4.1被動運(yùn)輸(第2課時)（人教版生物必修1知識）

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第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

4.1被動運(yùn)輸

（第2課時）

本節(jié)目標(biāo)

闡明被動運(yùn)輸?shù)脑砗吞攸c(diǎn)

課堂導(dǎo)入

1

擴(kuò)散：

指物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域自然運(yùn)動的現(xiàn)象。

（順濃度梯度）

植物細(xì)胞的吸水和失水

定義：像水分子這樣，物質(zhì)以擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式被稱為被動運(yùn)輸。

滴加蔗糖溶液

滴加清水

質(zhì)壁分離

質(zhì)壁分離復(fù)原

水分子多水分子少

自由擴(kuò)散

運(yùn)輸方向：

不需要載體蛋白的協(xié)助

不需能量

順濃度梯度（高→低）

實(shí)例：水、氧氣、二氧化碳、苯、甘油、脂肪酸、尿素、固醇、乙醇。

影響因素:

細(xì)胞內(nèi)外濃度差

濃度差

擴(kuò)散速度

定義：物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞，叫做自由擴(kuò)散，也叫簡單擴(kuò)散

特點(diǎn)：

組織間隙

組織

細(xì)胞

管

血

細(xì)

毛

肺泡

O2

O2

O2

O2

O2

O2

O2

組織間隙

O2是怎樣進(jìn)入血液以及組織細(xì)胞？

以自由擴(kuò)散的方式

O2從肺泡腔進(jìn)入血液需要穿過幾層生物膜？

（肺泡壁、毛細(xì)血管壁為單細(xì)胞層）

4層

O2從肺泡腔進(jìn)入組織細(xì)胞需要穿過幾層生物膜？

9層

生物膜、磷脂分子層、磷脂雙分子層

協(xié)助擴(kuò)散

運(yùn)輸方向：

從高濃度到低濃度

需膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助

不需能量

順濃度梯度（高→低）

實(shí)例：紅細(xì)胞吸收葡萄糖

影響因素:

細(xì)胞內(nèi)外濃度差和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量

定義：借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式叫做協(xié)助擴(kuò)散，也叫易化擴(kuò)散。

特點(diǎn)：

濃度差

運(yùn)輸速度

轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

定義：鑲嵌在膜上的一些特殊的蛋白質(zhì)，能夠協(xié)助離子和一些小分子有機(jī)物順濃度梯度跨膜運(yùn)輸，這些蛋白質(zhì)稱為轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。

類型：

通道蛋白

載體蛋白

載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過，而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變。

通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過。分子或離子通過通道蛋白時，不需要與通道蛋白結(jié)合。

水分子更多的是借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞的。

載體蛋白通道蛋白

含義只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過，而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變根據(jù)溶質(zhì)大小和電荷進(jìn)行辨別，只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過，有水通道蛋白和離子通道蛋白

特點(diǎn)參與主動運(yùn)輸（逆濃度）和協(xié)助擴(kuò)散（順濃度），在運(yùn)輸過程中與相應(yīng)的分子特異性結(jié)合（具有類似于酶和底物結(jié)合的飽和效應(yīng)）自身的構(gòu)型會發(fā)生變化，并且會移動只參與協(xié)助擴(kuò)散，在運(yùn)輸過程中并不與被動運(yùn)輸?shù)姆肿踊螂x子相結(jié)合，也不會移動并且是從高濃度向低濃度運(yùn)輸，所以運(yùn)輸時不消耗能量

實(shí)例葡萄糖載體蛋白水通道蛋白

相同點(diǎn)化學(xué)本質(zhì)均為蛋白質(zhì)，均分布在細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)中，都有控制特定物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)墓δ?；對被動運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)具有高度的特異性或選擇性。對比載體蛋白和通道蛋白

被動運(yùn)輸

質(zhì)壁分離及其復(fù)原實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用

1.判斷植物細(xì)胞的死活

待測細(xì)胞+分離劑

鏡檢

發(fā)生質(zhì)壁分離

實(shí)驗(yàn)單一變量：待測細(xì)胞的生活狀態(tài)。

活細(xì)胞

死細(xì)胞

不發(fā)生質(zhì)壁分離

2.測定細(xì)胞液濃度的大小

實(shí)驗(yàn)單一變量：不同濃度的分離劑。

待測細(xì)胞+一系列濃度梯度的分離劑細(xì)胞液濃度范圍等于未使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離到使細(xì)胞剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的外界溶液濃度范圍。

分別鏡檢

易混概念

1.擴(kuò)散、自由擴(kuò)散和滲透作用的比較

運(yùn)動方向是否通過半透膜物質(zhì)類型

擴(kuò)散高濃度→低濃度不一定通過溶質(zhì)、溶劑

自由擴(kuò)散高濃度→低濃度通過溶質(zhì)、溶劑

滲透作用低濃度→高濃度通過溶劑

2.原生質(zhì)和原生質(zhì)層

原生質(zhì)原生質(zhì)層

存在動植物細(xì)胞都有成熟的植物細(xì)胞中

組成結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核三部分由成熟的植物細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成，不包括細(xì)胞核、細(xì)胞液

細(xì)胞吸水和失水原理的應(yīng)用

（1）對農(nóng)作物進(jìn)行合理灌溉，既滿足了作物對水分的需要，同時也降低了土壤溶液的濃度有利于農(nóng)作物對水分的吸收。

（2）鹽堿地中的植物不易存活或一次性施肥過多造成“燒苗”的現(xiàn)象，都是因?yàn)橥寥廊芤旱臐舛冗^高，甚至超過了根細(xì)胞的細(xì)胞液的濃度，導(dǎo)致根細(xì)胞不易吸水甚至失水。

（3）糖漬、鹽漬食品不易變質(zhì)。糖漬或鹽漬食品的外面和內(nèi)部有高濃度的溶液，微生物不能在其中生存和繁殖，所以能較長時間地保存。

被動運(yùn)輸總結(jié)（視頻）

課堂小結(jié)

課堂精練

是非題

（1）相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)或離子都可以通過自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)（）

（2）葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞需要載體蛋白的協(xié)助，但不需要消耗能量，屬于協(xié)助擴(kuò)散（）

（3）水分子進(jìn)入細(xì)胞是通過自由擴(kuò)散方式進(jìn)行的（）

（4）載體蛋白和通道蛋白在運(yùn)轉(zhuǎn)分子和離子時，其作用機(jī)制是一樣的（）

√

×

×

×

填空題

（1）自由擴(kuò)散是指溶質(zhì)分子會從（）側(cè)向（）側(cè)移動的現(xiàn)象。

（2）被動運(yùn)輸包括（）和（）。

（3）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋