被动运输【新教材】人教版(2019)高中生物必修一课件

1、第1节 被动运输,第4章 细胞的物质输入和输出,2021/2/1,2021/2/1,问题探讨,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。 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？ 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,烧杯中的水分子进入漏斗中导致漏斗液面升高。事实上半透膜

2、两侧的水分子都能够通过扩散作用自由进出，但由于蔗糖溶液中水 的相对含量（单位体积中的水分子数）比烧杯中的水的相对含量低， 因此，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中 的速度相对更快些，导致漏斗中水量增加，液面上升。如果漏斗管足够长，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升,不会，因为纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物质都能够自由通过，包括水分子和蔗糖分子都能通过,漏斗管中的液面将保持不变,水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，称为渗透作用,半透膜,膜两侧的溶液具有浓度差,水流

3、方向,低浓度的一侧流向高浓度的一侧,水的相对含量高,水的相对含量低,2021/2/1,一、水进出细胞的原理,1.动物细胞的吸水与失水,当外界溶液溶质的浓度比细胞质的浓度低时，细胞吸水膨胀,当外界溶液溶质的浓度比细胞质的浓度高时，细胞失水皱缩,低渗溶液,高渗溶液,当外界溶液溶质的浓度与细胞质的浓度相同时，细胞形态不变,等渗溶液,水进出其他动物细胞的原理与进出红细胞的原理是一样的，都是通过渗透作用,2021/2/1,1、红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？ 2、红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？ 3、当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会

4、由于吸水而涨破吗？ 4、红细胞吸水或失水取决于什么条件？ 5、想一想临床上输液为什么要用生理盐水,思考讨论,红细胞中的血红蛋白是大分子有机物，不能透过细胞膜，它相当于“问题探讨”所示装置中的蔗糖分子,是（相当于,不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时红细胞将不再吸水,取决于红细胞内外溶液的浓度差，一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多,因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常,2021/2/1,2、植物细胞的吸水与失水,细胞壁是全透性的，原生质层

5、是不是相当于一层半透膜,提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,实验结论,表达与交流,进一步探究,水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？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,植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，一个成熟的植物细胞可以看做一个渗透系统,植物细胞会由于过多吸水而涨破吗,探究植物细胞的吸水和失水,将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化,2021/2/1,植物细胞的质壁分离及复原的实验现象,质壁分离：植物细胞因为失水收缩，原生质层与细胞壁发生分离的现象。 质壁分离复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，恢复为原来的

6、状态,1、质壁分离产生的条件： （1）具有大液泡；（2）具有细胞壁； （3）活细胞；（4）外界溶液浓度细胞液浓度,2、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 外因：外界溶液浓度细胞液浓度,3、质壁分离及其复原的应用,1）判断细胞的死活 （2）测定细胞液浓度范围 （3）比较不同植物细胞的细胞液浓度 （4）农业生产中的水肥管理 （5）生活中杀菌、防腐、腌制食品 （6）鉴别不同种类的溶液。 成熟植物细胞+不同种类溶液质壁分离溶质不能通过半透膜的溶液（如蔗糖溶液） 质壁分离后又自动复原溶质能通过半透膜的溶液 （如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等溶液,2021/2/1,像水分子这样，物

7、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。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类,2021/2/1,二、自由扩散和协助扩散,1、自由扩散（简单扩散）：物质通过简单的扩散作用进出细胞,2021/2/1,1、自由扩散（简单扩散）： （1）特点：从高浓度到低浓度； 不需要转运蛋白的协助； 不消耗细胞内化学反应产生的能量,2）实例：气体（氧气、二氧化碳）、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯等,2021/2/1,甘油、乙醇等分子为什么能以自由扩散的方式进出细胞,因为甘油、乙醇等都是脂溶性物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂双分子层出入细胞,2021/2

8、/1,2、协助扩散（易化扩散）：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散,2021/2/1,2、协助扩散（易化扩散）： （1）特点：从高浓度到低浓度； 需要转运蛋白的协助； 不消耗细胞内化学反应产生的能量,2）实例：水分子*、离子、葡萄糖、氨基酸顺浓度梯度跨膜运输,研究表明，水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的,3）转运蛋白的类型,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,思考讨论,3、影响

9、被动运输的因素,1）影响自由扩散的因素,细胞膜内、外物质的浓度差,2）影响协助扩散的因素,细胞膜内、外物质的浓度差 细胞膜上载体蛋白的种类和数量,被动运输,自由扩散,协助扩散,特征：顺浓度梯度运输,典例：气体分子、脂溶性小分子,特征：顺浓度梯度运输，需要转运蛋白,典例：离子和小分子有机物,水分子,动物细胞,植物细胞,吸水会膨胀，甚至胀破； 失水皱缩,失水会发生质壁分离； 吸水会发生质壁分离复原,实验,实验材料：成熟的植物细胞 实验原理：植物细胞的原生质层相当于半透膜；细胞壁的伸缩性比原生质层小,课堂小结,1、以下可以发生渗透作用的是（ ） A.煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中 C

10、.烈日下菠菜叶子下垂 D.放在盐水中的萝卜变软,D,课堂练习,2、a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度 b细胞液浓度 c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（,A,B,C,D,C,2021/2/1,3、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 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,B,4、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,5、关于被动运输的说法，错误的是（） A顺浓度梯度进行 B一定需要转运蛋白 C不需要细胞消耗能量 D不能主动吸收物质,B,6、自由扩散和协助扩散的动力是（,A葡萄糖 B浓度差 C细胞膜 D载体,B,二、拓展应用 1、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