被動運輸 高一上學期生物人教版（2019）必修1

被動運輸（一）水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells電子顯微鏡下的細胞膜細胞膜的功能？將細胞與外界環(huán)境分隔開、控制物質(zhì)進出細胞、細胞間的信息交流水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells無機物：水、無機鹽；有機物：氨基酸、蛋白質(zhì)、糖、

脂質(zhì)、維生素等水、無機鹽、O2、CO2、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells蔗糖溶液清水玻璃紙（半透膜）水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells是具有一定孔徑，可以讓______物質(zhì)通過（如水分子），而大分子物質(zhì)不能通過的一類薄膜。物質(zhì)能否通過只與孔徑大小有關。滲透裝置半透膜小分子玻璃紙，腸系膜，蛋殼膜，魚鰾等都是半透膜蔗糖溶液清水玻璃紙（半透膜）水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells溶質(zhì)不能通過半透膜的滲透裝置分析1、為什么漏斗液面會上升？宏觀表現(xiàn)：漏斗液面上升，一段時間后形成液面差。說明水通過半透膜進入漏斗。蔗糖溶液清水半透膜濃度：蔗糖＞清水單位體積水分子數(shù)：蔗糖<清水水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells溶質(zhì)不能通過半透膜的滲透裝置分析1、為什么漏斗液面會上升？蔗糖溶液清水半透膜濃度：蔗糖＞清水單位體積水分子數(shù)：蔗糖<清水單位時間內(nèi)由清水

→

蔗糖溶液的水分子數(shù)多于蔗糖溶液→

清水。宏觀表現(xiàn)：

漏斗液面上升，一段時間后達滲透平衡。Δh蔗糖溶液清水半透膜水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells溶質(zhì)不能通過半透膜的滲透裝置分析1、為什么漏斗液面會上升？宏觀表現(xiàn)：漏斗液面上升，一段時間后形成液面差。說明水通過半透膜進入漏斗。蔗糖溶液清水半透膜2、水分子運動方向如何？清水半透膜蔗糖水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells溶質(zhì)不能通過半透膜的滲透裝置分析1、為什么漏斗液面會上升？外觀表現(xiàn)：漏斗液面上升，一段時間后達到滲透平衡。說明水通過半透膜進入漏斗。蔗糖溶液清水半透膜2、水分子運動方向如何？總體方向：水分子的移動是雙向的清水半透膜蔗糖溶液3、達到動態(tài)平衡后的狀態(tài)？水分子多水分子少清水半透膜蔗糖水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells溶質(zhì)不能通過半透膜的滲透裝置分析1、為什么漏斗液面會上升？外觀表現(xiàn)：漏斗液面上升，一段時間后達到滲透平衡。說明水通過半透膜進入漏斗。蔗糖溶液清水半透膜2、水分子運動方向如何？總體方向：水分子的移動是雙向的清水半透膜蔗糖3、達到動態(tài)平衡后的狀態(tài)？水分子多水分子少清水半透膜蔗糖達到滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子的移動達到動態(tài)平衡，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側(cè)溶液濃度絕對相等水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells溶質(zhì)不能通過半透膜的滲透裝置分析4、當液面上升到一定程度時，液面不再升高的原因？由于水槽與漏斗中的液體具有濃度差，即具有滲透壓差，所以水分子有進入漏斗的趨勢；但是H1產(chǎn)生的壓強與滲透壓的平衡使半透膜兩側(cè)水分子的交換率相同時，液面不再升高。水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells低濃度溶液一、滲透作用的原理滲透作用的概念：②半透膜的兩側(cè)的溶液具有濃度差。滲透作用發(fā)生的條件：①半透膜滲透方向：________（或其他______分子）透過半透膜，從低濃度溶液向高濃度溶液的擴散高濃度溶液水分子溶劑水分子多水分子少（物質(zhì)的量濃度）水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells一、滲透作用的原理滲透裝置的變式分析S1溶液S2溶液半透膜S1溶液S2溶液半透膜水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells滲透裝置的變式分析1、半透膜只允許水分子通過液面（等高）質(zhì)量分數(shù)10%蔗糖溶液質(zhì)量分數(shù)10%葡萄糖溶液半透膜②10%葡萄糖溶液的物質(zhì)的量濃度大，因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖溶液較多，右側(cè)液面升高液面（等高）2mol/L蔗糖溶液2mol/L葡萄糖溶液半透膜①液面不變水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells滲透裝置的變式分析1、半透膜只允許水分子通過液面（等高）質(zhì)量分數(shù)10%蔗糖溶液質(zhì)量分數(shù)10%葡萄糖溶液半透膜③液面穩(wěn)定后，將右側(cè)液面高出部分吸走右側(cè)液面重新升高并達到新的平衡水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells滲透裝置的變式分析2、溶質(zhì)能通過半透膜的滲透裝置S1和S2是兩種不同的溶質(zhì)且只有水和S1能透過半透膜S1的物質(zhì)的量濃度大于S2的物質(zhì)的量濃度S1的物質(zhì)的量濃度小于S2的物質(zhì)的量濃度S1溶液S2溶液半透膜情況②情況①先，S1液面升高S1液面始終低于S2液面S1中的溶質(zhì)透過半透膜進入S2然后，S2液面升高，最終高于S1水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells滲透裝置的變式分析2、溶質(zhì)能通過半透膜的滲透裝置S1和S2是同種溶質(zhì)，且能透過半透膜，S1溶液濃度大于S2溶液濃度由于半透膜兩側(cè)存在濃度差，由S2→S1的水分子數(shù)多于S1→S2的。導致S1液面上升。隨后S1中的溶質(zhì)透過半透膜進入S2，半透膜兩側(cè)的濃度差逐漸減小，S1和S2的溶液濃度相等。然后S1下降，最終S1和S2溶液液面持平。S1溶液S2溶液半透膜液面變化：S1先升后降，最終兩邊持平水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells

生物細胞也能發(fā)生滲透作用嗎？生物細胞結(jié)構(gòu)也具備以下兩個條件嗎？1、具有半透膜。2、半透膜兩側(cè)具有濃度差。水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells外界溶液濃度等于細胞質(zhì)濃度細胞失水皺縮保持原正常形態(tài)高濃度溶液生理鹽水蒸餾水外界溶液濃度低于細胞質(zhì)濃度外界溶液濃度大于細胞質(zhì)濃度細胞吸水漲破水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells

生物細胞也能發(fā)生滲透作用嗎？生物細胞結(jié)構(gòu)也具備以下兩個條件嗎？1、具有半透膜。2、半透膜兩側(cè)具有濃度差。動物細胞細胞膜相當于半透膜細胞質(zhì)與外界溶液可以具有濃度差能發(fā)生滲透作用水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells

1、將白菜剁碎做餡時,常常放一些鹽,一會兒后就可看到水分滲出

2、對農(nóng)作物施肥過多，會造成“燒苗”現(xiàn)象。1、植物細胞會出現(xiàn)失水的情況嗎？2、植物細胞在什么情況下會吸水和失水？

3、什么結(jié)構(gòu)相當于一層半透膜？提出問題：水又是如何進出植物細胞的呢？水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells水又是如何進出植物細胞的呢？細胞壁（全透性）細胞膜細胞質(zhì)液泡膜細胞液

（具有一定的濃度）原生質(zhì)層水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells探究植物細胞的吸水和失水提出問題做出假設設計實驗進行實驗分析結(jié)果得出結(jié)論材料、觀察指標原生質(zhì)層相當于一層半透膜原生質(zhì)層相當于一層半透膜嗎？水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells探究植物細胞的吸水和失水洋蔥鱗片葉外表皮細胞②吸水紙①

0.3g/mL的蔗糖溶液③清水材料用具引流法水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells探究植物細胞的吸水和失水實驗步驟蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片1234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要不帶葉肉且不宜過大，避免制作裝片時出現(xiàn)重疊和氣泡，撕取后要放入載玻片上的清水中水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells探究植物細胞的吸水和失水實驗步驟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)層與細胞壁逐漸分離;細胞大小基本不變。水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells探究植物細胞的吸水和失水實驗步驟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)層與細胞壁逐漸分離;細胞大小基本不變。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)層逐漸恢復到貼近細胞壁;細胞大小基本不變。水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells探究植物細胞的吸水和失水實驗結(jié)果自身對照是指對照組和實驗組在同一研究對象上進行，是實驗前后之間的對照第一次對照滴加蔗糖溶液滴加清水第二次對照質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復原②原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性___水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells探究植物細胞的吸水和失水實驗原理細胞壁（全透性）細胞膜細胞質(zhì)液泡膜細胞液

（具有一定的濃度）原生質(zhì)層S1溶液S2溶液半透膜①成熟植物細胞的原生質(zhì)層相當于一層______細胞液與外界環(huán)境具有一定的濃度差，能滲透吸水和失水內(nèi)因外因半透膜大水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells植物細胞的質(zhì)壁分離與復原實驗注意事項1、材料選擇活細胞有細胞壁有大液泡紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞紫色洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細胞也會發(fā)生質(zhì)壁分離紫色洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮是成熟的植物細胞，含有大液泡，能發(fā)生質(zhì)壁分離及復原，但液泡無色，直接觀察現(xiàn)象不明顯洋蔥鱗片葉外表皮細胞有大液泡液泡中有紫色色素，便于觀察水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells植物細胞的質(zhì)壁分離與復原實驗注意事項1、材料選擇活細胞有細胞壁有大液泡紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞黑藻葉片

黑藻是高等植物細胞，含有大液泡和大而清晰的葉綠體，能觀察到質(zhì)壁分離及復原現(xiàn)象水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells植物細胞的質(zhì)壁分離與復原實驗注意事項1、材料選擇活細胞有細胞壁有大液泡紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞細菌可以嗎？（能觀察到吸水和失水）引流時要重復幾次，目的是使蓋玻片下面的洋蔥鱗片葉表皮細胞完全浸入在加入的液體。2、引流3、觀察時間加入蔗糖溶液后不宜停留過長時間，防止細胞長時間處于高滲溶液中，因過度失水而死亡。水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells植物細胞的質(zhì)壁分離與復原實驗注意事項5、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)壁分離后因細胞主動或被動吸收溶質(zhì)微粒而使細胞液濃度增大，植物細胞會吸水引起質(zhì)壁分離后的自動復原。4、外部溶液濃度：質(zhì)壁分離的自動復原0.3g/mL的蔗糖溶液選擇對細胞無毒害作用，濃度適中的外界溶液，濃度過高會導致細胞失水過多而死亡。被動運輸（二）水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells質(zhì)壁分離與復原實驗的拓展判斷成熟植物細胞的死活測定細胞液濃度范圍待測成熟植物細胞一定濃度蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離無質(zhì)壁分離活細胞死細胞待測成熟植物細胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液鏡檢細胞液濃度介于未發(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比較不同植物細胞的細胞液濃度比較未知濃度溶液的濃度大小不同植物細胞同一濃度蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間越短，細胞液濃度越小，反之則細胞液濃度越大同一植物的相同成熟細胞未知濃度的溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間越短，未知溶液的濃度越大，反之則未知溶液的濃度越小4水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells質(zhì)壁分離與復原實驗的拓展內(nèi)外濃度差越大，質(zhì)壁分離越快、越明顯。水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells質(zhì)壁分離與復原實驗的拓展6農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水肥管理7生活中殺菌、防腐、腌制食品5鑒別不同種類的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）成熟植物細胞不同種類溶液鏡檢只發(fā)生質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離后自動復原溶質(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）水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells動物細胞植物細胞條件原理現(xiàn)象①___________相當于半透性膜②_________________具有濃度差①___________（由細胞膜、液泡膜和兩層之間的細胞質(zhì)組成）相當于半透膜②_________________具有濃度差滲透作用滲透作用當外界溶液濃度______細胞質(zhì)濃度，細胞吸水膨脹當外界溶液濃度______細胞質(zhì)濃度，細胞失水皺縮當外界溶液濃度_____細胞質(zhì)濃度，細胞維持正常形態(tài)當外界溶液濃度______細胞液濃度，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象當外界溶液濃度______細胞液濃度，細胞吸水膨脹，由于存在細胞壁，細胞不會漲破當外界溶液濃度______細胞液濃度，細胞維持正常形態(tài)細胞膜細胞質(zhì)與外界溶液小于小于大于大于等于等于原生質(zhì)層細胞液與外界溶液動植物細胞的吸水和失水半透膜選擇透過性膜概念特點材料半透膜和選擇透過性膜蔗糖分子半透膜水分子指某些物質(zhì)可以透過，而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜指水分子能自由通過，細胞要選擇吸收的離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過的生物膜透過的依據(jù)是分子或離子的大小，不具有選擇性膜上的蛋白質(zhì)決定了一些分子可以通過，另一些分子不能通過，具有選擇透過性玻璃紙、動物膀胱、魚鰾、花生種皮等細胞膜、液泡膜和由其構(gòu)成的原生質(zhì)層等水進出細胞的原因Theprincipleofwaterinandoutofcells半透膜選擇透過性膜被動運輸Passivetransport被動運輸Passivetransport擴散：指物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域自然運動的現(xiàn)象。被動運輸Passivetransport滴加蔗糖溶液滴加清水質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復原水分子運動方向：水分子多水分子少物質(zhì)以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內(nèi)化學反應釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運輸方式稱為被動運輸。被動運輸包括自由擴散和協(xié)助擴散。被動運輸Passivetransport自由擴散：指物質(zhì)通過簡單的擴散進出細胞的方式，又稱簡單擴散。特點：從高濃度到低濃度不需要載體蛋白的協(xié)助不需能量（順濃度梯度）例如：水、氧氣、二氧化碳、苯、甘油、脂肪酸、尿素、固醇、乙醇等物質(zhì)透過細胞膜。影響因素:細胞內(nèi)外濃度差自由擴散被動運輸Passivetransport擴散速率(V)細胞外濃度擴散速率(V)O2濃度/氧分壓OO自由擴散影響因素:細胞內(nèi)外濃度差被動運輸Passivetransport協(xié)助擴散：指物質(zhì)在載體蛋白的協(xié)助下進出細胞的方式，又稱易化擴散。特點：從高濃度到低濃度需要載體蛋白的協(xié)助不需要能量（順濃度梯度）例如：葡萄糖進入紅細胞等。影響因素:細胞內(nèi)外濃度差載體蛋白的種類和數(shù)量（專一性、飽和性）協(xié)助擴散被動運輸Passivetransport擴散速率(V)細胞外濃度擴散速率(V)O2濃度/氧分壓OPOQP點后運輸速率受______________制約載體蛋白數(shù)量協(xié)助擴散：指物質(zhì)在載體蛋白的協(xié)助下進出細胞的方式，又稱易化擴散。被動運輸Passivetransport被動運輸被動運輸Passivetransport載體蛋白，需與運輸分子結(jié)合，轉(zhuǎn)運時空間結(jié)構(gòu)改變。通道蛋白是在膜上形成跨膜的親水通道，使離子或水從中通過，不需要與運輸分子結(jié)合，轉(zhuǎn)運時空間結(jié)構(gòu)不變。轉(zhuǎn)運蛋白載體蛋白通道蛋白被動運輸Passivetransport水通道蛋白1.將相同的植物細胞