4.1 被动运输课件-高一上学期生物人教版必修1

第四章

细胞的物质输入和输出第一节

被动运输本节目标细胞的吸水和失水0102探究植物细胞的吸水和失水阐明被动运输的原理和特点03联系生活水是如何进出细胞的？清水泡过的青菜很硬挺盐腌制过的黄瓜皱皱巴巴，还出水吃比较咸或甜的食物，口腔和唇的黏膜会觉得比较干。思考探讨问题探讨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？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。问题探讨2.如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？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。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？漏斗管中的液面将保持不变。渗透作用渗透作用的定义：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散；本质：顺着相对浓度梯度的运动渗透作用的条件：①具有半透膜②半透膜两侧有浓度差。01水进出细胞的原理细胞吸水膨胀细胞失水皱缩细胞形态不变细胞质的浓度外界溶液的浓度＞外界溶液的浓度细胞质的浓度＞外界溶液的浓度细胞质的浓度=等渗溶液高渗溶液低渗溶液动物细胞的吸水和失水思考·讨论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？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”中的蔗糖分子。红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？是当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？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。思考·讨论红细胞吸水或失水取决于什么条件？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。想一想临床上输液为什么要用生理盐水。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。水又是怎样进出植物细胞的呢？我们知道，植物细胞的结构与动物细胞有明显的区别。植物细胞的细胞膜外面有一层细胞壁。研究表明，对于水分子来说，细胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。成熟的植物细胞模式图细胞膜液泡膜细胞质细胞壁原生质层（全透性）细胞液(半透性）漏斗内溶液外界溶液半透膜原生质层细胞膜液泡膜细胞质细胞液细胞壁（全透性）

水分进出植物细胞经过细胞壁、_________（细胞膜、细胞质、液泡膜）进出细胞，主要是指水经过_________进出液泡。原生质层原生质层是否满足发生渗透作用的条件：①具有半透膜②半透膜两侧的溶液具有浓度差水进出细胞的原理探究·实践

探究植物细胞的吸水和失水提出问题做出假设设计实验实施实验分析结果得出结论表达交流水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层是一层半透膜吗？水分进出植物细胞是渗透作用，原生质层相当于一层半透膜蔗糖溶液中细胞的液泡变小，细胞发生

；清水中细胞的液泡变大，细胞

。预期结果：将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察液泡、原生质层及细胞大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小的变化。质壁分离质壁分离复原水进出细胞的原理提出问题做出假设设计实验实施实验分析结果得出结论表达交流材料用具：紫色洋葱鳞片叶、质量分数为0.3g/mL的蔗糖溶液、

清水、刀片、镊子、滴管、盖玻片、吸水纸、显微镜等。外表皮细胞选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，是因为其具有中央大液泡，且细胞液呈紫色，易观察液泡的大小变化。探究·实践

探究植物细胞的吸水和失水自由扩散和协助扩散新课导入知识讲解课堂小结基础检测探究·实践

探究植物细胞的吸水和失水制作紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片低倍显微镜下观察0.3g/ml的蔗糖溶液吸水纸引流重复几次低倍显微镜下观察滴放清水吸水纸引流低倍显微镜下观察重复几次水进出细胞的原理探究·实践

探究植物细胞的吸水和失水正常状态高浓度状态（蔗糖溶液）低浓度状态（清水）图像液泡变化原生质层位置正常大小逐渐变小，颜色变深恢复原来大小，颜色变浅原生质层紧贴细胞壁原生质层逐渐脱离细胞壁原生质层逐渐贴近细胞壁细胞体积基本不变提出问题做出假设设计实验实施实验分析结果得出结论表达交流结论：（1）植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；（2）植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。细胞

，原生质层与细胞壁分离开来细胞

，与细胞壁分离的原生质层慢慢恢复原来的状态当外界溶液浓度>细胞液浓度当外界溶液浓度<细胞液浓度质壁分离质壁分离复原提出问题做出假设设计实验实施实验分析结果得出结论表达交流失水吸水探究·实践

探究植物细胞的吸水和失水水进出细胞的原理探究植物细胞的吸水和失水（视频）水进出细胞的原理质壁分离和复原细胞壁的伸缩性原生质层的伸缩性＜外因：外界溶液浓度细胞液浓度＞内因原生质层相当于一层半透膜细胞渗透失水质壁分离质壁分离：植物细胞因为失水收缩，细胞膜与细胞壁发生分离的现象。练一练1.某同学为探究半透膜的通透性而设计了如图所示的渗透装置，开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内的液面相平。在长颈漏斗内液面上升的过程中，以下描述正确的是(

)DA.液面上升的速率先加快，后减慢最终保持不变B.水分子通过半透膜从蔗糖溶液向清水扩散的速率逐渐减慢C.当半透膜两侧液体浓度相等时，水分子不再通过半透膜扩散D.当半透膜两侧水分子进出速率相等时，长颈漏斗内液面最高2.下列关于植物细胞吸水和失水的叙述中，错误的是(

)A.植物细胞形成液泡后吸水和失水主要是通过渗透作用完成的B.植物细胞只要失水就会发生质壁分离现象C.植物细胞在吸水过程中吸水能力逐渐降低D.紫色洋葱外表皮细胞适合作为观察植物细胞吸水和失水的实验材料B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02被动运输自由扩散细胞外细胞内氧、二氧化碳以及小分子有机物等细胞膜自由扩散概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。特点①顺浓度梯度运输②不需要转运蛋白协助③不需要消耗能量举例：小分子物质，如O2、CO2、甘油、乙醇、苯。自由扩散影响因素：浓度差、温度扩散速度浓度差扩散速度转运蛋白扩散速度能量协助扩散细胞外细胞内细胞膜协助扩散概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散。特点①顺浓度梯度运输②需要转运蛋白协助③不需要消耗能量举例：离子和一些小分子有机物，如葡萄糖、氨基酸。协助扩散影响因素：浓度差、转运蛋白种类和数量、温度扩散速度浓度差扩散速度能量转运蛋白转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。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；通道蛋白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。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。水分子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练习1.将若干质量、大小等生理状况相同的白萝卜幼根均分为五组，分别放入A~E五种不同浓度的蔗糖溶液中，25分钟后取出称重，其重量的变化情况如图所示。下列关于该实验的叙述正确的是()A.A浓度的蔗糖溶液是白萝卜幼根细胞的等渗溶液B.五种蔗糖溶液的浓度最高的是C、最低的是BC.浸泡后B浓度中白萝卜幼根的吸水能力小于D浓度中白萝卜幼根的吸水能力D.蔗糖溶液浓度为C、E时，白萝卜幼根细胞发生了质壁分离复原现象答案：A解析：据图分析可知，A浓度中的白萝卜幼根重量没有变化，说明A浓度的蔗糖溶液是白萝卜幼根细胞的等渗溶液，A正确；在B、D浓度的蔗糖溶液中白萝卜幼根失水，在C、E浓度的蔗糖溶液中白萝卜幼根吸水，所以蔗糖溶液的浓度关系为C<E<A<D<B，五种蔗糖溶液浓度最高的是B，最低的是C，B错误；浸泡后B浓度中白萝卜幼根的细胞液浓度大于D浓度中白萝卜幼根的细胞液浓度，因此前者的吸水能力大于后者，C错误；蔗糖溶液浓度为C、E时，白萝卜幼