被动运输课件-高一上学期生物人教版必修1

第4章

细胞的物质输入和输出第1节

被动运输物质能够以不同的方式进出细胞01水进出细胞的原理在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现右图所示的现象。玻璃纸（又称赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。*半透膜：

某些物质可以通过，另一些物质不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过半透膜取决于物质分子的大小。快慢1.蔗糖溶液液面上升的原因是什么?清水中的水分子浓度大于蔗糖溶液,因此单位时间内由烧杯进入漏斗的水分子数大于由漏斗进入烧杯的水分子数,导致漏斗内液面上升快慢2.为什么当液面上升到一定程度时,液面不再上升?烧杯中与漏斗中的液体具有浓度差,所以水分子有进入漏斗的趋势。当漏斗内高出烧杯液面的液体产生的压强与势能处于平衡状态时,半透膜两侧水分子的进出速率相同,液面不再升高。渗透作用1.定义:2.发生条件:3.方向：是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。（1）具有半透膜（2）膜两侧有浓度差（物质的量浓度）水或其他分子从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。浓度差越大，渗透作用速率越快

下图表示扩散作用实验装置，甲、乙两管的口径相同（初始液面高度相等），半透膜允许水分子和葡萄糖分子通过，淀粉分子则无法通过，当达到渗透平衡时（）A.甲、乙两管中的液面高度相等B.甲、乙两管中的葡萄糖溶液的浓度几乎相等C.甲、乙两管中的淀粉溶液的浓度相等D.两管中葡萄糖溶液的质量分数皆为8%，淀粉溶液的质量分数皆为4%

B相当于浓度差半透膜蔗糖溶液清水细胞膜细胞质外界溶液水分进出动物细胞1.外界溶液浓度小于细胞质浓度细胞吸水膨胀2.外界溶液浓度等于

细胞质浓度保持原状态3.外界溶液浓度大于

细胞质浓度细胞失水皱缩水分进出动物细胞

0.9%Nacl溶液正常形态

9%Nacl溶液

皱缩

0.09%Nacl溶液

膨胀成熟的高等植物细胞模式图细胞壁细胞膜细胞质液泡膜细胞液原生质层特点：作用：保护和支持细胞伸缩性比较小成熟植物细胞内主要的液体环境相当于一层半透膜伸缩性比较大液泡内的液体全透性(水分子可以自由通过）水分进出植物细胞探究植物细胞的吸水与失水一、提出问题水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层相当于一层半透膜吗？二、作出假设水分通过渗透作用进出植物细胞；原生质层相当于一层半透膜。探究植物细胞的吸水与失水三、设计实验（一）植物细胞1.具有发生渗透作用条件的细胞2.容易观察形态变化的细胞成熟的植物活细胞细胞液或细胞质具有颜色（二）外界溶液对细胞无害，且浓度既能使细胞发生明显失水，又不会使细胞过快死亡探究植物细胞的吸水与失水三、设计实验（三）实验思路将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察液泡、原生质层及细胞大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小的变化。探究植物细胞的吸水与失水四、实施实验材料：紫色的洋葱鳞片叶、质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液、

清水方法步骤：1.选取新鲜洋葱鳞片叶，用刀片在外表皮上划一方框，用镊子撕下表皮。在清洁的载玻片上滴一滴清水，把撕下的表皮放在水滴中展平，盖上盖玻片，制成临时装片。探究植物细胞的吸水与失水四、实施实验2.用低倍镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞。有紫色中央大液泡，且原生质层紧贴细胞壁3.从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸引流，这样重复几次，使洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在蔗糖溶液中。探究植物细胞的吸水与失水四、实施实验4.用低倍镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞。中央液泡逐渐缩小，紫色变深。原生质层与细胞壁逐渐分离。探究植物细胞的吸水与失水四、实施实验5.在盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸引流。重复几次，使洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在清水中6.用低倍显微镜观察中央液泡逐渐变大，紫色变浅。原生质层逐渐贴近细胞壁。探究植物细胞的吸水与失水五、实验结论

1.植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。

2.当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。当细胞不断失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，逐渐发生了质壁分离。探究植物细胞的吸水与失水五、实验结论3.当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。质壁分离及其复原的应用1.判断细胞的死活。2.测定细胞液浓度范围。3.验证细胞壁和原生质层的伸缩性大小。4.比较不同植物细胞的细胞液浓度。5.农业生产中的水肥管理6.生活中杀菌、防腐、腌制食品7.鉴别不同种类的溶液。成熟植物细胞+不同种类溶液→质壁分离→溶质不能通过半透膜的溶液（如蔗糖溶液）质壁分离后又自动复原→溶质能通过半透膜的溶液（如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等溶液）02自由扩散和协助扩散自由扩散自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，也叫做简单扩散特点：①从高浓度到低浓度；②不需要转运蛋白的协助；③不消耗细胞内化学反应产生的能量。自由扩散实例：气体（氧气、二氧化碳）少部分水脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯等）。协助扩散协助扩散：离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等，不能自由地通过细胞膜，需要借助膜上的转运蛋白进出细胞扩散，叫做协助扩散，也叫易化扩散1.载体蛋白2.通道蛋白特点：①从高浓度到低浓度；②需要转运蛋白的协助；③不消耗细胞内化学反应产生的能量。实例：水分子*、离子、葡萄糖、氨基酸顺浓度梯度跨膜运输。*研究表明，水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的。协助扩散载体蛋白通道蛋白转运特点自身构象是否与转运的分子结合是否有特异性实例只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过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改变不改变结合不结合具有具有葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞水分子通过水通道蛋白进出细胞被动运输1.物质均以扩散的方式进出细胞2.都是顺浓度梯度的跨膜运输3.均不需要消耗细胞内化学反应所释放