被動(dòng)運(yùn)輸-高一上學(xué)期生物人教版必修1

藥物毒理:硝苯地平(以下簡(jiǎn)稱NF)通過(guò)阻礙心肌及血管平滑肌鈣離子的膜轉(zhuǎn)運(yùn)，抑制鈣離子向細(xì)胞內(nèi)的流入，引起心肌的收縮性降低和血管擴(kuò)張?！幬锒纠?苯磺酸氨氯地平是二氫吡啶類鈣拮抗劑(鈣離子拮抗劑或慢通道阻滯劑)。心肌和平滑肌的收縮依賴于細(xì)胞外鈣離子通過(guò)特異性離子通道進(jìn)入細(xì)胞?！委煾哐獕旱乃幬锛?xì)胞膜是怎樣控制物質(zhì)輸入和輸出的呢?不同的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞揭粯訂?這與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系呢?掌控著道道閘門，驅(qū)動(dòng)著各式舟車。輸入輸出中忙碌，被動(dòng)主動(dòng)間選擇。生物大分子鑄就，神奇的生命之膜。人教版高中生物學(xué)必修1《分子與細(xì)胞》第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)?章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出《滲透現(xiàn)象》—張曉燕觀看微課視頻《滲透現(xiàn)象》，思考并回答下列問(wèn)題。蔗糖溶液的液面為什么會(huì)升高？蔗糖溶液的液面會(huì)無(wú)限升高嗎？請(qǐng)說(shuō)明原因？要發(fā)生滲透現(xiàn)象，需要滿足哪些條件？擴(kuò)散：物質(zhì)分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移，直到均勻分布的現(xiàn)象。擴(kuò)散的速率與物質(zhì)的濃度梯度成正比。滲透作用：水分子（或其它溶劑分子）通過(guò)半透膜的擴(kuò)散?！鞠嚓P(guān)概念】一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理——滲透作用1.滲透作用發(fā)生的條件2.水分子的擴(kuò)散方向溶液濃度：低濃度溶液→高濃度溶液水的相對(duì)含量：順相對(duì)含量梯度，即高→低【特別說(shuō)明】溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相同，但物質(zhì)的量的濃度是10%蔗糖溶液的小，故水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動(dòng)。1.如圖，甲、乙為兩個(gè)滲透裝置。甲圖是發(fā)生滲透作用的初始狀態(tài)，乙圖是較長(zhǎng)時(shí)間后，根據(jù)漏斗內(nèi)外水分子達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的狀態(tài)，判斷下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（C）圖甲中③為半透膜，水分子能自由通過(guò)圖甲中溶液②的濃度大于溶液①的濃度圖乙中溶液①的濃度與溶液②的濃度相等圖甲中溶液①和②濃度差越大，則圖乙中的水柱越高【活動(dòng)一】分析水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的原理分析上圖，并思考下列問(wèn)題：1.紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過(guò)細(xì)胞膜嗎？2.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？有的能通過(guò)細(xì)胞膜，有的不能。如血紅蛋白是生物大分子，不能通過(guò)。是。但細(xì)胞膜具有生命活性，物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜的方式不只是簡(jiǎn)單擴(kuò)散?！净顒?dòng)一】分析水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的原理3.當(dāng)外界溶液溶質(zhì)的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而漲破嗎？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。不一定。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。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)出其它動(dòng)物細(xì)胞呢？與進(jìn)出紅細(xì)胞的原理一樣：滲透作用【歸納】動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水將有些萎蔫的菜葉浸泡在清水中，不久，菜葉就會(huì)變得硬挺。將白菜剁碎做餡時(shí)，常常要放一些鹽，稍過(guò)一會(huì)兒就可見(jiàn)到有水分滲出。對(duì)農(nóng)作物施肥過(guò)多，會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象。分析以上資料，你能得出什么結(jié)論？植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞一樣，也能發(fā)生吸水和失水現(xiàn)象。失水和吸水與外界溶液的濃度有關(guān)。【活動(dòng)二】分析水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理閱讀教材P63最后一段，結(jié)合植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)思考下列問(wèn)題：1.水分子能否自由通過(guò)細(xì)胞壁？說(shuō)說(shuō)你的理由。2.當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，植物細(xì)胞會(huì)由于吸水而漲破嗎？請(qǐng)說(shuō)明原因。3.植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是什么？4.在植物細(xì)胞中有沒(méi)有相當(dāng)于半透膜的結(jié)構(gòu)？請(qǐng)具體說(shuō)明。【實(shí)驗(yàn)】探究植物細(xì)胞的吸水和失水外界溶液中央液泡大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小蔗糖溶液變小原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁基本不變清水逐漸恢復(fù)原來(lái)大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置基本不變【歸納】植物細(xì)胞的吸水和失水1.發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞，細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)的溶液是什么？判斷依據(jù)是什么？【想一想】2.動(dòng)物細(xì)胞在高濃度溶液中是否會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象？細(xì)胞壁是全透性的，發(fā)生質(zhì)壁分離細(xì)胞的細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)溶液是外界溶液。動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁，因此在高濃度溶液中不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但是會(huì)失水皺縮。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(guò)質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)證明的是（D）成熟植物細(xì)胞的死活原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大成熟的植物細(xì)胞能進(jìn)行滲透吸水水分子可以通過(guò)通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞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)胞液的濃度高，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（B）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)原植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原的條件：活的、成熟的細(xì)胞（具有中央大液泡）；具有濃度差外界溶液中的溶質(zhì)分子如甘油、KNO3可通過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)入細(xì)胞，植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后可自動(dòng)復(fù)原；外界溶液中的溶質(zhì)分子如蔗糖不能通過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)入細(xì)胞，植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后不能自動(dòng)復(fù)原。若外界溶液濃度過(guò)高，植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后還會(huì)因過(guò)度失水而死亡像水分子這樣，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)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。二、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散觀察左圖，氧氣和二氧化碳是如何通過(guò)進(jìn)出細(xì)胞的？通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式，叫作自由擴(kuò)散。【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？甘油、乙醇等都是脂溶性物質(zhì)，與磷脂分子有較強(qiáng)的親和力，容易通過(guò)磷脂雙分子層出入細(xì)胞?！究偨Y(jié)】能夠以自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)有：水、O2、CO2、N2等不帶電荷的無(wú)機(jī)小分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性有機(jī)小分子【思考】葡萄糖、氨基酸、離子等物質(zhì)是細(xì)胞生命活動(dòng)所需的，但不能通過(guò)自由擴(kuò)散通過(guò)脂雙層膜，它們又是如何進(jìn)出細(xì)胞的？借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白這種進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式，叫作協(xié)助擴(kuò)散，也叫易化擴(kuò)散?！究偨Y(jié)】能夠以協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)有：水、Na+、K+、Cl-、Ca2+等離子和葡萄糖等一些較小的有機(jī)分子不同物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是否相同？觀察下圖，你能看出通道蛋白和載體蛋白有各自具有什么特點(diǎn)？通道蛋白（Na+、K+、Cl-、Ca2+）載體蛋白（葡萄糖、氨基酸）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)；分子或離子通過(guò)時(shí)，不需要與通道蛋白結(jié)合。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。特異性【歸納】自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的特點(diǎn)項(xiàng)目自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散相同點(diǎn)擴(kuò)散方向順濃度梯度，即高濃度→低濃度能量需求不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量不同點(diǎn)借助膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不借助借助舉例水、氣體、甘油、乙醇、苯、尿素等水、葡萄糖、氨基酸、離子等影響因素膜內(nèi)外物質(zhì)濃度梯度大小膜內(nèi)外物質(zhì)濃度梯度大小、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量【研究表明】水分子更多的是以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞的。4.圖中曲線①②表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膬煞N方式，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（C）乙醇、脂肪酸等物質(zhì)可以通過(guò)方式①進(jìn)出細(xì)胞人的成熟的紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式可用②表示水分子主要通過(guò)方式①進(jìn)出細(xì)胞加入蛋白質(zhì)變性劑會(huì)降低②的轉(zhuǎn)運(yùn)速率①②被轉(zhuǎn)運(yùn)分子濃度轉(zhuǎn)運(yùn)速率圖A表示的轉(zhuǎn)運(yùn)方式是_________,其轉(zhuǎn)運(yùn)速率主要取決于__________。圖B表示的方式若是協(xié)助擴(kuò)散,那么ab段的限制因素是__________,bc段的限制因素是________________。(3)下列物質(zhì)中,以方式A進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)