4.1 被动运输课件-高一上学期生物人教版必修1

第4章细胞的物质输入和输出第1节被动运输半透膜：一类小分子物质可以通过,而大分子物质不能通过的多孔性薄膜的总称。如玻璃纸、鸡蛋的壳膜、鱼鳔、动物膀胱膜、肠衣等Na+葡萄糖Na+葡萄糖水水蔗糖蛋白质半透膜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。玻璃纸是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。渗透现象蔗糖侧清水侧水分子半透膜思考：液面为什么会升高？渗透作用：水分子（或其他溶剂）通过半透膜的扩散。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压强渗透作用：水分子（或其他溶剂）通过半透膜扩散的结果。渗透系统：两个溶液体系以及半透膜。发生条件：①半透膜②半透膜两侧溶液具有浓度差渗透方向：相对含量高相对含量低水的含量溶液浓度低浓度溶液高浓度溶液渗透压渗透压低

渗透压高物质的量浓度指溶液中溶质微粒对水的吸引力渗透作用是扩散作用的一种特殊形式渗透作用归纳水进出细胞的原理外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度<细胞吸水膨胀>细胞失水皱缩=细胞形态不变水进出动物细胞的原理水进出动物细胞的原理①红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？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？⑤临床上输液为什么要用生理盐水？⑥将食物用食盐腌制为什么可以达到防止食物腐烂变质的目的？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具有半透膜红细胞与渗透装置的比较一个动物细胞相当于一个渗透装置细胞质外界溶液细胞膜细胞膜细胞质浓度与外界溶液浓度不同水进出动物细胞的原理水进出植物细胞的原理水进入植物细胞和动物细胞一样吗？探究植物细胞的吸水和失水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细胞液细胞壁水进出植物细胞的原理材料1：将白菜剁碎做馅时，常常放一些盐，一会儿就可看到水分渗出。腌制的萝卜会变皱变软。为什么会有这样的现象材料2：卖菜的阿姨常往青菜上洒水。洒水的原理是什么？洒水后菜叶会有什么变化？材料3：对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。原因是什么？探究植物细胞的吸水和失水提出问题作出假设设计实验进行实验实验结论实验方案水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？对你提出的问题做出一个可检测的解释，如：先将细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其形态变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小变化。预期结果由于原生质层相当于一层半透膜，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会____，细胞_______；在清水中植物细胞的液泡又会______，细胞________。原生质层是不是相当于一层半透膜？原生质层相当于一层半透膜材料：紫色洋葱鳞片叶、0.3g/mL的蔗糖溶液、清水。器具：显微镜、镊子、吸水纸。方法步骤：1、滴清水2、取材3、展平4、盖盖玻片探究植物细胞的吸水和失水实验方法步骤洋葱鳞片叶外表皮临时装片低倍显微镜观察紫色的中央大液泡原生质层紧贴细胞壁0.3g/mL蔗糖吸水纸吸引（重复几次）探究植物细胞的吸水和失水清水吸水纸吸引（重复几次）低倍显微镜观察中央液泡逐渐变小，紫色逐渐加深原生质层与细胞壁逐渐分离质壁分离低倍显微镜观察中央液泡逐渐变大，紫色逐渐变浅原生质层与细胞壁逐渐紧贴质壁分离复原探究植物细胞的吸水和失水探究植物细胞的吸水和失水实验结果分析实验结果液泡大小液泡颜色原生质层的位置细胞大小吸水能力0.3g/mL蔗糖溶液清水变小逐渐恢复原来大小质壁分离复原质壁分离基本不变基本不变变深重新变浅变大变小1、原生质层相当于半透膜2、植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的实验结论渗透作用的条件：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水进出植物细胞的原理

如果滴加的是高浓度的KNO3溶液(KNO3可被细胞吸收），会发生什么样的现象？探究植物细胞的吸水和失水原因是：外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞会主动吸收K+、NO3-

，细胞液浓度逐渐增大，细胞开始吸水，发生质壁分离自动复原现象。较高浓度的葡萄糖溶液，KNO3溶液，尿素溶液，甘油溶液也会出现质壁分离自动复原现象。质壁分离与复原实验的拓展判断成熟植物细胞的死活待测成熟植物细胞一定浓度蔗糖溶液镜检发生质壁分离无质壁分离活细胞死细胞12鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）成熟植物细胞不同种类溶液镜检只发生质壁分离质壁分离后自动复原溶质不能透过半透膜（如蔗糖溶液）溶质能透过半透膜（如KNO3溶液）质壁分离与复原实验的拓展测定细胞液浓度范围待测成熟植物细胞一系列浓度梯度的蔗糖溶液镜检细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间34比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞同一浓度蔗糖溶液镜检发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大被动运输物质通过简单的扩散作用进出细胞。借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。四.自由扩散和协助扩散自由扩散协助扩散1.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细胞外细胞内水分子细胞膜2、自由扩散（简单扩散）：物质通过简单的扩散作用进出细胞。四.自由扩散和协助扩散2、自由扩散（简单扩散）：物质通过简单的扩散作用进出细胞。四.自由扩散和协助扩散比方:球往低处滚：特点：1、顺浓度梯度运输2、不需要转运蛋白协助3、不需要消耗细胞能量自由扩散物质主要有三类：①气体分子:如O2、CO2、N2等②水等小分子③脂溶性小分子:如甘油、脂肪酸、乙醇、苯等通道蛋白载体蛋白转运蛋白协助扩散借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。3.协助扩散：四.自由扩散和协助扩散转运蛋白（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。水分子水通道蛋白水分子很小，不带电荷但具有极性，尽管能够以自由扩散过膜，但是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。四.自由扩散和协助扩散借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。3.协助扩散：四.自由扩散和协助扩散特点：1、顺浓度梯度运输2、需要转运蛋白参与3、不需要消耗能量比方：车载货下坡实例:水分子*、离子、葡萄糖、氨基酸顺浓度梯度跨膜运输。自由扩散协助扩散例：乙醇、甘油、

苯、性激素、气体(O2、CO2)、水载体蛋白：葡萄糖进红细胞（需要与载体结合）被动运输通道蛋白：水和某些离子

（无需与通道蛋白结合）特点不消耗能量顺浓度梯度：（高低）课堂小结自由扩散协助扩散影响自由扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差。影响协助扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差,细胞膜上转运蛋白的种类和数量。P点后速率受转运蛋白数量限制影响被动运输的因素1、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。其原因是（）

A.根细胞从土壤中吸收的养分过多

B.根细胞不能从土壤中吸水,反而失水

C.根系不能将水向上运输

D.根系被肥料分解释放的热能烧毁B2、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是（）

A.盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用

B.盐水中的Na＋不利于细菌的生活

C.盐水是中性的，不适于细菌的生活

D.由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡D巩固提高2、把体积与浓度(质量百分比浓度)分别相同的葡萄糖(甲)和蔗糖(乙)用半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过)隔开(如右图),一段时间后液面情况是()A、甲高于乙B、先甲高于乙,后乙高于甲C、乙高于甲D、先甲低于乙,后乙低于甲甲乙B巩固