被动运输课件高一上学期生物人教版必修1

细胞是个开放的生命系统思考：为什么细胞膜具有选择透过性？

细胞膜怎样控制物质输入和输出？糖链膜蛋白细胞质BIOLOGY第1节被动运输第四章细胞的物质输入与输出一、水进出细胞的原理扩散：物质总是从相对含量高的一方向低的一方运动的现象（一）扩散（二）渗透作用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，会看到什么现象？现象：过一段时间后，漏斗管内的液面会升高。注：玻璃纸（又叫赛璐纷）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能）。（二）渗透作用（二）渗透作用扩散：物质总是从相对含量高的一方向低的一方运动的现象。渗透作用：半透膜：一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。代表：鸡蛋的卵壳膜、鱼鳔、玻璃纸、肠衣、花生种皮等水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。漏斗管内的液面为什么会升高？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。注意：两溶液间的水分子进行双向运动，实际观察到的只是水分子双向运动差异所导致的液面变化。（二）渗透作用如果漏斗足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？不会。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。（二）渗透作用当液面高度不再变化时，水分子仍进出半透膜，但进出达到平衡。3.当液面平稳，不再升高，水分子就不动了吗？烧杯和漏斗中的浓度相等吗？（二）渗透作用如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？如果烧杯内不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？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。漏斗中的液面将保持不变。（二）渗透作用水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散1、渗透作用概念：2、渗透作用发生的条件：①具有半透膜②半透膜的两侧的溶液具有浓度差3、渗透的方向：溶液浓度低渗透压低溶液浓度高渗透压高含水量高含水量低半透膜水（溶剂）蔗糖（溶质）①从溶质的角度分析：低浓度溶液

→

高浓度溶液②从水分子自身的角度分析：水多

→

水少渗透压：溶质微粒对水的吸引力。上图标注的均是质量分数，假设葡萄糖和蔗糖分子均不能通过半透膜，则一段时间后，液面高度会如何变化？一段时间注意：②半透膜两侧的浓度差是指溶质颗粒的物质的量浓度，不是质量浓度。（二）渗透作用假设蔗糖分子不能通过半透膜，则一段时间后，液面高度会如何变化？两侧浓度大小关系为？一段时间30％蔗糖AB30％蔗糖ABB＞A（二）渗透作用（三）动物细胞的吸水和失水①外界溶液溶质的浓度<

细胞质浓度②外界溶液溶质的浓度>

细胞质浓度③外界溶液溶质的浓度=

细胞质浓度失水皱缩形态不变吸水膨胀

动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统①半透膜：动物细胞的细胞膜②浓度差：细胞质与外界溶液（三）动物细胞的吸水和失水（三）动物细胞的吸水和失水问题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？

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。问题2:

红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？是（是“相当于”，不是“等同”）（三）动物细胞的吸水和失水问题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？

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，有可能细胞内液下降后外界溶液的浓度达到平衡，此时，红细胞将不再吸水。问题4:

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。问题5:

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。如果将装置中的漏斗换成植物细胞将如何？和动物细胞一样也会吸水或失水吗？（四）植物细胞的吸水和失水对农作物施肥过多会造成“烧苗”现象。将有些萎蔫的菜叶浸泡在清水中，不久，菜叶就会变的硬挺。盐腌制过的黄瓜,皱皱巴巴，还出水。生活现象：

以下生活现象说明什么问题？（四）植物细胞的吸水和失水（四）植物细胞的吸水和失水细胞壁（全透性）细胞膜细胞质液泡膜原生质层植物细胞壁对于水和大部分溶质是通透的，且伸缩性较小提示：水分进出植物细胞主要是指水经过原生质层进出液泡，这一点与动物细胞有所区别。成熟的植物细胞模式图外界溶液能否把整个原生质层看作是一层半透膜呢？植物细胞的吸水和失水的猜想（四）植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水的猜想（四）植物细胞的吸水和失水水分进出细胞是通过渗透作用吗？原生质层是否相当于一层半透膜？原生质层相当于一层半透膜提出问题作出假设实验设计实验过程实验结论表达与交流①如果假设是正确的，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会

，液泡体积就会

；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会

，液泡体积就会

。所以可以通过液泡体积的大小变化反映水分进出细胞的情况。失水缩小吸水增大实验过程（四）植物细胞的吸水和失水（四）植物细胞的吸水和失水提出问题作出假设实验设计实验过程实验结论表达与交流制作紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片低倍显微镜下观察①表皮细胞中有个紫色的中央大液泡②原生质层紧贴细胞壁0.3g/ml蔗糖溶液吸水纸吸引重复几次低倍显微镜下观察②原生质层与细胞壁逐渐分离滴清水吸水纸吸引低倍显微镜下观察②原生质层逐渐贴近细胞壁重复几次①紫色中央大液泡逐渐变小（紫色加深）①表皮细胞中紫色中央大液泡逐渐变大（四）植物细胞的吸水和失水滴清水划撕盖引流蔗糖低倍镜观察低倍镜观察低倍镜观察引流清水实验过程（四）植物细胞的吸水和失水提出问题作出假设实验设计实验过程实验结论表达与交流第一阶段第二阶段现象试剂中央液泡大小原生质层位置细胞大小名称原因0.3g/mL蔗糖溶液清水缩小，颜色变深质壁分离通过渗透作用失水逐渐脱离细胞壁变大，颜色变浅逐渐贴近细胞壁质壁分离复原通过渗透作用吸水基本不变基本不变自身对照是指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。第一次对照滴加蔗糖溶液滴加清水第二次对照质壁分离质壁分离复原三次观察两次对照（四）植物细胞的吸水和失水自身前后对照（四）植物细胞的吸水和失水1.条件：(2)细胞液和外界溶液存在浓度差(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜活的成熟的有中央液泡植物细胞细胞液浓度<外界溶液浓度时细胞液浓度>外界溶液浓度时质

壁

分离质壁分离复原——细胞渗透失水——细胞渗透吸水原生质层细胞壁2.体现：3.质壁分离的原因外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度内因:原生质层比细胞壁的伸缩性大无中央大液泡的植物细胞如何吸水？吸胀作用：靠亲水性物质（如蛋白质、淀粉、纤维素等）吸水（四）植物细胞的吸水和失水4.拓展延伸：不同外界溶液中植物细胞的变化细胞略膨胀②溶质可透过膜的溶液（如KNO3、甘油、尿素、葡萄糖等）中：①清水中：发生质壁分离后能自动复原③溶质不能透过膜的溶液（如蔗糖）：只发生质壁分离蔗糖浓度不能过高，过高细胞会失水过多死亡原生质体植物细胞中特指除去细胞壁后剩余部分。（包括细胞膜、细胞质和细胞核）。一个动物细胞

即

一团原生质体。原生质层细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。（仅存在于成熟的植物细胞中，不包括细胞核和液泡中的细胞液）a1.图示中a部位是真空、空气、清水、还是外界溶液？2.仅凭这幅图能否判断细胞正在发生质壁分离？3.如果将0.3g/ml的蔗糖溶液换成0.5g/ml的蔗糖溶液，能观察到质壁分离吗？4.用0.5g/ml的蔗糖溶液观察到质壁分离现象后，过了一段时间，将蔗糖溶液换成清水，理论上会发生质壁分离的复原，但实际却没有发生，可能是什么原因？5.某学生将3%的KNO3溶液滴加在载玻片上的洋葱表皮上，观察到了植物细胞的质壁分离现象，1小时后企图再次观察时却发现细胞质壁分离自动复原了，如何解释？质壁分离C细胞液<

C外界溶液失水C细胞液>

C外界溶液吸水质壁分离复原外界溶液不能，也可能正在发生质壁分离的复原或平衡状态能，且更快细胞死亡，原生质层失去选择透过性开始外界溶液浓度大，细胞发生质壁分离；细胞主动吸收K+和NO3-，随着细胞液浓度增大，细胞吸水，发生质壁分离自动复原。植物细胞的吸水和失水（四）植物细胞的吸水和失水进一步探究→有紫色大液泡，便于观察紫色洋葱鳞片叶外表皮（原因）注意：1.不能用未成熟的细胞，如根