4.1被动运输课件-高一上学期生物人教版必修1

被动运输学习目标1.阐明被动运输的原理和特点2.阐明细胞膜的选择透过性3.探究植物细胞的失水与吸水糖拌西红柿是一道制作便捷却清爽美味的家常菜，将西红柿切开并撒上白糖，过一段时间后会有西红柿的汁液流出，这其中的生物学原理是什么呢？水进出细胞的原理1探究植物细胞的吸水和失水2自由扩散和协助扩散3水进出细胞的原理水进出细胞的原理1.渗透作用（1）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（2）渗透方向溶剂相对含量高的一侧→溶剂相对含量低的一侧（3）发生条件具有半透膜（内在条件）膜两侧溶液具有浓度差（物质的量浓度）水进出细胞的原理思考1.为什么漏斗液面会上升？蔗糖溶液清水半透膜Δh蔗糖溶液清水半透膜浓度：蔗糖＞清水单位体积水分子数：蔗糖<清水单位时间内由清水

→

蔗糖溶液的水分子数多于蔗糖溶液→

清水外观表现：

漏斗液面上升，一段时间后达渗透平衡水进出细胞的原理2.水分子运动方向如何？总体方向：水分子的移动是双向的清水半透膜蔗糖水分子多水分子少3.达到动态平衡后的状态？清水半透膜蔗糖达到渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子的移动达到动态平衡，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等水进出细胞的原理4.当液面上升到一定程度时，液面不再升高的原因？由于水槽与漏斗中的液体具有浓度差，即具有渗透压差，所以水分子有进入漏斗的趋势；但是H1产生的压强与渗透压的平衡使半透膜两侧水分子的交换率相同时，液面不再升高。水进出细胞的原理1.渗透平衡≠浓度相等：渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到动态平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等2.渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度：研究渗透作用时溶液浓度是指物质的量浓度而非质量浓度，如质量分数均为10%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，质量浓度相同，由于蔗糖的相对分子质量较葡萄糖大，故葡萄糖溶液的物质的量浓度大，水由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动注意水进出动物细胞水进出动物细胞外界溶液浓度等于细胞质浓度细胞失水皱缩保持原正常形态高浓度溶液生理盐水蒸馏水外界溶液浓度低于细胞质浓度外界溶液浓度大于细胞质浓度细胞吸水涨破水进出动物细胞半透膜与细胞膜（生物膜）的区别与联系半透膜和细胞膜（生物膜）都是选择透过性膜，但二者在对物质选择透过的方式上有所区别：半透膜的选择透过性是由于半透膜的孔径决定的，只是物理特性的筛选。而细胞膜的选择特性，是一种化学特性和生物识别的过程，是否能通过是由物质的化学性质和膜上的蛋白质决定。水进出植物细胞

我们根据植物细胞是否具有大液泡，将植物细胞分为两大类：①无大液泡的植物细胞如种子细胞，各个部位的分生区细胞②有大液泡的植物细胞（如洋葱鳞片叶上表皮细胞）思考：无大液泡的植物细胞吸水和失水与动物细胞有何异同？植物根尖分生区细胞无大液泡的植物细胞吸水和失水过程与动物细胞相似，均通过渗透作用实现。区别在于无大液泡的植物细胞外侧有细胞壁起保护和支持作用，所以吸水时不会出现涨破。这种吸水称为吸胀吸水。水进出植物细胞细胞质液泡膜细胞膜细胞壁全透性选择透过性选择透过性原生质层原生质层相当于半透膜，具有选择透过性，伸缩性大液泡里的液体具有一定的渗透压原生质层≠原生质体：原生质体由细胞膜、细胞核和细胞质构成，即植物细胞除去细胞壁的部分水进出植物细胞探究植物细胞的吸收和失水1.实验原理内因：（成熟植物细胞）具有原生质层（相当于一层半透膜）原生质层比细胞壁的伸缩性大外因：细胞液与外界溶液之间存在浓度差2.实验步骤制片：紫色洋葱鳞片叶外表皮（有大液泡，且内含紫色色素，便于观察）观察：低倍镜下观察（紫色大液泡、原生质层紧贴细胞壁）水进出植物细胞滴蔗糖溶液：质量分数为0.3g/mL的蔗糖溶液，吸水纸引流观察：低倍镜下观察（液泡逐渐变小，颜色加深，原生质层逐渐与细胞壁分离）滴清水：吸水纸引流观察：低倍镜下观察（液泡逐渐变大，颜色变浅，原生质层逐渐贴近细胞壁）发生质壁分离（0.3g/mL蔗糖溶液）发生质壁分离复原（清水）水进出植物细胞浓度差宏观表现微观表现外界溶液浓度>细胞液浓度，细胞失水植物由坚挺变得萎蔫液泡变小，细胞液颜色变深，发生质壁分离，细胞吸水能力逐渐增强外界溶液浓度<细胞液浓度，细胞吸水植物由萎蔫变得坚挺液泡变大，细胞液颜色变浅，发生质壁分离复原，细胞吸水能力逐渐减弱质壁分离与复原现象的分析水进出植物细胞注意1.实验选材（1）必须是活的、成熟植物细胞（2）优先选择细胞液或原生质层带颜色的细胞（3）若细胞的颜色较浅，可以把显微镜的亮度调暗观察2.实验试剂（1）浓度不宜过高（细胞失水死亡）或过低（现象不明显）（2）溶质不能对细胞有破坏性，如酒精、盐酸等能杀死细胞3.处理时间：质壁分离时间不宜过长，以免细胞失水死亡自由扩散和协助扩散1.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释放的能量的物质跨膜运输方式（2）类型自由扩散和协助扩散细胞外细胞内自由扩散协助扩散协助扩散自由扩散和协助扩散自由扩散自由扩散概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞，也叫简单扩散特点①顺浓度梯度运输②不需要转运蛋白协助③不需要消耗能量实例气体、水、尿素、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子自由扩散和协助扩散影响因素：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自由扩散和协助扩散协助扩散概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散，也叫易化扩散特点①顺浓度梯度运输②需要转运蛋白协助③不需要消耗能量实例气体、水、尿素、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子自由扩散和协助扩散影响因素：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自由扩散和协助扩散载体蛋白和通道蛋白的对比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子通过改变不改变结合不结合具有具有葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞水分子通过水通道蛋白进出细胞自由扩散和协助扩散研究表明：水更多是借助水通道蛋白以协助方式进出细胞自由扩散协助扩散共同点顺梯度浓度、不消耗能量不同点协助扩散需要转运蛋白协助、自由扩散不需要细胞外细胞内自由扩散协助扩散协助扩散课堂小结被动运输渗透作用自由扩散植物细胞的吸水和失水特点影响因素条件动物细胞的吸水和失水协助扩散特点影响因素原生质层质壁分离与复原课堂小测1.图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态（此时细胞有活性）。下列相关叙述正确的是(

)A.图甲装置中漏斗内液面高度不变时，半透膜两侧没有水分子进出B.由图乙可知漏斗内外溶液浓度差在减小，直至两侧液体浓度相等C.图丙中相当于图甲中半透膜的是③④⑤，②中的液体是外界溶液D.图丙所示细胞正在发生质壁分离，细胞液浓度小于外界溶液浓度

解析：A、图甲装置中漏斗内液面高度不变时，半透膜两侧仍有水分子进出，只是进出速率相同，A错误；B、由图乙可知，漏斗内外溶液浓度差在减小，但是两侧液体浓度最终不相等，B错误；C、图丙中相当于图甲中半透膜的是③④⑤，结构②中充满的液体是外界溶液，C正确；D、图丙只是一个成熟植物细胞放在某外界溶液中的一种状态，可能正在发生质壁分离，也可能正在发生质壁分离复原，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的大小关系无法确定，D错误。C2.下列有关物质跨膜运输的叙述错误的是(

)A.水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的B.细胞对物质的吸收普遍具有选择性C.物质跨膜运输都是顺浓度梯度的D.不同生物吸收无机盐的种类和数量不同解析：A、水分子以自由扩散方式进出细胞，是顺相对含量的梯度跨膜运输的，A正确；B、细胞对物质的吸收普遍具有选择性，B正确；C、物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，如O2分子；也有逆浓度梯度的，如细胞主动运输吸收的无机盐离子，C错误；D、不同生物吸收无机盐的种类和数量不同，D正确C3.（多选）如图表示动物某组织细胞的膜转运部分物质的示意图，与图中信息相符的是（

）A.甲侧为细胞外，乙侧