4.1.2 被动运输课件-高一上学期生物人教版（2019）必修1

被动运输第4章细胞的物质输入和输出第1节第2课时动物细胞植物细胞条件原理现象①___________相当于半透性膜②______________________具有浓度差①___________（由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成）相当于半透膜②____________________具有浓度差渗透作用渗透作用当外界溶液浓度______细胞质浓度，细胞吸水膨胀当外界溶液浓度______细胞质浓度，细胞失水皱缩当外界溶液浓度_____细胞质浓度，细胞维持正常形态当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞发生质壁分离现象当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞吸水膨胀，由于存在细胞壁，细胞不会涨破当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞维持正常形态细胞膜细胞质与外界溶液小于小于大于大于等于等于原生质层细胞液与外界溶液成人每昼夜生成的原尿量可达180L，但每日排出的终尿量仅1.5L，可见原尿经过肾小管和集合管时，约有99%的水分被重吸收回血液。再从成分比较，终尿与原尿也有很大差别，例如，原尿含葡萄糖，终尿无。那么肾小管上皮细胞是如何对原尿中的物质进行重吸收的？

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。自由扩散和协助扩散目标目录CONTENTS资料1：科研人员对同种物质在人工膜(只含有磷脂双分子层)和生物膜中的透性做了比较，结果如下图。人工膜和生物膜对气体和甘油的通透性相同，因此它们是通过扩散作用进出细胞的。1.请据图分析气体和甘油是如何进出细胞的？

任务一探究气体和甘油等分子进出细胞的方式物质通过简单扩散作用进出细胞，也叫简单扩散。特点：①顺浓度梯度运输②不需要转运蛋白③不需要消耗能量细胞外细胞内1、自由扩散例子：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）以自由扩散的方式9层生物膜、磷脂分子层、磷脂双分子层思考∙讨论（肺泡壁、毛细血管壁为单细胞层）4层肺泡O2O2三、被动运输1、自由扩散（1）气体和脂溶性分子1.O2是怎样进入血液以及组织细胞？2.O2从肺泡腔进入血液需要穿过几层生物膜？3.O2从肺泡腔进入组织细胞需要穿过几层生物膜？1.由“生物膜和人工膜对同种物质的通透性差异”的实验结果，推测水分子是如何通过细胞膜的？水分子通过细胞膜时的速率高于自由扩散的速率，由此推断细胞膜上可能存在特殊的水的跨膜运输方式。

任务二探究水分子进出细胞的方式资料2：科学家阿格雷在红细胞膜上发现了一种疏水性跨膜蛋白AQP1。他将这种蛋白镶嵌在人工合成的脂质体上，并将镶嵌有AQP1的脂质体和普通脂质体同时放入蒸馏水中，每隔一段时间观察，结果如图所示。2.由上述实验结果，你能得出什么推论？疏水性跨膜蛋白AQP1能够加快水分子进入细胞的速率。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进出细胞的物质借助转运蛋白的扩散。特点：①顺浓度梯度运输②需要转运蛋白参与③不需要消耗能量实例：红细胞吸收葡萄糖、大部分的水跨膜运输2协助扩散：水分子通道蛋白转运蛋白有哪些类型？载体蛋白、通道蛋白转运蛋白名称载体蛋白通道蛋白图示

转运对象与自身

的分子或离子与自身通道的

相适配、

相适宜的分子或离子特点每次转运时都会发生自身

。转运分子

与通道蛋白结合构象的改变不需要结合部位相适应直径和形状大小和电荷转运蛋白通道关闭通道关闭通道开放通道开放通道蛋白的开放和关闭受到调控钾离子通道模式图状态1状态2状态3载体蛋白的开启过程1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？不需要。因为两者都是顺物质的浓度梯度。共同点：都是顺物质的浓度梯度，不需要细胞消耗能量。不同点：前者不需要蛋白质的协助，后者必须有蛋白质的协助。2.自由扩散和协助扩散有什么异同？3.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？两者都是顺物质浓度梯度进行的，不需要细胞消耗能量，所以统称为被动运输。在下坐标上画出自由扩散和协助扩散的曲线图判断：哪条曲线是自由扩散/协助扩散？影响因素(1)膜内外

梯度的大小。(2)某些物质的运输速率还与

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自由扩散协助扩散能量扩散速度1.(2023·河北唐山高一期末)科学家先从蚕豆保卫细胞中检测到K＋的通道，之后美国科学家麦金农解析了K＋通道蛋白的立体结构。下列叙述错误的是A.K＋通道蛋白的空间构象决定了其功能B.K＋借助通道蛋白可以进行逆浓度梯度运输C.K＋通道开启或关闭过程会发生自身构象可逆性的改变D.K＋的运输速率与膜上K＋通道蛋白的数量有关√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：顺浓度梯度，不需要转运蛋白，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!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