4.1 被动运输课件高一上学期生物人教版（2019）必修1

生物（人教版）高中生物必修一第四章细胞的物质输入和输出第1节被动运输

清水很快变成红色，像这样红墨水中溶质向水溶液中移动的现象称为扩散。一种物质从相对高浓度区域移动到低浓度区域（顺浓度梯度）的过程，称为扩散。

情景创设红墨水在水中扩散现象水进出细胞的原理红墨水滴入清水中（实验演示）渗透作用1、概念是指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜，称为渗透作用渗透的方向就是水分子从低浓度的一侧向高浓度一侧渗透。水进出细胞的原理2、渗透作用发生的条件（1）半透膜（2）膜两侧有浓度差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，会出现如右图所示现象。玻璃纸（又叫赛璐纷）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。讨论1.漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？1.烧杯中的水进入漏斗中。不会无限升高，因为浓度差是有限的2.如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？3.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？2.不会，纱布不是半透膜，不会发生渗透现象。3.不会没有浓度差问题探讨问题探讨水是细胞中含量最多的物质那水是怎么进出细胞的呢，我们一块来探究一下吧.1.动物细胞的吸水和失水

细胞膜细胞质的浓度水进出动物细胞的原理-红细胞将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后，红细胞将会发生以下的变化。A水分子向细胞内移动细胞吸水膨胀外界溶液浓度﹤细胞质的浓度水进出细胞的原理BC水分子向外界移动，细胞失水皱缩水分进出平衡细胞形态不变外界溶液浓度﹥细胞质的浓度外界溶液浓度﹦细胞质的浓度吸水胀破失水皱缩正常状态水进出细胞的原理1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？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？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。细胞膜具有生物活性，物质透过细胞膜的方式不只是简单的扩散。选择透过性膜相当于半透膜，但半透膜不是选择透过性膜。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。决于红细胞内外液体的浓度差5.生理盐水与血浆等渗

思考讨论水进出植物细胞的原理我们知道，植物细胞的结构与动物细胞有明显的区别。植物细胞的细胞膜外面有一层细胞壁。研究表明，对于水分子来说，细胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。水又是怎样进出植物细胞的呢？3.成熟植物细胞的吸水和失水

细胞质全透性小结论1）动植物细胞是一个渗透系统动物细胞成熟植物细胞半透膜浓度差细胞膜原生质层细胞质与外界溶液细胞液与外界溶液水进出细胞的现象2.当你把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一段时间后就可见有水分渗出，这些水分是从哪里来的？1.蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后，会有什么变化？菜叶又重新恢复原状，叶面伸展，即水分的输入。白菜细胞失去的水分，即水分的输出。3.对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。农作物细胞失去的水分，即水分的输出。实验探究植物细胞的吸水和失水1.实验原理(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层

。(2)

具有一定的浓度,细胞能渗透吸水和失水。(3)原生质层比细胞壁的伸缩性

。半透膜细胞液大二、植物细胞质壁分离与复原实验分析及应用1.实验原理：1.原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。2.当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞渗透失水，进而发生质壁分离。3.当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞渗透吸水，进而发生质壁分离复原。p282.实验流程：细胞壁与原生质层分离⑴质壁分离：失水3.原因分析：外界溶液⑵质壁分离复原：吸水项目质壁分离质壁分离复原液泡细胞液颜色细胞吸水力原生质层与细胞壁由大变小由浅变深由小变大分离由小变大由深变浅由大变小恢复原来的位置实验注意事项1.材料的选择：成熟的、活的、液泡有颜色的植物细胞。（洋葱鳞片外表皮）2.外界溶液的选择：对细胞无毒害作用；浓度要适中，不能太高也不能太低（0.3g/mL蔗糖溶液）;溶质不能被植物细胞吸收。3.细胞壁和原生质层之间充满蔗糖溶液．（说明细胞壁具有全透性）4.植物细胞能发生质壁分离说明这是一个活细胞。实验提出题(5)若用合适浓度的KNO3溶液进行该实验，结果会发生质壁分离与复原吗？提示：开始外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞主动吸收K＋和NO后，随着细胞液浓度增大，质壁分离又会自动复原。在一定浓度的溶液(溶质可透过膜)中发生质壁分离后可自动复原，如甘油、尿素、乙二醇、KNO3溶液等。水进出细胞的原理质壁分离产生的原因：

内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性，原生质层相当于一层半透膜外因：外界溶液浓度>细胞液浓度想一想：从实验当中的质壁分离，“质”和“壁”分别指的是什么呢？“质”指原生质层，“壁”指细胞壁

练一练1、若将一个成熟的植物细胞浸润在一定浓度的蔗糖溶液中，当平衡后，细胞仍保持活性状态，则下列有关说法正确的是()A.细胞可能吸水膨胀，此时细胞液浓度大于外界溶液浓度B.细胞可能吸水膨胀，此时细胞液浓度小于外界溶液浓度C.细胞可能未发生质壁分离，此时细胞液浓度一定等于外界溶液浓度D.细胞可能发生生质壁分离，此时细胞液浓度一定小于外界溶液浓度A内容动物细胞植物细胞条件细胞膜具有选择透过性，相当于半透膜；胞内溶液与细胞外溶液具有浓度差原生质层(由____________、_________、____________组成)相当于_________，细胞壁具有全透性；细胞液与外界溶液具有浓度差原理渗透作用水分子运动方向低浓度溶液→高浓度溶液细胞的吸水和失水细胞膜液泡膜细胞质半透膜归纳总结02被动运输1.被动运输：像水分子这样，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。2.被动运输分类：（1）协助扩散（2）自由扩散被动运输（1）运输方向：高浓度低浓度①不需要载体，②不需要能量（3）实例：

①气体分子：O2,CO2；

②脂溶性物质甘油、乙醇、苯等

③少量的水（2）特点：3.自由扩散：定义：物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散，也叫简单扩散（4）影响自由扩散的因素：浓度差浓度差扩散速度二、被动运输（1）运输方向：高浓度低浓度（3）实例：

红细胞吸收葡萄糖（2）特点：4.协助扩散——借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式叫做协助扩散，也叫易化扩散。需膜上转运蛋白的协助，不需要能量（4）影响协助扩散的因素浓度差运输速度二、被动运输浓度差和转运蛋白数量受转运蛋白数量限制二、被动运输5.转运蛋白（1）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。（2）类型：载体蛋白和通道蛋白二、被动运输6.转运蛋白（1）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。（2）类型：载体蛋白和通道蛋白载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小电荷相适宜的分子或离子通过。分子可离子通过通道蛋白时，不需要与通道结合。7.水子进行细胞的方式为自由扩散和协助扩散（主要方式）知识回顾：被动运输运输方式类型自由扩散协助扩散概念特点影响因素举例通过扩散作用进出细胞借助转运蛋白进出细胞①顺浓度梯度②不消耗能量③不需要转运蛋白①顺浓度梯度②不消耗能量③需要转运蛋白膜内外的浓度差膜内外的浓度差转运蛋白的种类、数量少量的水、CO2、O2、甘油，乙醇，苯等大部分的水、红细胞吸收葡萄糖1、葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速度存在一个饱和值,该值的大小取决于(

)A.细胞内的氧浓度 B.细胞膜外的糖蛋白数量