被动运输课件【知识精讲+拓展训练】 高一上学期生物人教版必修1

生命起源于海洋，活细胞中含量最多的化合物是水，可以说我们的细胞生活在一个液体的环境中，细胞与外界环境的交流都需要经过细胞膜。但是细胞内外的物质含量有着很大的差别，这体现了细胞膜的哪一个功能？不同物质进出细胞的方式不同，它们之间分别有什么特点呢？必修一分子与细胞第四章细胞的物质输入与输出第一节被动运输一、水分子进出细胞的原理生活中我们会发现：①连续嗑盐瓜子时，你的口腔黏膜有什么感觉？为什么？②糖拌西红柿放置一段时间后，会出现很多“汁”,“汁”中的水是哪来的？用糖拌西红柿，则细胞外的糖分多，液体的浓度大于细胞内部浓度，则西红柿细胞就会失水咸瓜子是盐分比较重的，盐与水分结合形成盐水，浓度大于生理盐水，口腔细胞处于皱缩状态，所以会有很麻的感觉。一、水分子进出细胞的原理实验：将一滴紫墨水滴入一杯清水中现象：整杯清水变成了均匀的淡紫色。溶质：溶剂：高浓度→低浓度低浓度→高浓度扩散作用→一、水分子进出细胞的原理实验：在长颈漏斗口外密封一层玻璃纸（水分子可自由通过，蔗糖分子无法通过），将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使内外液面相等，一段时间后，观察液面情况。蔗糖分子水分子清水玻璃纸(半透膜)蔗糖溶液S2S1半透膜：玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等渗透作用→（1）漏斗管内的液面为什么会升高？讨论渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散单位时间内：从烧杯扩散到漏斗中的水分子数＞从漏斗中扩散到烧杯的水分子数图1扩散图2渗透半透膜（2）如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？达到平衡还有水分子移动吗？不相等，S1S2渗透平衡后，溶液浓度高的一侧液面高；浓度差越大，液面高度差也越大。S1S2此时，半透膜两侧溶液浓度相等吗？此时仍然有水分子进出半透膜水分子进出速率相等（动态平衡）S1>S2（渗透压=静水压）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力将加快漏斗中水分向外扩散的速度（静水压），最终达到平衡，液面将不再上升。（3）如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？（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？条件二：半透膜两侧的溶液具有浓度差（半透膜两侧的浓度差是指溶质颗粒的物质的量浓度，不是质量浓度。）发生渗透作用的条件一：半透膜不会,因为纱布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由透过。漏斗管内的液面不会升高①若半透膜两侧分别为质量分数10%蔗糖、10%葡萄糖溶液，会发生渗透作用吗？10%蔗糖10%葡萄糖会，因为10%蔗糖溶液摩尔浓度

小于葡萄糖溶液摩尔浓度

，蔗糖溶液中的水多于葡萄糖溶液。10342——10180——2mol/L葡萄糖溶液2mol/LNaCl溶液半透膜液面等高②若半透膜两侧分别为2mol/L的NaCl溶液、2mol/L葡萄糖溶液，会发生渗透作用吗？会，NaCl溶液在水中呈现离子状态，导致左侧浓度升高，水分子由2mol/L的葡萄糖溶液→2mol/L的NaCl溶液，则左侧液面升高，最终高于右侧如果将装置中的漏斗换成动物细胞还会不会吸水？二、动物细胞的吸水与失水实验：将哺乳动物红细胞放入不同浓度氯化钠溶液中，一段时间后，观察实验现象。①外界溶液的浓度<

细胞质浓度②外界溶液的浓度>

细胞质浓度③外界溶液溶质的浓度=

细胞质浓度细胞失水皱缩细胞形态不变细胞吸水膨胀吸水到什么程度？达到动态平衡时，红细胞不再吸水。当外界溶液浓度很低例如清水时，红细胞会吸水涨破。外界溶液细胞膜半透膜蔗糖溶液细胞质基质相当于相当于结果分析：细胞膜相当于半透膜

细胞质与外界溶液之间具有浓度差实验说明：动物细胞可通过渗透作用吸水和失水实验原理生活中我们会发现：将有些萎蔫的菜叶浸泡在清水中，不久，菜叶就会变的硬挺。对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。盐腌制过的黄瓜,皱皱巴巴，还出水。提出问题水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？三、植物细胞的吸水与失水细胞壁（全透性，伸缩性小）（选择透过性膜，伸缩性大）细胞液外界溶液具有浓度差相当于半透膜成熟植物细胞可通过渗透作用吸水和失水原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质注意：水分子进出成熟植物细胞，主要指水经过原生质层进出液泡。植物细胞的吸水和失水可通过质壁分离及复原的实验验证细胞膜细胞质液泡膜原生质层实验：探究植物细胞的吸水和失水。预期结果：由于原生质层相当于一层半透膜，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会_____，细胞_________；在清水中植物细胞的液泡又会_______，细胞_________。水是怎样进出植物细胞的呢？原生质层是不是相当于一层半透膜？设计方案：将植物细胞浸润在

的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在

中，观察其大小的变化。设计方案（材料

处理）

预期结果缩小失水皱缩变大吸水膨胀0.3g/ml清水表达交流进一步探究作出假设设计实验进行实验提出问题分析结果得出结论水是以渗透作用的方式进出植物细胞的，原生质层相当于一层半透膜提出问题作出假设设计实验进行实验盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片1234滴清水撕取洋葱鳞片叶外表皮低倍镜观察①有一个______的中央大液泡②原生质层紧贴___________紫色细胞壁第一次观察结果：进行实验6低倍镜观察实验步骤5在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引7在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引8低倍镜观察重复几次重复几次第一次处理第二次处理①中央液泡逐渐______，紫色逐渐______②原生质层与细胞壁逐渐______分离变小变深①中央液泡逐渐_____，紫色逐渐_____②原生质层逐渐_____细胞壁紧贴变大变浅第二次观察结果：第三次观察结果：中央液泡大小及颜色原生质层位置变化细胞大小蔗糖溶液清水逐渐变小颜色加深逐渐恢复原来大小颜色变浅原生质层与细胞壁逐渐分离基本不变基本不变分析结果得出结论原生质层与细胞壁逐渐紧贴(1)植物细胞的原生质层相当于一层________；(2)植物细胞是通过__________吸水和失水的；(3)原生质层比细胞壁的伸缩性_____。半透膜渗透作用更大进一步探究洋葱鳞片叶内表皮细胞1、可以使用洋葱鳞片叶内表皮细胞来进行实验吗？可以，但是为了便于观察可以在蔗糖溶液中滴加不能通过原生质层的染料。2、质壁分离后，细胞壁和原生质层之间的空隙充满的是什么？因为细胞壁具有全透性，蔗糖分子可以顺利通过，所以细胞壁和原生质层之间的空隙，充满着蔗糖溶液。3、左图所示细胞一定是在失水吗？不一定，也有可能处于质壁分离复原阶段。进一步探究4、如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，会发生质壁分离的现象吗？注意①会发生质壁分离，但蔗糖溶液浓度过高会引起植物过度失水而死，将不能再发生质壁分离复原现象。5、用一定浓度的KNO3溶液（NaCl等）进行实验，会有什么实验现象？注意②由于KNO3等这些外界溶液的浓度高，所以发生质壁分离；后来，由于细胞能吸收KNO3等这些物质，导致细胞内浓度升高，所以将吸水发生自动复原。如果使用醋酸或盐酸等溶液进行实验，杀死了植物细胞，不再发生质壁分离。6、植物细胞会出现像动物细胞的吸水涨破吗？注意③质壁分离过程中，细胞液的浓度增大，植物细胞吸水能力增强；质壁分离复原过程中，细胞液的浓度变小，植物细胞吸水能力减弱。由于存在细胞壁作为支撑，所以植物细胞不会吸水涨破。植物细胞发生质壁分离的内因和外因内因：原生质层具有选择透过性

原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩性外因：外界溶液浓度>细胞液浓度植物细胞的质壁分离和复原的条件（1）活细胞，有细胞壁；（2）细胞液与外界溶液存在浓度差，但是浓度差太大细胞会死亡；（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；（4）自动发生质壁分离复原的物质：尿素、KNO3、NaCl、甘油（它们是细胞必需的物质）。

像水分子这样，物质以扩散的方式进入细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输的方式称为：被动运输被动运输分为两种：自由扩散和协助扩散分子多分子少扩散自由扩散协助扩散转运蛋白载体蛋白通道蛋白四、被动运输1.自由扩散①概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式②特点①高浓度→低浓度（顺浓度梯度运输）②不需要转运蛋白协助③不需要消耗能量③实例：水（少数）、气体（O2

、CO2、N2）、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯）、脂质分子（胆固醇、性激素等）细胞外细胞内④影响因素：浓度差、温度浓度差运输速率转运蛋白运输速率能量运输速率2.协助扩散①概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式载体蛋白通道蛋白②特点①高浓度→低浓度

(顺浓度梯度运输)②需要转运蛋白协助③不需要消耗能量③实例：

红细胞吸收葡萄糖等浓度差转运蛋白种类和数量温度浓度差扩散速度能量扩散速度④影响因素：转运蛋白饱和点载体蛋白通道蛋白转运特点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自身构象改变不改变是否与转运的分子结合结合不结合是否有特异性具有具有实例葡萄糖进入红细胞水（大多数）进出细胞（水通道蛋白）K+外流（钾离子通道蛋白）Na+内流（钠离子通道蛋白）3.自由扩散和协助扩散的对比被动运输自由扩散协助扩散图例运输方向特点影响因素举例高浓度→低浓度(顺浓度梯度)不需要载体，不消耗能量需要载体，不消耗能量膜两侧的浓度差、温度膜两侧的浓度差、转运蛋白的数量、温度O2,CO2,H2O,甘油，乙醇，苯等水通道运输水、红细胞吸收葡萄糖物质总是以一种方式进入到细胞内的吗？不是，如：水进出细胞的方式可能是自由扩散也可能是协助扩散，但更多的是以协助扩散方式（水通道蛋白）进出细胞。

1.下列关于被动运输的叙述，错误的是（）A.包括自由扩散和协助扩散B.只能顺浓度梯度进行运输C.都不需要转运蛋白D.都不需要消耗能量C2.通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，允许特定的离子和小分子物质顺浓度梯度快速通过，由其介导的物质跨膜运输速率比由载体蛋白介导的物质跨膜运输速率快1000倍以上。下图甲、乙分别表示由细胞膜上的通道蛋白和载体蛋白介导的两种运输方式。下列叙述错误的是（）

A.由载体蛋白介导的物质跨膜运输具有饱和性

B.细胞膜的选择透过性与载体蛋白和通道蛋白都有关

C.肾小管细胞能快速重吸收水分主要依赖细胞膜上的水通道蛋白

D.在哺乳动物中，一般情况下K+经甲进入细胞内，经乙排出细胞外甲乙D3.如图表示被动运输中溶质浓度与扩散速度的关系，下列叙述不正确的是()A.自由扩散中溶质扩散的速度随溶质浓度增加而增加B.协助扩散中溶质扩散的速度随溶质浓度增加而增加C.协助扩散的速度受到膜上转运蛋白数量的限制D.相同溶质浓度时，协助扩散的速度远大于自由扩散B4.将甲乙两种不同植物的成熟活细胞置于0.3mol/l的蔗糖溶液中，用显微镜观察其形态，如图所示()A.甲细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培B.甲细胞液浓度较高更适应盐碱地栽培C.乙细胞液浓度较高更适应盐碱地栽培D.乙细胞液浓度较高不适应盐碱地栽培甲