被動(dòng)運(yùn)輸 課件 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期 生物人教版（2019）必修1

4.1被動(dòng)運(yùn)輸

第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？如果漏斗足夠長，管內(nèi)的液面會(huì)無限升高嗎？為什么？如果用一層紗布代替玻璃紙，還會(huì)出現(xiàn)原來的現(xiàn)象嗎？如果燒杯內(nèi)不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？問題探討:思考:討論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?討論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？不會(huì)。因?yàn)榧啿疾皇前胪改?，孔隙很大，可溶于水的物質(zhì)都能夠自由通過，包括水分子和蔗糖分子都能通過。單位時(shí)間內(nèi)透過玻璃紙進(jìn)出的水分子量相同，故漏斗管液面保持不變。條件一：半透膜條件二：濃度差問題探討:1、發(fā)生滲透作用的條件？①有半透膜②半透膜兩側(cè)的溶液存在濃度差2、水分子的擴(kuò)散方向？低濃度溶液

→

高濃度溶液3、什么是滲透作用？

水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜的擴(kuò)散。水的相對(duì)含量：水多水少溶液濃度：水分子進(jìn)出是順相對(duì)含量梯度移動(dòng)的一、水進(jìn)出的原理（一）滲透作用類比推理如果將裝置中的漏斗換成動(dòng)物細(xì)胞還會(huì)不會(huì)吸水？一、水進(jìn)出的原理

動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜，當(dāng)細(xì)胞膜兩側(cè)存在濃度差，細(xì)胞會(huì)發(fā)生滲透吸水或失水。（二）動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)濃度

小于

大于

等于細(xì)胞吸水膨脹細(xì)胞失水皺縮保持原狀態(tài)低濃度溶液生理鹽水高濃度溶液一、水進(jìn)出的原理（二）動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水一、水進(jìn)出的原理（三）植物細(xì)胞的吸水和失水液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜

細(xì)胞壁原生質(zhì)層【回憶】植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)（細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)）【探究】植物細(xì)胞

相當(dāng)于半透膜原生質(zhì)層?細(xì)胞液（全透性）植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡內(nèi)的細(xì)胞液。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，得出結(jié)論（原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？）（原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜）設(shè)計(jì)方案預(yù)期結(jié)果將植物細(xì)胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察中央液泡大小、原生質(zhì)層的位置、及細(xì)胞大小的變化；再將細(xì)胞浸潤在清水中，觀察中央液泡大小、原生質(zhì)層的位置、及細(xì)胞大小的變化。在蔗糖溶液中植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)變小，發(fā)生質(zhì)壁分離；在清水中植物細(xì)胞的中央液泡會(huì)變大，發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原。

探究實(shí)驗(yàn)：植物細(xì)胞的吸水和失水顯微鏡下植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離：正常的洋蔥表皮細(xì)胞0.3g/mL的蔗糖溶液質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細(xì)胞原生質(zhì)層

探究實(shí)驗(yàn)：植物細(xì)胞的吸水和失水質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細(xì)胞

清水中質(zhì)壁分離的復(fù)原顯微鏡下植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離的復(fù)原：

探究實(shí)驗(yàn)：植物細(xì)胞的吸水和失水

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逐漸恢復(fù)原來大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離基本不變基本不變?cè)|(zhì)層相當(dāng)于半透膜一、水進(jìn)出的原理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象質(zhì)壁分離的原因內(nèi)因：1、原生質(zhì)層相當(dāng)于一層（

）；2、細(xì)胞壁的伸縮性（）原生質(zhì)層的伸縮性。外因：原生質(zhì)層內(nèi)外兩側(cè)溶液具有：外界濃度＞細(xì)胞液濃度細(xì)胞失水產(chǎn)生質(zhì)壁分離外界濃度＜細(xì)胞液濃度細(xì)胞吸水產(chǎn)生質(zhì)壁分離復(fù)原濃度差半透膜＜

探究實(shí)驗(yàn)：植物細(xì)胞的吸水和失水質(zhì)壁分離的發(fā)生需要具備哪些條件？

探究實(shí)驗(yàn)：植物細(xì)胞的吸水和失水質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原→溶質(zhì)能通過半透膜的溶液（如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等溶液）必須是植物細(xì)胞，因?yàn)橹参锛?xì)胞才有細(xì)胞壁；必須具備中央大液泡，細(xì)胞外液濃度高于細(xì)胞液；必須是活細(xì)胞，原生質(zhì)層才具有選擇透過性。1、如果把實(shí)驗(yàn)中0.3g/ml的蔗糖溶液換成0.5g/ml的蔗糖溶液，還會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象嗎？2、植物細(xì)胞會(huì)由于吸水過多而漲破嗎？會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離。但由于細(xì)胞過度失水死亡，無法發(fā)生復(fù)原。細(xì)胞壁會(huì)限制細(xì)胞膨脹，對(duì)原生質(zhì)層起保護(hù)和支持作用，細(xì)胞不會(huì)漲破。3、如果換成較高濃度的NaCl或KNO3，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離并自動(dòng)復(fù)原，一開始外界溶液濃度高，細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離；后來細(xì)胞膜因吸收鈉離子、氯離子，而使外界溶液濃度降低出現(xiàn)自動(dòng)復(fù)原。

探究實(shí)驗(yàn)：植物細(xì)胞的吸水和失水思考討論

小結(jié)（1）判斷植物細(xì)胞的生活狀況（死或活細(xì)胞依據(jù)）（2）判斷植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度；

（將待測(cè)細(xì)胞放置于一系列濃度梯度的溶液中，測(cè)細(xì)胞液的濃度）（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水肥管理；

（肥料過多，燒苗現(xiàn)象）（4）生活中殺菌、防腐、腌制食品；

（鹽度過高使細(xì)菌失水過多而死亡）

補(bǔ)充：滲透作用原理的運(yùn)用

二、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)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式統(tǒng)稱為被動(dòng)運(yùn)輸。比較項(xiàng)自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是否消耗能量舉例影響因素閱讀課本P66-67完成下表

二、被動(dòng)運(yùn)輸1、自由擴(kuò)散：物質(zhì)通過簡(jiǎn)單擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞，叫做自由擴(kuò)散。也叫簡(jiǎn)單擴(kuò)散。①小分子物質(zhì)，如水、O2、CO2等②脂溶性小分子，如甘油、脂肪酸、乙醇，苯等

高濃度→低濃度（順濃度梯度）；不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助；不消耗能量。2、特點(diǎn)：

二、被動(dòng)運(yùn)輸（一）自由擴(kuò)散濃度差（Mmol/L）51015202530運(yùn)輸速度（離子/秒）2.44.77.39.512.214.4結(jié)論：物質(zhì)的運(yùn)輸速度與物質(zhì)濃度差成______關(guān)系，自由擴(kuò)散過程只受_________影響。正比濃度差?

二、被動(dòng)運(yùn)輸3、影響因素：

二、被動(dòng)運(yùn)輸（二）協(xié)助擴(kuò)散1、協(xié)助擴(kuò)散：

進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的擴(kuò)散，叫做協(xié)助擴(kuò)散，也叫易化擴(kuò)散。如：離子和一些小分子有機(jī)物（葡萄糖、氨基酸等）高濃度→低濃度（順濃度梯度）；需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助；不需要能量。2、特點(diǎn)：細(xì)胞膜載體蛋白通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)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自身構(gòu)象改變不改變是否與轉(zhuǎn)運(yùn)的分子結(jié)合結(jié)合不結(jié)合實(shí)例葡萄糖水、K+、Na+、Ca2+3、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的類型：

二、被動(dòng)運(yùn)輸（二）協(xié)助擴(kuò)散濃度差（Mmol/L）1.534.567.59速率（離子/秒）81524303131結(jié)論：在一定濃度范圍內(nèi)，物質(zhì)的運(yùn)輸速率與物質(zhì)濃度差成______關(guān)系，超過一定的濃度后，協(xié)助擴(kuò)散中物質(zhì)運(yùn)輸速率受________________限制正比轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量?

二、被動(dòng)運(yùn)