【课件】被动运输-（人教版2019必修1）.pptx

第4章 细胞的物质输入和输出第1节 被动运输授授课人：人：bcdea 糖（盐）拌放置一段时间后，会出现很多“汁”，“汁”中的水是哪来的？腌制萝卜脆爽的关键步骤？蔗糖溶液蔗糖溶液玻璃玻璃纸（半透膜半透膜）清水清水半透膜半透膜蔗糖分子蔗糖分子水分子水分子1.漏斗内的液面为什么会升高？单位时间进入漏斗的水分子数量单位时间从漏斗渗出的水分子数量渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散半透膜：让小分子通过而大分子不能通过的一类多孔性薄膜的总称(如：膀胱膜、玻璃如：膀胱膜、玻璃纸、卵壳膜、卵壳膜)一、渗透作用蔗糖溶液蔗糖溶液玻璃玻璃纸（半透膜半透膜）清水清水半透膜半透膜 蔗糖分子蔗糖分子水分子水分子2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？不会，当管内的液面上升到一定不会，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的压高度之后，管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，当速度，当_ 最终达到平衡，液面将不再上升漏斗内渗透压=液柱的压力溶液渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力一、渗透作用 ABC30%蔗糖溶液蔗糖溶液玻璃玻璃纸30%蔗糖溶液蔗糖溶液30%蔗糖溶液蔗糖溶液纱布布清水清水30%蔗糖溶液蔗糖溶液玻璃玻璃纸清水清水3.如果用一层纱布（全透性）代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？4.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？条件浓度不会。

不会因因为纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物质都能都能够自由通自由通过，包括水分子和蔗糖分子都能通，包括水分子和蔗糖分子都能通过条件半透膜单位时间透过玻璃纸进出水分子量相同，故漏斗管液面不变单位时间透过玻璃纸进出水分子量相同，故漏斗管液面不变一、渗透作用1.渗透作用概念:2.渗透作用发生条件:具有半透膜半透膜两侧溶液存在浓度差3.渗透作用结果：溶液浓度高溶液浓度低含水量高含水量低4.渗透作用中水的运输方向半透膜半透膜水（溶剂）蔗糖（溶质）水分子或其他溶剂分子透过半透膜的扩散水分子可以通过半透膜进行双向扩散，直到水分子进出速率达到动态平衡从溶质的角度分析：低浓度溶液高浓度溶液从水分子自身的角度分析：高含量一侧低含量一侧水分子是水分子是水分子是水分子是顺顺相相相相对对含量梯度含量梯度含量梯度含量梯度跨膜运跨膜运跨膜运跨膜运输输一、渗透作用外界溶液外界溶液细胞膜胞膜半透膜半透膜蔗糖溶液蔗糖溶液细胞胞质基基质相当于相当于相当于相当于浓度差度差动物物细胞与外界溶液胞与外界溶液组成了一个成了一个渗透系渗透系统 细胞内溶液与外界溶液存在胞内溶液与外界溶液存在浓度差度差细胞膜相当于一胞膜相当于一层半透膜半透膜一个动物细胞能否一个动物细胞能否构成一个渗透系统构成一个渗透系统？外外 界界 溶溶 液液 浓 度度 细 胞胞 质 的的 浓 度度吸水膨吸水膨胀失水失水皱缩保持原状保持原状0.9%NaCl溶液中溶液中20%的蔗糖溶液中的蔗糖溶液中清水中清水中例1：水进出哺乳动物红细胞的原理二、水进出细胞的原理思考讨论1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”装置中的什么物质？2.红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？3.当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？4.红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？5.对病人注射药物时，需将药物溶解在生理盐水（质量分数为0.9%的NaCl溶液）里进行注射，其目的是？血红蛋白属于大分子，不能透过细胞膜。

红细胞的细胞膜有选择透过性，相当于半透膜不一定，红细胞吸水后，细胞质浓度也降低，当与外界溶液浓度相等时就不吸水了，如果细胞质浓度还没降到与外界溶液浓度相等就涨破了，那么红细胞就因吸水而涨破浓度差相当于蔗糖分子使红细胞既不吸水涨破，也不失水皱缩，维持正常的形态和功能合理灌溉盐碱地施肥过多联系生活植物细胞也存在失植物细胞也存在失水和吸水的现象，水和吸水的现象，具体的原理到底是具体的原理到底是怎么样的呢？怎么样的呢？成熟的植物细胞模式图细胞壁细胞膜细胞液细胞质液泡膜原生质层1、细胞内的液体环境主要指的是_2、_组成原生质层3、水分子进出细胞主要指的是水分子通过_进出_细胞里面的胞里面的细胞液胞液原生原生质层液泡液泡(全透性、伸缩性小)半透性、伸缩性大细胞膜、胞膜、细胞胞质、液泡膜、液泡膜纤维素和果胶组成二、水进出细胞的原理细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层（伸缩性较大）探究植物细胞的吸水和失水二、水进出细胞的原理例2：水进出植物细胞的原理1.滴清水滴清水2.取材取材3.展展平平4.盖盖玻片盖盖玻片制制片片5.显微微观察察6.滴滴0.3g/mL蔗糖溶液蔗糖溶液观察察现象象7.滴清水再滴清水再观察察现象象观察察二、水进出细胞的原理1.实验使用显微镜进行了几次观察？在高倍镜还是低倍镜下观察？三次，低倍镜。

三次，低倍镜2.共滴加几次溶液？三次三次？实验探究：探究植物细胞的吸水和失水实验质壁分离质壁分离质壁分离复原质壁分离复原外界溶液浓度 细胞液浓度外界溶液浓度 细胞液浓度结论：(1)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；(2)植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的第一次对照第二次对照正常状态 高浓度状态低浓度状态图像像液泡大小变化原生质层位置正常大小逐渐变小逐渐变大，恢复原来大小原生质层 紧贴细胞壁原生质层逐渐脱离细胞壁原生质层逐渐贴近细胞壁二、水进出细胞的原理1.1.从从实验当中的当中的质壁分离，壁分离，“质”和和“壁壁”分分别指的是什么呢？指的是什么呢？“质”指原生指原生质层，“壁壁”指指细胞壁胞壁2.2.质壁分离的原因壁分离的原因外因外因：外界溶液：外界溶液浓度大于度大于细胞液胞液浓度度内因内因：细胞壁伸胞壁伸缩性小，具有全透性性小，具有全透性原生原生质层伸伸缩性大，具有性大，具有选择透透过性性植物细胞的质壁分离和复原的注意事项（1）活细胞，有细胞壁；（2）细胞液与外界溶液存在浓度差；（3）细胞必须有大的液泡，最好细胞液中含有色素，这样便于观察紫色洋葱外表皮的液泡是紫色的，而内表皮细胞的液泡接近无色。

4）自动发生质壁分离复原的物质：尿素、KNO3、NaCl、甘油（它们必须是细胞需要的物质）黑藻是高等植物细胞，黑藻是高等植物细胞，含有大含有大液泡液泡（无色）（无色）和大而清晰的叶和大而清晰的叶绿体绿体，能观察到质壁分离及复，能观察到质壁分离及复原现象原现象植物细胞三、自由扩散和协助扩散被动运输：像水分子像水分子这样，物，物质以以扩散散方式方式进出出细胞，胞，不需要消耗不需要消耗细胞胞内化学反内化学反应所所释放的放的能量能量的物的物质跨膜运跨膜运输方式被被动运运输又分又分为自由自由扩散和散和协助助扩散两散两类（一）自由扩散（简单扩散）（1）概念：（2）实例：O2、CO2、甘油、乙醇、苯等脂溶性物质（3）特点：顺浓度梯度运输不需要转运蛋白不需要消耗能量三、自由扩散和协助扩散物质通过简单扩散作用进出细胞的方式，叫做自由扩散4）影响因素：浓度差（二）协助扩散（易化扩散）（1）概念：（2）实例：（3）特点：顺浓度梯度运输需要转运蛋白不需要消耗能量三、自由扩散和协助扩散借助膜上的借助膜上的转运蛋白运蛋白进出出细胞的胞的物物质扩散方式1.葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞；2.水分子通过水通道蛋白进出细胞；3.K+通过离子通道蛋白排出神经细胞；Na+通过离子通道蛋白进入神经细胞；（4）影响因素：浓度差和转运蛋白数量运输三种物质的运输三种物质的蛋白有何不同？蛋白有何不同？自由扩散和协助扩散*研究表明，水分子更多的是研究表明，水分子更多的是借助借助细胞膜上的水通道蛋白以胞膜上的水通道蛋白以协助助扩散方式散方式进出出细胞的。

胞的水分子进出细胞的方式水分子进出细胞的方式通道蛋白载体蛋白转运蛋白协助扩散（三）转运蛋白三、自由扩散和协助扩散定义：镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助离子和一些小分子有机物顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过发生自身构象的改变只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过不发生构象的改变课堂小结课堂小结被被动动运运输输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散水分子进出细胞水分子进出细胞特点：顺浓度梯度、不耗能，特点：顺浓度梯度、不耗能，不需要转运蛋白不需要转运蛋白例子：气体分子、脂溶性小分子例子：气体分子、脂溶性小分子特点：顺浓度梯度、不耗能，特点：顺浓度梯度、不耗能，需要转运蛋白需要转运蛋白例子：例子：离子和小分子有机物离子和小分子有机物动物细胞：动物细胞：植物细胞：植物细胞：吸水膨胀，失水皱缩吸水膨胀，失水皱缩失水发生失水发生质壁分离；质壁分离；吸水发生吸水发生质壁分离复原质壁分离复原一、概念检测一、概念检测1.物质跨膜运输的方式与物质的特点和细胞膜的结构有关判断下列有关物质跨膜运物质跨膜运输的方式与物质的特点和细胞膜的结构有关。

判断下列有关物质跨膜运输的表述是否正确输的表述是否正确1)细胞膜和液泡膜都相当于半透膜细胞膜和液泡膜都相当于半透膜)(2)水分子进入细胞，是通过自由扩散方式进行的水分子进入细胞，是通过自由扩散方式进行的x x)(3)载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样的载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样的x x)2.基于对植物细胞质壁分离原理的理解判断，下列各项无法通过质壁分离实验证明的基于对植物细胞质壁分离原理的理解判断，下列各项无法通过质壁分离实验证明的是是(D D)A.成熟植物细胞的死活成熟植物细胞的死活 B.原生质层比细胞壁的伸缩性大原生质层比细胞壁的伸缩性大C.成熟的植物细胞能进行渗透吸水成熟的植物细胞能进行渗透吸水 D.水分子可以通过通道蛋白进入细胞水分子可以通过通道蛋白进入细胞3.假如将甲乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细假如将甲乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高，在显微镜下连续观察，可以预测甲乙两细胞的变化是胞液的浓度高，在显微镜下连续观察，可以预测甲乙两细胞的变化是(B B)A.甲乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原甲乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原B.甲乙两细胞都发生质壁分离，但乙细胞很快发生质璧分离复原甲乙两细胞都发生质壁分离，但乙细胞很快发生质璧分离复原C.只有乙细胞发生质壁分离，但不会发生质壁分离复原只有乙细胞发生质壁分离，但不会发生质壁分离复原D.甲乙两细胞发生质壁分离，随后都很快发生质壁分离复原甲乙两细胞发生质壁分离，随后都很快发生质壁分离复原1.细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。

现提供紫色洋葱鳞片叶表细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要现提供紫色洋葱鳞片叶表皮细胞，请设计实验，测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液皮细胞，请设计实验，测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液写出你的实验思路，并分析其中的基本原理写出你的实验思路，并分析其中的基本原理2.温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率吗温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率吗?请你提出假设，并设计检验该假设请你提出假设，并设计检验该假设的实验方案的实验方案二、拓展应用二、拓展应用提示提示:可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液,将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中的各种浓度的蔗糖溶液中,适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况记录刚好发适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度糖溶液浓度,据此推算出细胞液溶质浓度应介于这两个浓度之间。