【生物】被动运输第3课时课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

第4章细胞的物质输入与输出4.1被动运输（第3课时）目录CONTENTS01020304渗透作用水进出细胞的原理探究植物细胞的吸水与失水被动运输被动运输

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物质所释放的能量，这种物质跨膜运输的方式称为被动运输。自由扩散协助扩散被动运输1自由扩散（简单扩散）(1)概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞。①

梯度运输②不需要转运蛋白协助③不需要消耗能量(2)特点(3)实例：气体、水；尿素、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子(4)影响因素：浓度差浓度差扩散速度比喻：球往低处滚顺浓度（高→低）1.此时绿色的物质能否通过自由扩散运输到细胞外？(1)概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散，叫做协助扩散(易化扩散)。(2)特点①

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、水通道蛋白、Na+通道等浓度差、转运蛋白种类和数量浓度差扩散速度(4)影响因素：2协助扩散（易化扩散）受转运蛋白数量限制比喻：板车载货下坡顺运输速率浓度差M转运蛋白的数量有限自由扩散总结被动运输的影响因素：①膜内外

梯度的大小（浓度差）。②某些物质的运输速率（协助扩散）还与

的数量有关。③

变化会影响物质运输速率。物质浓度转运蛋白温度运输速率浓度差协助扩散3影响被动运输的因素分析影响因素——拐点前：看横坐标

拐点后：除横坐标外的其他影响因素实战演练1.请判断①和②分别是哪一种被动运输方式？请说明判断理由。运输速率膜两侧的浓度差①②P点（转运蛋白饱和点）膜两侧的浓度差膜两侧的浓度差转运蛋白的数量协助扩散自由扩散1.自由扩散和协助扩散的动力是什么？

浓度差①顺浓度梯度；②不消耗能量协助扩散需要转运蛋白因为都是顺物质的浓度梯度进行的，不需要细胞消耗能量所以被统称为被动运输。同：异：2.自由扩散与协助扩散有什么异同？实战演练3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：分为

和

两种类型。载体蛋白通道蛋白载体蛋白通道蛋白通道蛋白状态1状态2状态3（2）载体蛋白的开启过程载体蛋白通道蛋白转运特点转运蛋白自身构象是否与转运的分子结合是否有特异性实例图示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不结合结合具有具有葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞水通过水通道蛋白进出细胞(3)比较载体蛋白和通道蛋白的异同：被动运输实例

运输方向、

是否耗能转运蛋白影响因素坐标图分析自由扩散协助扩散浓度差扩散速率0浓度差运输速度①气体：O2、CO2等②甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物③少部分水①离子和一些小分子有机物，如葡萄糖进入红细胞②大部分水顺浓度梯度(高→低)不需要能量不需要需要载体蛋白或通道蛋白内外浓度差、温度等内外浓度差、转运蛋白、温度等转运蛋白的数量有限三、被动运输任务驱动·提升

绝大部分保湿防冻产品中都有油脂类物质（如：甘油），想一想，这是为什么呢？

甘油可通过自由扩散的方式被细胞吸收，能吸收一部分空气的水分，同时它可以使一部分自由水转化为结合水，减少水分的散失，降低结冰点；从而可以防干燥，还能一定程度上防冻。润肤霜与生活联系3

护护肤吧！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，1991年，经过序列测定，阿格雷获得了蛋白氨基酸序列结构，此时的他敏锐地意识到，这很可能就是大家一直在寻找的“水通道”。并由此赢得了2003年的诺贝尔化学奖。。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。PeterAgre水的跨膜运输方式：1、少量自由扩散2、主要协助扩散（水通道蛋白）水通道细胞膜细胞的物质输入和输出细胞的吸水和失水自由扩散渗透作用的两个条件动物细胞特点：①顺浓度梯度，②不需要转运蛋白，③不需要能量植物细胞1.半透膜。2.浓度差。外界溶液浓度＜细胞液浓度

细胞吸水外界溶液浓度＜细胞液浓度

细胞失水外界溶液浓度=细胞液浓度

细胞形态不变外界溶液浓度＜细胞液浓度

质壁分离外界溶液浓度>细胞液浓度

质壁分离复原质壁分离超过一定限度不能复原!外界浓度过大，细胞死亡！协助扩散特点：顺浓度梯度，需要转运蛋白，不需要能量例子：水分子进出细胞（水通道蛋白）、葡萄糖进入红细胞（载体蛋白）、K+外流和Na+内流（离子通道蛋白）等转运蛋白包括：载体蛋白和通道蛋白例子：水、尿素、气体（O2

、CO2、N2）、脂溶性小分子（甘油、脂肪酸、乙醇、苯）、脂质分子（胆固醇、性激素等）总结——思维导图一、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输的表述是否正确。（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√××D课本P673.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B课本P67【提示】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。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。写出你的实验思路，并分析其中的基本原理。课本P67二、拓展应用2.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，并设计检验该假设的实验方案。【答案】假设：温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率。设计实验提示：可以借用本节问题探讨中的渗