出細胞的原理3.水進出植物細胞的原理植物細胞和動物細胞在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別？液泡葉綠體細胞壁植物細胞具有細胞壁、液泡與葉綠體顯微鏡下觀察多個纖維素分子集結(jié)成束，縱橫交錯構(gòu)成植物細胞壁植物細胞壁全透性、伸縮性差成熟植物細胞細胞膜細胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層細胞核探究植物細胞的吸水和失水實驗?zāi)康模鹤龀黾僭O(shè)：設(shè)計實驗：探究水分進出植物細胞是否通過滲透作用水分通過滲透作用進出植物細胞探究植物細胞的吸水和失水實驗小tips材料：紫色洋蔥鱗片葉（單層細胞，便于制作臨時裝片；液泡呈紫色，便于觀察）濃度為0.3g/ml的蔗糖溶液（濃度適中，無毒害，過高引起細胞失水過多死亡，過低不易看到現(xiàn)象）質(zhì)壁分離時間不能太長，會導(dǎo)致細胞失水死亡

無法復(fù)原思

考：

該實驗過程共觀察了3次，制作臨時裝片后觀察，滴加蔗糖溶液后觀察，再次滴加清水后觀察。每一次是什么樣的實驗現(xiàn)象呢？第一次觀察滴加蔗糖溶液后觀察再次滴加清水溶液后觀察形成前后對照思

考：解釋滴加0.3g/mL的蔗糖溶液后液泡變小、顏色變深的原因。細胞外蔗糖溶液的濃度高于細胞液，水從細胞液透過原生質(zhì)層進入到蔗糖溶液中，液泡發(fā)生失水收縮，原生質(zhì)層一定程度的收縮。探究植物細胞的失水和吸水質(zhì)壁分離：植物細胞由于液泡失水，而使原生質(zhì)層與細胞壁分離的現(xiàn)象。質(zhì)壁分離復(fù)原：當(dāng)細胞液濃度高于外界溶液濃度時，細胞吸水使整個原生質(zhì)層恢復(fù)成原來的狀態(tài)。思

考：水分進出植物細胞是通過滲透作用嗎？細胞膜細胞質(zhì)液泡膜原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜進一步分析：1.

發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞壁內(nèi)側(cè)的溶液是什么？2.動物細胞能在高濃度溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離嗎？1.植物細胞壁是全透性的，發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞壁內(nèi)側(cè)溶液是外界溶液。2.動物細胞不會在高濃度溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離，因為其不具有細胞壁。聯(lián)系生活家里做的泡菜不久會有水滲出來，這是植物細胞失水的結(jié)果。請同學(xué)們解釋以下現(xiàn)象：1.分析鹽堿地不利于植物生長的原因。為什么有些植物耐鹽堿？2.臨床上為什么使用0.9%NaCl即生理鹽水輸液?鹽堿地耐鹽堿植物-刺槐小結(jié)滲透作用是水分子通過半透膜的擴散。發(fā)生滲透作用的條件是半透膜+濃度差；動物的細胞膜、植物細胞的原生質(zhì)層都相當(dāng)于一層半透膜；水進出動植物細胞的原理都是滲透作用。1

滲透現(xiàn)象3水進出植物細胞的原理2水進出動物細胞的原理a、b、c是三個相鄰的細胞，已知a細胞的濃度>b細胞的濃度>c細胞的濃度，如圖所示，能正確表示水分在三者之間關(guān)系的是（)AacbacbBacbCC4.1被動運輸（第二課時）1被動運輸?shù)念愋?/p>

3影響被動運輸?shù)囊蛩?轉(zhuǎn)運蛋白的類型本節(jié)我們要掌握二、自由擴散和協(xié)助擴散被動運輸：物質(zhì)以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種跨膜運輸方式稱為被動運輸。自由擴散：物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞的方式，稱為自由擴散，也叫簡單擴散。高濃度低濃度特征：a.順濃度梯度運輸（高到低）b.不需要載體c.不需要消耗能量舉例：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）1、自由擴散自由擴散對于所有細胞都很重要氣管、支氣管不斷分支，最終形成肺泡

O2在肺泡中與血液的交換協(xié)助擴散：物質(zhì)不能自由地通過細胞膜，需要借助膜上的轉(zhuǎn)運蛋白進出細胞，叫做協(xié)助擴散，也叫易化擴散。細胞膜物質(zhì)濃度高低特征：a.順濃度梯度運輸（高到低）b.需要轉(zhuǎn)運蛋白參與c.不需要消耗能量舉例：水分子進出細胞(水通道蛋白）、離子進出細胞(離子通道蛋白）、葡萄糖進入紅細胞(載體蛋白)2、協(xié)助擴散3、轉(zhuǎn)運蛋白的類型轉(zhuǎn)運蛋白載體蛋白通道蛋白載體蛋白通道蛋白圖示區(qū)別載體蛋白需要與被運輸?shù)奈镔|(zhì)結(jié)合，每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變不需要與被運輸物質(zhì)結(jié)合，只容許與自身通道直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過。轉(zhuǎn)運蛋白具有特異性或?qū)Ｒ恍寓佗谶\輸速率膜兩側(cè)的濃度差運輸速率膜兩側(cè)的濃度差判斷：哪條曲線是自由擴散/協(xié)助擴散？

請說出判斷依據(jù)。通過載體蛋白的協(xié)助擴散具飽和性受轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量的限制運輸速率膜兩側(cè)的濃度差②影響自由擴散的因素：膜兩側(cè)的濃度差溫度（生物膜分子的運動）影響協(xié)助擴散的因素：膜兩側(cè)的濃度差轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量溫度（轉(zhuǎn)運蛋白的活性）①②運輸速率膜兩側(cè)的濃度差運輸速率膜兩側(cè)的濃度差4、影響自由擴散和協(xié)助擴散的因素1.物質(zhì)均以擴散的方式進出細胞2.都是順濃度梯度的跨膜運輸（從高到低）3.不消耗能量歸納：自由擴散和協(xié)助擴散有哪些共性?被動運輸：物質(zhì)以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運輸方式稱為被動運輸。資料1：水分子比較小，在活細胞中含量最多，人們曾經(jīng)認為它們以自由穿過細胞膜磷脂分子的間隙而進出細胞。思考：水分子從水多的一側(cè)向水少的一側(cè)擴散，屬于哪種方式的擴散？后來的研究發(fā)現(xiàn)，水分子在通過細胞膜時的速率高過人工膜，由此推斷細胞膜上可能存在特殊的輸送水分子的通道。資料2:1988年，美國科學(xué)家阿格雷從紅細胞和腎小管細胞中分離出一種新的膜蛋白，后來經(jīng)過實驗獲得了該蛋白的氨基酸序列結(jié)構(gòu)，證實了水通道蛋白的存在。目前，人們已經(jīng)從細菌、酵母菌、植物、動物的細胞中分離出多種水通道蛋白。水通道蛋白結(jié)構(gòu)模式圖水分子更多的是借助細胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴散的方式進出細胞。水分子水通道蛋白腎小管對水的重吸收鉀離子通道模式圖20世紀(jì)80年代，科學(xué)家又從蠶豆保衛(wèi)細胞中檢測出K+的通道。1998年，美國科學(xué)家麥金農(nóng)（R.Mackinon）解析了K+通道蛋白的立體結(jié)構(gòu)。小結(jié)：實例：水進出細胞的原理（1）細胞膜和液泡膜都相當(dāng)于半透膜。(

)（2）水分子進入細胞，是通過自由擴散方式進行的。(

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

)2.基于對植物細胞質(zhì)壁分離原理的理解判斷，下列各項無法通過質(zhì)壁分離實驗證明的是(

)A.成熟植物細胞的死活B.原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大C.成熟的植物細胞能進行滲透吸水D.水分子可以通過通道蛋白進入細胞3.假如將甲乙兩個植物細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胞液的濃度高，在顯微鏡下連續(xù)觀察，可以預(yù)測甲乙兩細胞的變化是（

）A.甲乙兩細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，不發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原B.甲乙兩細胞都發(fā)生質(zhì)壁分離，但乙細胞很快發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原C.只有乙細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，但不會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原D.甲乙兩細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，隨后都很快發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原二、拓展應(yīng)用1.細胞液中物質(zhì)的濃度對于維持細胞的生命活動非常重要。現(xiàn)