4.1 被动运输课件-上学期高中生物人教版必修1

第4章细胞的物质输入和输出4.1被动运输（1）问题探讨1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，会出现如图所示现象。玻璃纸（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。思考：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?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?1.水分子通过半透膜发生渗透现象渗透作用（2）若漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？（3）渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？为什么？（4）如果用纱布代替玻璃纸，漏斗液面还会升高吗？（5）如果烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗液面还会升高吗？H1产生的压强与水和蔗糖溶液产生的渗透压差达到平衡时，水分子由蔗糖溶液向清水扩散的速度与由清水向蔗糖溶液扩散的速度相等，扩散达到平衡状态，液面不再升高。半透膜半透膜两侧存在浓度差渗透作用发生的条件一、渗透现象及原理分析1.渗透作用的概念水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透方向就是水分子从水的相对含量高的侧向相对含最低的一侧渗透。2.渗透作用具备的两个条件(1)具有半透膜。(2)膜两侧具有浓度差。补充：

渗透作用≠扩散作用

扩散作用是物质从相对含量高的地方向相对含量低的地方自由运动

渗透作用是一种特殊的扩散作用。小小总结(1)两溶液间的水分子进行双向运动，实际观察到的只是水分子双向运动差异所导致的液面变化。(2)当液面高度不再变化时，水分子仍进出半透膜，但进出达到平衡。单位时间内,由清水进入蔗糖溶夜的水分教大于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数。小小练习1.液面高度不再变化时，即达到渗透平衡状态，此时水分子不再进出半透膜(

)2.漏斗内液面升高的原因是:水分子只能通过半透膜进入漏斗内()××一、水进出细胞的原理（渗透作用）1.动物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。(2)条件及现象2.植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞的结构(2)植物细胞内的液体环境主要是指液泡里而的细胞液(3)条件及现象渗透作用的条件：①具有半透膜

②半透膜两侧具有浓度差渗透系统的要求：①两个溶液体系

②具有半透膜植物细胞与渗透装置的比较什么是原生质层？细胞液外界溶液原生质层原生质层细胞液浓度与外界溶液浓度不同细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层具有选择透过性水进出植物细胞的原理第4章细胞的物质输入和输出

4.1被动运输

（2）盖上盖玻片制成临时装片31滴清水2撕取洋葱鳞片叶外表皮4低倍镜观察6低倍镜观察5在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸引流7在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸引流8低倍镜观察中央液泡大小和颜色原生质层的位置细胞大小中央液泡大小和颜色原生质层的位置细胞大小中央液泡大小和颜色原生质层的位置细胞大小探究植物细胞的吸水和失水实验过程一、探究植物细胞的吸水和失水的实验操作2.实验结论

实验结果与预期结果相同，说明“原生质层相当于一层半透膜”的假设是成立的。1.有位同学错取了质量浓度为3g/ml的蔗糖溶液，发现做完质壁分离实验操作步骤后，再做质壁分离复原操作时几乎没有观察到相关现象，分析原因可能是什么?2.实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么?蔗糖溶液浓度过高，细胞过度失水而死亡，不能再发生质壁分离复原。为后面实验形成对照小小总结1.质壁分离及复原现象的应用(1)判断细胞的活性

发生质壁分离和复原一活细胞待测细胞+蔗糖溶液

镜检

不发生质壁分离一死细胞(2)测定细胞液浓度范围待测细胞

+

一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别镜检，细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的两种外界溶液浓度之间。(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度1.不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液镜检，比较刚发生质壁分离时所需时间的长短，以此判断细胞液浓度的大小(时间越短，细胞液浓度越小)2.若用适宜浓度的KNO3,溶液进行实验，结果发现细胞质壁分离后，没有滴加清水，自动出现了质壁分离复原现象，原因是: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NO3-、后，随着细胞液浓度增大，细胞吸水，发生质壁分离自动复原。小小练习1.在实验操作中，共涉及三次显微镜观察，第一次用低倍镜观察第二、三次用高倍镜观察（

）2.当质壁分离复原后，细胞液的浓度等于外界溶液浓度（

）3.质壁分离过程中，洋葱鳞片叶外表皮细胞的紫色区域逐渐变小(

)4.用质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液和质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液做质壁分离实验，结果相同（

）×××√二、被动运输1.概念

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.类型(1)自由扩散(简单扩散):物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,如①气体:02、CO2、NH3:等;②甘油、乙醇、等脂溶性小分子有机物;③少部分水。(2)协助扩散(异化扩散):借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。如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。3.影响因素(1)膜内外物质浓度梯度的大小。(2)某些物质的运输速率还与转运蛋白的数量有关。(3)温度变化会影响物质运输速率。1.被动运输的特点像水分子这样，物质以____________进出细胞，_________消耗细胞内化学反应所释放的_____，这种物质跨膜运输方式称为_____________。被动运输分为______________和_______________两类。扩散方式不需要能量被动运输自由扩散协助扩散自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞，也叫简单扩散。协助扩散：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，也叫易化扩散。被动运输——自由扩散与协助扩散的比较物质出入细胞膜的方式自由扩散协助扩散运输方向是否消耗能量（ATP）是否需要转运蛋白举例物理模型数学模型曲线图（一定浓度范围内）物质运输动力来源物质运输速率限制因素高浓度

低浓度（顺浓度梯度）不消耗不需要需要（载体蛋白或转运蛋白）O2、CO2、水、甘油、乙醇、苯等离子、葡萄糖、氨基酸、水等细胞膜内外物质的浓度梯度浓度梯度；转运蛋白的数量膜内外物质浓度梯度（浓度差）膜内外物质浓度梯度转运蛋白（1）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。（2）通道蛋白只容许与自身通道直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过；不需要与分子或离子结合。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