被动运输（第一、二课时） 【知识精讲精研】高一生物 课件人教版2019必修1

4.1被动运输（第一课时）第4章

物质的输入和输出糖链膜蛋白细胞质1

渗透现象

3水进出植物细胞的原理

本节我们要掌握2水进出动物细胞的原理一、水进出细胞的原理1.渗透现象半透膜：根据孔径大小，允许一些物质通过，不允许另一些物质通过的膜。进入漏斗的水分子数

>进入烧杯的水分子数一、水进出细胞的原理1.渗透现象扩散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。图1扩散图2渗透半透膜一、水进出细胞的原理1.渗透现象讨论：（1）如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？

不会，因为管内的水柱产生的压力会加快漏斗中的水分向外扩散的速度，最终膜两侧水分扩散的速度达到平衡，液面不再上升。一、水进出细胞的原理1.渗透现象讨论：（2）如果用纱布或不透水的塑料布代替玻璃纸，漏斗管内的液面会升高吗？（3）如果将烧杯中的清水换成与漏斗中等浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？

漏斗管中的液面都保持不变一、水进出细胞的原理1.渗透现象渗透作用产生的条件：（1）半透膜；（2）膜两侧的溶液具有浓度差。一、水进出细胞的原理2.水进出动物细胞的原理外<内细胞吸水膨胀外=内细胞形态不变外>内细胞失水皱缩你认为水进出红细胞的方式是什么？是渗透作用（1）细胞膜是选择透过性膜，相当于半透膜;（2）红细胞膜两侧存在浓度差。联系生活当你吃咸了之后，会觉得口干想喝水，这其实是口腔细胞失水的结果。水分子又是怎样进出植物细胞的呢？一、水进出细胞的原理3.水进出植物细胞的原理植物细胞和动物细胞在结构上的主要区别？液泡叶绿体细胞壁植物细胞具有细胞壁、液泡与叶绿体显微镜下观察多个纤维素分子集结成束，纵横交错构成植物细胞壁植物细胞壁全透性、伸缩性差成熟植物细胞细胞膜细胞质液泡膜原生质层细胞核探究植物细胞的吸水和失水实验目的：做出假设：设计实验：探究水分进出植物细胞是否通过渗透作用水分通过渗透作用进出植物细胞探究植物细胞的吸水和失水实验小tips材料：紫色洋葱鳞片叶（单层细胞，便于制作临时装片；液泡呈紫色，便于观察）浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液（浓度适中，无毒害，过高引起细胞失水过多死亡，过低不易看到现象）质壁分离时间不能太长，会导致细胞失水死亡

无法复原思

考：

该实验过程共观察了3次，制作临时装片后观察，滴加蔗糖溶液后观察，再次滴加清水后观察。每一次是什么样的实验现象呢？第一次观察滴加蔗糖溶液后观察再次滴加清水溶液后观察形成前后对照思

考：解释滴加0.3g/mL的蔗糖溶液后液泡变小、颜色变深的原因。细胞外蔗糖溶液的浓度高于细胞液，水从细胞液透过原生质层进入到蔗糖溶液中，液泡发生失水收缩，原生质层一定程度的收缩。探究植物细胞的失水和吸水质壁分离：植物细胞由于液泡失水，而使原生质层与细胞壁分离的现象。质壁分离复原：当细胞液浓度高于外界溶液浓度时，细胞吸水使整个原生质层恢复成原来的状态。思

考：水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？细胞膜细胞质液泡膜原生质层相当于一层半透膜进一步分析：1.

发生质壁分离的细胞壁内侧的溶液是什么？2.动物细胞能在高浓度溶液中发生质壁分离吗？1.植物细胞壁是全透性的，发生质壁分离的细胞壁内侧溶液是外界溶液。2.动物细胞不会在高浓度溶液中发生质壁分离，因为其不具有细胞壁。联系生活家里做的泡菜不久会有水渗出来，这是植物细胞失水的结果。请同学们解释以下现象：1.分析盐碱地不利于植物生长的原因。为什么有些植物耐盐碱？2.临床上为什么使用0.9%NaCl即生理盐水输液?盐碱地耐盐碱植物-刺槐小结渗透作用是水分子通过半透膜的扩散。发生渗透作用的条件是半透膜+浓度差；动物的细胞膜、植物细胞的原生质层都相当于一层半透膜；水进出动植物细胞的原理都是渗透作用。1

渗透现象3水进出植物细胞的原理2水进出动物细胞的原理a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞的浓度>b细胞的浓度>c细胞的浓度，如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（)AacbacbBacbCC4.1被动运输（第二课时）1被动运输的类型

3影响被动运输的因素2转运蛋白的类型本节我们要掌握二、自由扩散和协助扩散被动运输：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种跨膜运输方式称为被动运输。自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，称为自由扩散，也叫简单扩散。高浓度低浓度特征：a.顺浓度梯度运输（高到低）b.不需要载体c.不需要消耗能量举例：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）1、自由扩散自由扩散对于所有细胞都很重要气管、支气管不断分支，最终形成肺泡

O2在肺泡中与血液的交换协助扩散：物质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，叫做协助扩散，也叫易化扩散。细胞膜物质浓度高低特征：a.顺浓度梯度运输（高到低）b.需要转运蛋白参与c.不需要消耗能量举例：水分子进出细胞(水通道蛋白）、离子进出细胞(离子通道蛋白）、葡萄糖进入红细胞(载体蛋白)2、协助扩散3、转运蛋白的类型转运蛋白载体蛋白通道蛋白载体蛋白通道蛋白图示区别载体蛋白需要与被运输的物质结合，每次转运时都会发生自身构象的改变不需要与被运输物质结合，只容许与自身通道直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。转运蛋白具有特异性或专一性①②运输速率膜两侧的浓度差运输速率膜两侧的浓度差判断：哪条曲线是自由扩散/协助扩散？

请说出判断依据。通过载体蛋白的协助扩散具饱和性受转运蛋白数量的限制运输速率膜两侧的浓度差②影响自由扩散的因素：膜两侧的浓度差温度（生物膜分子的运动）影响协助扩散的因素：膜两侧的浓度差转运蛋白的数量温度（转运蛋白的活性）①②运输速率膜两侧的浓度差运输速率膜两侧的浓度差4、影响自由扩散和协助扩散的因素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（从高到低）3.不消耗能量归纳：自由扩散和协助扩散有哪些共性?被动运输：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。资料1：水分子比较小，在活细胞中含量最多，人们曾经认为它们以自由穿过细胞膜磷脂分子的间隙而进出细胞。思考：水分子从水多的一侧向水少的一侧扩散，属于哪种方式的扩散？后来的研究发现，水分子在通过细胞膜时的速率高过人工膜，由此推断细胞膜上可能存在特殊的输送水分子的通道。资料2:1988年，美国科学家阿格雷从红细胞和肾小管细胞中分离出一种新的膜蛋白，后来经过实验获得了该蛋白的氨基酸序列结构，证实了水通道蛋白的存在。目前，人们已经从细菌、酵母菌、植物、动物的细胞中分离出多种水通道蛋白。水通道蛋白结构模式图水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。水分子水通道蛋白肾小管对水的重吸收钾离子通道模式图20世纪80年代，科学家又从蚕豆保卫细胞中检测出K+的通道。1998年，美国科学家麦金农（R.Mackinon）解析了K+通道蛋白的立体结构。小结：实例：水进出细胞的原理（1）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。(

)（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。(

)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是(

)A.成熟植物细胞的死活B.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D.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（

）A.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壁分离复原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二、拓展应用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