【課件】被動運輸課件高一上學期生物人教版必修1

1、第4章 細胞的物質輸入和輸出第1節(jié) 被動運輸 在一個長頸漏斗的漏斗口外密封上一層玻璃紙，往漏斗內注入蔗糖溶液，然后將漏斗浸入盛有清水的燒杯中，使漏斗管內外的液面高度相等。過一段時間后，會出現(xiàn)如右圖所示現(xiàn)象。玻璃紙是一種半透膜，水分子可以自由透過它，而蔗糖分子則不能。問題探討滲透裝置 半透膜是讓小分子通過而大分子不能通過的一類多孔性薄膜的總稱。溶液濃度是指單位體積中微粒的多少（即物質的量濃度）,不是指質量濃度（質量分數(shù)）。 在一個長頸漏斗的漏斗口外密封上一層玻璃紙，往漏斗內注入蔗糖溶液，然后將漏斗浸入盛有清水的燒杯中，使漏斗管內外的液面高度相等。過一段時間后，會出現(xiàn)如右圖所示現(xiàn)象。玻璃紙是一種半

2、透膜，水分子可以自由透過它，而蔗糖分子則不能。問題探討滲透裝置 1、漏斗管內液面為什么會升高？如果漏斗管足夠長，管內的液面會無限升高嗎？為什么？ 蔗糖溶液中水的相對含量比燒杯中水的相對含量低，燒杯中的水擴散到漏斗中的速度比漏斗擴散到燒杯的更快，使漏斗中水量增加。 當管內液面上升到一定高度后，管中的水柱產生的壓力將加快漏斗中水分向下擴散的速度，最終水分子進出達到平衡，液面不再上升。 漏斗內溶液濃度 漏斗外溶液濃度該裝置達到滲透平衡時：3、如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結果會怎樣？不會, 紗布的孔隙很大, 蔗糖分子可自由透過。 漏斗中液面不會升高，因為膜兩側濃度相同，水分子進出半透膜

3、達到平衡。 水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜,從水的相對含量高的一側向相對含量低的一側擴散。滲透作用概念:2、如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內的液面還會升高嗎？2、發(fā)生條件具有半透膜膜兩側的溶液具有濃度差 水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜,從水的相對含量高的一側向相對含量低的一側擴散。(一)滲透作用1、概念:3.水分子滲透方向：低濃度溶液高濃度溶液水分子數(shù)多水分子數(shù)少一.水分進出細胞的原理外界溶液濃度 小于 細胞質濃度外界溶液濃度 等于 細胞質濃度外界溶液濃度 大于 細胞質濃度(二)動物細胞的吸水和失水細胞吸水膨脹細胞失水皺縮細胞形態(tài)不變清水10% NaCl0.9% NaCl一.水分進出

4、細胞的原理 4.紅細胞吸水或失水取決于什么條件？ 5.想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水？ 取決于紅細胞內外溶液的濃度差，一般情況下，濃度差越大時，細胞吸水或失水越多。 因為生理鹽水的濃度與血漿的濃度基本一致，血細胞不會因為過度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常。水進出哺乳動物紅細胞的原理P63思考討論3.當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？ 不一定。如果外界溶液濃度不是很低，細胞內液濃度下降后與外界溶液的濃度達到平衡時，紅細胞將不再吸水。水進出哺乳動物紅細胞的原理1.紅細胞內的血紅蛋白等有機物能夠透過細胞膜嗎？這些有機物相當于“問題探討”所示裝置中的什么物質？ 2.紅細胞的細

5、胞膜是否相當于一層半透膜？ 紅細胞中的血紅蛋白是大分子有機物，不能透過細胞膜，它相當于“問題探討”中的蔗糖分子。 是P63思考討論1.將白菜切碎做餡時，常常放一些鹽，看到什么現(xiàn)象？2.賣菜的阿姨常往青菜上灑水，為什么？水分滲出（細胞失水）青菜變堅挺（細胞吸水）3.農作物施肥過多引起“燒苗”，為什么？農作物嚴重脫水（細胞失水）生活實例植物細胞會吸水和失水。液泡細胞質液泡膜細胞膜原生質層細胞壁(三)植物細胞的吸水和失水全透性 細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質稱為原生質層。細胞內的液體環(huán)境主要指的是液泡里的細胞液, 水進出細胞主要是指水經過原生質層進出液泡。水分進出植物細胞是通過滲透作用嗎？原生

6、質層是否相當于一層半透膜？探究實驗一般步驟：提出問題作出假設設計實驗進行實驗分析結果表達與交流驗證實驗實驗原理材料用具方法步驟實驗現(xiàn)象結論與分析探究：植物細胞的吸水和失水觀察現(xiàn)象：腌蘿卜等表明，植物細胞會吸水或失水，且與外界溶液濃度有關。提出問題：水分進出植物細胞是通過滲透作用嗎？原生質層是否相當于一層半透膜？作出假設：若原生質層相當于一層半透膜，當外界溶液濃度高于細胞液濃度時，植物細胞會_水；當外界溶液濃度低于細胞液濃度時，植物細胞會_水。吸 失 設計實驗：如何看到細胞？哪種材料適合觀察細胞吸水失水？怎樣改變外界溶液的濃度？（用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞制作裝片在顯微鏡下觀察）0.3g/mL的

7、蔗糖溶液、清水吸水紙引流（引流法）蓋上蓋玻片，制成洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片1234滴清水撕取洋蔥鱗片葉外表皮低倍鏡觀察56低倍鏡觀察在蓋玻片的一側滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一側用吸水紙吸引78在蓋玻片的一側滴加清水，在另一側用吸水紙吸引低倍鏡觀察實驗步驟：注意：加入蔗糖溶液后不宜停留過長時間，防止細胞長時間處于高滲溶液中，因過度失水而死亡。發(fā)生質壁分離質壁分離復原滴加清水滴加蔗糖 溶液正常狀態(tài)下現(xiàn)象：液泡縮小，液泡顏色變深，原生質層脫離細胞壁?，F(xiàn)象：液泡變大，液泡顏色變淺，原生質層恢復原來位置。外界溶液濃度 細胞液濃度：外界溶液濃度 細胞液濃度：細胞失水，發(fā)生質壁分離細胞吸水，發(fā)生質壁

8、分離復原進行實驗，分析實驗結果：蔗糖溶液實驗結論：細胞大小基本不變發(fā)生質壁分離的條件活的成熟的植物細胞原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性外界溶液濃度大于細胞液濃度所有植物細胞都會發(fā)生質壁分離和復原現(xiàn)象嗎？動物細胞會發(fā)生質壁分離和復原現(xiàn)象嗎？（外因）（內因）質壁分離與復原實驗原理的應用 判斷成熟植物細胞的死活測定細胞液濃度范圍待測成熟植物細胞一定濃度蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質壁分離無質壁分離活細胞死細胞待測成熟植物細胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液鏡檢細胞液濃度介于未發(fā)生質壁分離和剛發(fā)生質壁分離的兩蔗糖溶液濃度之間123比較不同植物細胞的細胞液濃度不同植物細胞同一濃度蔗糖溶液鏡檢發(fā)生質壁分離所需時間越短，細胞

9、液濃度越小，反之則細胞液濃度越大（細胞過度失水死亡將不能發(fā)生質壁分離復原）比較未知濃度溶液的濃度大小同一植物的相同成熟細胞未知濃度的溶液鏡檢 發(fā)生質壁分離所需時間越短，未知溶液的濃度越大，反之則未知溶液的濃度越小45鑒別不同種類的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）成熟植物細胞不同種類溶液鏡檢只發(fā)生質壁分離質壁分離后自動復原溶質不能透過半透膜（如蔗糖溶液）溶質能透過半透膜（如KNO3溶液） 如果所用溶液中的溶質為葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，質壁分離后因細胞主動或被動吸收溶質微粒而使細胞液濃度增大，植物細胞會吸水引起質壁分離后的自動復原。像水分子這樣，物質以擴散方式進出細胞，不需要消

10、耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種物質跨膜運輸方式稱為被動運輸。被動運輸分為自由擴散和協(xié)助擴散。二、自由擴散和協(xié)助擴散閱讀課本P66-67內容，分析討論：通過自由擴散、協(xié)助擴散的方式進出細胞膜的物質分別有哪些？觀察圖4-4，分析自由擴散與協(xié)助擴散在擴散方向、條件方面有何異同？分析影響自由擴散協(xié)助擴散的速率的因素分別有哪些？細胞外細胞內ABC圖中屬于自由擴散的是字母_代表的擴散過程。屬于協(xié)助擴散的是_代表的擴散過程。ABC1.自由擴散二、自由擴散和協(xié)助擴散 物質通過簡單的擴散作用進出細胞的方式。 借助膜上的轉運蛋白進出細胞的物質擴散方式。.協(xié)助擴散（也叫易化擴散）（也叫簡單擴散） 擴散是分子從高濃度處向低濃度處運動的現(xiàn)象。項 目自由擴散協(xié)助擴散主動運輸運輸方向轉運蛋白 能量代表例子影響因素圖解高濃度低濃度不需要需要不消耗不消耗高濃度低濃度被動運輸順濃度梯度順濃度梯度氣體（O2、CO2）、脂溶性物質（甘油、乙醇、苯等）、水水；鉀離子；葡萄糖進入紅細胞動畫 濃度差、轉運蛋白數(shù)量濃度差B點后運輸速率受_制約。轉運蛋白數(shù)量動力來自