4被动运输课件高一上学期生物人教版必修

第四章细胞的物质输入和输出第1节被动运输玻璃纸(一种半透膜，水分子可以自由透过，而蔗糖分子不能)P62问题探讨：玻璃纸（赛璐玢）渗透现象装置渗透现象装置1、漏斗管内的液面为什么会升高？液面会无限上升吗？为什么？2、如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？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？渗透所需条件一：有半透膜①单位时间内透过玻璃纸进入漏斗的水分子比渗出的多；不会。纱布孔隙较大，蔗糖分子和水分子都可以透过纱布漏斗液面将保持不变（水分子进出速率相等）P62思考与讨论：渗透所需条件二：膜两侧有浓度差②不会；当进出水量达到动态平衡时，液面将不再上升。3、渗透作用中水的运输方向：一、渗透作用2、渗透作用发生的条件：（1）半透膜（2）膜两侧有浓度差水或（其他溶剂分子）通过半透膜的扩散水（溶剂）水相对含量高水相对含量低溶液浓度低溶液浓度高1、概念：渗透压低（低渗溶液）渗透压高（高渗溶液）渗透压：取决于溶液中溶质微粒数目的多少。水多→水少类比推理细胞膜细胞质溶液如果将装置中的漏斗换成动物细胞还会发生类似的渗透现象吗？提出问题：细胞膜相当于一层半透膜吗？外界溶液外界溶液浓度小于

细胞质浓度外界溶液浓度

等于

细胞质浓度外界溶液浓度

大于

细胞质浓度1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？2、红细胞的细胞膜是否相当于“问题探讨”中所说的半透膜？细胞吸水膨胀细胞失水皱缩细胞形态不变处于低浓度溶液处于等渗溶液处于高浓度溶液不能是P63水进出哺乳动物红细胞的示意图：外界溶液浓度小于

细胞质浓度外界溶液浓度

等于

细胞质浓度外界溶液浓度

大于

细胞质浓度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？取决于红细胞内外的浓度差，差值越大细胞吸水或失水越多细胞吸水膨胀细胞失水皱缩细胞形态不变低浓度溶液等渗溶液高浓度溶液不一定，浓度差很大时可能会吸水涨破。浓度差较小时，吸水后细胞质浓度会下降，若外界溶液的浓度不是很低，则水进出细胞很快达到动态平衡（进水量=出水量）。外界溶液浓度小于

细胞质浓度外界溶液浓度

等于

细胞质浓度外界溶液浓度

大于

细胞质浓度细胞吸水膨胀细胞失水皱缩保持原状态低浓度溶液生理盐水高浓度溶液5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水？生理盐水（0.9%NaCl溶液）浓度与血浆浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而导致形态功能异常。相当于浓度差半透膜蔗糖溶液清水细胞膜细胞质外界溶液分析结果、得出结论：1.水进出动物细胞的条件：①

相当于一层半透膜

②

与外界溶液存在浓度差2.其他动物细胞的吸水或失水的原理与红细胞一样，都是通过

。二.水进出哺乳动物红细胞的原理渗透装置与红细胞的比较细胞膜细胞质渗透作用换成植物细胞后现象是否也一样？水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？

原生质层是否相当于一层半透膜？作出假设设计实验实施实验分析结果得出结论提出问题细胞液液泡膜细胞质细胞膜

细胞壁（全透性）原生质层植物细胞内的液体环境主要是指____________细胞的吸水和失水主要指水通过

。液泡中的细胞液三.植物细胞的吸水与失水原生质层提出问题设计实验实施实验分析结果得出结论作出假设水分进出植物细胞是通过渗透作用，原生质层相当于一层半透膜。1.如果假设是正确：当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞就会

，液泡体积

。当外界溶液浓度低于细胞液浓度时，细胞就会

，液泡体积

。失水吸水变小变大提出问题作出假设实施实验分析结果得出结论设计实验将植物细胞先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。

2.如何使细胞外溶液的浓度提高或降低？3.需要用到什么材料和器具？材料用具：紫色洋葱鳞片叶（洋葱外表皮细胞有紫色中央大液泡，便于观察）质量分数为0.3g/mL的蔗糖溶液、清水、刀片、镊子、显微镜等。选材：成熟的、液泡有一定颜色的植物组织。外表皮细胞内表皮细胞提出问题作出假设分析结果得出结论设计实验实施实验提出问题作出假设设计实验分析结果得出结论实施实验1、取材2、滴水3、平展4、盖盖玻片①制片5、显微观察（紫色中央大液泡的大小、原生质层的位置）：6、滴0.3g/mL蔗糖溶液观察现象（吸水纸作用：

）

7、滴清水再观察现象②观察

（共观察三次，形成自身对照）引流，使溶液通过洋葱鳞片叶，引起细胞吸水或失水。提出问题作出假设设计实验实施实验分析结果得出结论外界溶液中央大液泡大小原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液清水（细胞失水

质壁分离）逐渐变小逐渐变大，恢复原来大小原生质层恢复到原来位置原生质层脱离细胞壁基本不变基本不变质壁分离：当细胞不断失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来。（细胞吸水

质壁分离复原）质壁分离复原：外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢恢复成原来的状态。（1）实验现象：①外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞_____，发生__________现象。②外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞_____，发生______________现象。失水质壁分离吸水质壁分离复原（2）实验结论：植物细胞的

相当于半透膜，植物细胞也是通过

吸水和失水的。原生质层渗透作用分析结果，得出结论（3）质壁分离原因分析★：①外因：外界溶液

细胞液浓度。②内因：

成熟植物细胞的原生质层相当于一层______

细胞壁的伸缩性______原生质层的伸缩性。＞半透膜小于①思考1、你知道这里的“质”与“壁”分别指什么吗？2、选用质量浓度为0.3g/mL蔗糖溶液的原因？4、在质壁分离及复原的过程中，细胞液浓度、细胞吸水能力如何变化？“质”指原生质层，“壁”指细胞壁质壁分离——质壁分离复原——细胞液浓度变大吸水能力增强细胞液浓度变小吸水能力减弱过高：过低：

植物细胞失水过多，细胞死亡，无法发生复原。不能引起质壁分离或分离所需时间较长。3、质壁分离时液泡颜色如何变化？①位置的液体是什么？变深外界溶液评【思考探究】1.如果选用动物细胞能否观察到质壁分离现象？3.如果选用植物根尖分生区细胞能否观察到质壁分离现象？2.如果选用死的洋葱细胞能否观察到质壁分离现象？4.要观察细胞发生质壁分离和质壁分离复原，对材料有哪些要求？不能不能不能活的、有细胞壁、大液泡的植物细胞评(5)细胞发生质壁分离的条件：有细胞壁（植物细胞）；有中央液泡（颜色为深色）；活细胞（原生质层相当于半透膜）（6）可自动发生质壁分离复原的物质有：甘油、乙二醇、尿素、KNO3、葡萄糖、

NaCl等（它们是脂溶性或细胞需要的物质，细胞能主动吸收）原因：甘油(脂溶性物质)能透过细胞膜进入细胞内，使细胞液浓度增大，细胞渗透吸水，原生质层自动复原。P67课后习题3：假如将甲、乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高，在显微镜下连续观察，可以预测甲乙两细胞的变化是（

）A.甲乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原B.甲乙两细胞都发生质壁分离，但乙细胞很快发生质壁分离复原C.只有乙细胞发生质壁分离，但不会发生质壁分离复原D.甲乙两细胞发生质壁分离，随后都很快发生质壁分离复原B课堂小结质壁分离及其复原实验的应用1.判断植物细胞的死活待测细胞+蔗糖溶液镜检发生质壁分离活细胞死细胞不发生质壁分离2.测定细胞液浓度的大小（P67“拓展应用1”）待测成熟植物细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液

分别镜检

细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围间。检【当堂巩固】1.持续观察在0.3g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明()A.细胞壁是一层半透膜B.洋葱表皮细胞已经死亡C.蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度D.细胞液的浓度逐渐增大2.将洋葱鳞片叶放在0.45mol/L蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；放在0.35mol/L的蔗糖溶液中，细胞有胀大趋势，放在0.4mol/L的蔗糖溶液中，细胞几乎不发生变化，这表明()A.洋葱表皮细胞已经死亡B.细胞膜不允许水分子自由通过C.蔗糖分子进入细胞导致渗透平衡D.细胞液浓度为0.4mol/L左右DD检【当堂巩固】3、将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中，形态不再变化后的细胞图像如下图。则有关各细胞实验前细胞液浓度的判断，正确的是()

A.甲>乙>丙

B.乙>甲>丙C.乙>丙>甲

D.丙>甲>乙B课堂精练判断题（1）具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用。（）（2）细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性（）（3）在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜（）（4）将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，不能发生渗透作用。。（）√×××填空题（1）成熟的植物细胞的原生质层相当于一层（）。

（2）探究植物细胞的吸水和失水实验中，选择的材料必须是含有（）的植株活细胞半透膜中央大液泡总结质壁分离可以说明以下问题：（1）判断细胞的死活；（2）测定细胞液的浓度范围；（3）比较不同植物细胞的细胞液浓度；（4）比较未知溶液浓度的大小；（5）验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小。待测细胞+蔗糖溶液-----发生质壁分离和复原不发生质壁分离（活细胞）（死细胞）（1）判断细胞的死活；（2）测定细胞液的浓度范围待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液——细胞液浓度范围=未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围。总结质壁分离可以说明以下问题：（1）判断细胞的死活；（2）测定细胞液的浓度范围；（3）比较不同植物细胞的细胞液浓度；（4）比较未知溶液浓度的大小；（5）验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小。1.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（）CacbacbacbacbABCD巩固练习：2、将紫色洋葱表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，光镜下观察到的现象是（）。①液泡逐渐变小，颜色由浅变深；②液泡逐渐变大，颜色由深变浅；③原生质层与细胞壁逐渐分离形成球形小团；④细胞膜、液泡膜结构明显；⑤原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液A.①③B.①③④C.②③D.①③⑤D3.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B4.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DP65最后一段：像水分子这样，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

。被动运输扩散：指物质分子从高浓度区域到低浓度区域的运动。阅读书本P66-67页，找到以下问题的答案：

①被动运输的种类包括？

②各自能运输哪些物质？

③其相同点和不同点又是什么？被动运输自由扩散

协助扩散

：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。（简单扩散）（易化扩散）（如氧气、二氧化碳等气体小分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子）（如离子、葡萄糖、氨基酸等小分子顺浓度梯度运输）特点：顺浓度梯度运输（高到低）不需要转运蛋白不需要能量自由扩散(简单扩散)气体小分子：如氧气、二氧化碳等脂溶性小分子：如乙醇、甘油、苯等举例：细胞膜外内运输速率浓度差（nmol/L）0影响因素：细胞膜内外物质的浓度差。特点：顺浓度梯度运输需要转运蛋白的参与不需要消耗能量协助扩散(易化扩散)

葡萄糖进入红细胞举例：细胞膜外内运输速率浓度差（nmol/L）0转运蛋白数量P影响因素：细胞膜内外物质的浓度差；细胞膜上转运蛋白的数量。自由扩散和协助扩散的异同点共同点：顺浓度梯度运输不需要消耗能量统称为被动运输不同点：自由扩散

转运蛋白，协助扩散

转运蛋白。不需要需要合作讨论1：转运蛋白定义：镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助离子和一些小分子有机物顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。类型：通道蛋白载体蛋白转运蛋白(P66-67)转运蛋白载体蛋白通道蛋白转运对象只容许与自身结合部位相适应的__________

通过只容许与自身通道的___________相适配、____________相适宜的分子或离子通过特点需与运输分子结合,每次转运时都会发生__________的改变转运的分子或离子_________与通道蛋白结合跨膜方式分子或离子自身构象直径和形状大小和电荷不需要协助扩散、主动运输协助扩散载体蛋白在转运过程中会发生空间结构的变化，但运输完成后又恢复原状。思考讨论P67：

水分子通过什么方式跨膜进出细胞的方式？少数水分子以

进入细胞，但大部分水分子借助细胞膜上的

蛋白以

的方式进入细胞。（阿格雷）自由扩散水通道协助扩散课堂小结课堂精练判断题（1）相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内（）（2）葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助，但不需要消耗能量，属于协助扩散（）（3）水分子进入细胞是通过自由扩散方式进行的（）（4）载体蛋白和通道蛋白在运转分子和离子时，其作用机制是一样的（）√×××填空题（1）自由扩散是指溶质分子会从（