【公開課】被動運輸+課件+高一上學期生物人教版必修1

被動運輸細胞膜有哪三大功能？功能一：將細胞與外界環(huán)境分隔開。功能二：控制物質(zhì)進出細胞。

（選擇透過性）功能三：進行細胞間的信息交流。?細胞膜通過什么方式控制物質(zhì)進出細胞？擴散現(xiàn)象P62色素分子色素分子多少物質(zhì)分子總是由相對含量高的一側(cè)向相對含量低的一側(cè)運動。擴散一、問題探討——滲透實驗P62蔗糖溶液玻璃紙（半透膜）清水Q:漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？半透膜：比孔徑小的小分子物質(zhì)（比如水分子）能透過，而比孔徑大的分子（比如蔗糖分子）不能透過的多孔性薄膜。蛋殼膜也是半透膜。蔗糖溶液玻璃紙（半透膜）清水Q:漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？半透膜

單位時間內(nèi)透過半透膜進入漏斗的水分子數(shù)>滲出的水分子數(shù)。蔗糖分子水分子滲透作用：水分子或（其它溶劑分子）通過半透膜

的擴散。p62若半透膜兩側(cè)存在濃度差，水分子的滲透方向為：從水相對含量高的一側(cè)向相對含量低的一側(cè)滲透。（或從溶液濃度低的一側(cè)向溶液濃度高的一側(cè)滲透。）一、問題探討——滲透實驗P62一、問題探討——滲透作用P62滲透作用：水分子或（其它溶劑分子）通過半透膜的擴散。若半透膜兩側(cè)存在濃度差，水分子的滲透方向為：滲透作用發(fā)生條件：（1）具有半透膜（2）半透膜兩側(cè)溶液具有濃度差（指物質(zhì)的量濃度）溶液濃度低滲透壓低溶液濃度高滲透壓高水分子是順相對含量梯度跨膜運輸。滲透壓：溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力含水量高含水量低半透膜水（溶劑）蔗糖（溶質(zhì)）一、問題探討——滲透實驗P62Q1:漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？如果漏斗足夠長，管內(nèi)的液面會無限升高嗎？為什么？單位時間內(nèi)透過半透膜進入漏斗的水分子數(shù)>滲出的水分子數(shù)。不會，液面升高形成的水柱加快水分子滲出速度，最終使透過半透膜進入漏斗的水分子數(shù)=滲出的水分子數(shù)，處于動態(tài)平衡狀態(tài)。Q2:如果用一層紗布代替玻璃紙，還會出現(xiàn)原來的現(xiàn)象嗎？不會，紗布孔隙大，蔗糖分子可自由通過。Q3:如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？漏斗液面不會升高,膜兩側(cè)濃度相同，水分子進出平衡。練一練判斷：達到平衡狀態(tài)時半透膜兩側(cè)的溶液濃度相同判斷：達到平衡狀態(tài)時半透膜兩側(cè)的水分子不進不出發(fā)生滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達到平衡狀態(tài)，既不可看做沒有水分子移動，也不可看做兩側(cè)溶液濃度相等。二、水進出細胞的原理——動物細胞的吸水和失水動物細胞結(jié)構(gòu)：其中液體主要指細胞質(zhì)基質(zhì)水分子通過細胞膜也是同樣的原理嗎？液體環(huán)境二、水進出細胞的原理——動物細胞的吸水和失水P63清水10%NaCl0.9%NaCl細胞吸水膨脹細胞失水皺縮細胞形態(tài)不變外界溶液濃度低于細胞質(zhì)濃度外界溶液濃度高于細胞質(zhì)濃度外界溶液濃度等于細胞質(zhì)濃度（低滲溶液）（高滲溶液）（等滲溶液）現(xiàn)象原因紅細胞內(nèi)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(zhì)？紅細胞的細胞膜是否相當于一層半透膜？二、水進出細胞的原理——動物細胞的吸水和失水P63思考·討論：胞內(nèi)胞外血紅蛋白水分子血紅蛋白是大分子有機物，不能透過細胞膜。蔗糖分子。蔗糖分子水分子紅細胞的細胞膜相當于一層半透膜。不一定。因為紅細胞吸水膨脹后細胞內(nèi)液濃度也會下降，若外界溶液濃度不是很低，有可能細胞內(nèi)液濃度下降后與外界溶液的濃度達到平衡，此時，紅細胞將不再吸水。紅細胞吸水或失水的多少主要取決于紅細胞內(nèi)外溶液濃度的差值。一般情況，濃度差越大，紅細胞吸水或失水越多。生理鹽水是質(zhì)量分數(shù)為0.9%的NaCl溶液，與人體細胞質(zhì)的濃度基本相同，可保證細胞在輸液過程中形態(tài)不變。當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？紅細胞吸水和失水取決于什么條件？想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水？清水細胞膜半透膜蔗糖溶液細胞質(zhì)(系統(tǒng)的邊界：控制物質(zhì)進出)二、水進出細胞的原理——動物細胞的吸水和失水P63水分進出動物細胞的原理是滲透作用二、水進出細胞的原理——探究植物細胞的吸水和失水P63細胞壁植物細胞壁是全透性的，其作用主要是保護和支持細胞。提示：水分進出植物細胞主要是指水經(jīng)過原生質(zhì)層進出液泡，這一點與動物細胞有所區(qū)別。細胞液原生質(zhì)層：包括細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)二、水進出細胞的原理——探究植物細胞的吸水和失水P64生活現(xiàn)象：2、將白菜剁碎做餡時，常常要放一些鹽，稍過一會就可見有水分滲出，這些水分是從哪里來的？1、將萎蔫的菜葉浸泡在清水中，不久，菜葉就會變得堅挺。為什么？菜葉吸收了水分。白菜細胞失去的水分。3.對農(nóng)作物施肥過多，會造成“燒苗”現(xiàn)象。農(nóng)作物細胞失去的水分。二、水進出細胞的原理——探究植物細胞的吸水和失水P64提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗分析結(jié)果表達與交流水分進出植物細胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層相當于一層半透膜嗎？水分進出植物細胞是通過滲透作用。原生質(zhì)層相當于一層半透膜?？茖W探究步驟：設(shè)計思路、預期結(jié)果按預定方案進行實驗分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論總結(jié)，并適當交流材料用具方法步驟二、水進出細胞的原理——探究植物細胞的吸水和失水P64設(shè)計思路：

將植物細胞浸潤在高于本身細胞液濃度的溶液中，觀察大小的變化；再浸潤低于本身細胞液濃度的溶液中，觀察其大小的變化。

預期實驗的結(jié)果：如果假設(shè)正確，當外界溶液濃度（與細胞液濃度相比）高時，植物細胞就會________水，中央液泡會_____；當外界溶液濃度（與細胞液濃度相比）低時，植物細胞就會_______水，液泡又會______。失吸縮小變大二、水進出細胞的原理——探究植物細胞的吸水和失水P64實驗步驟：紫細胞壁質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖縮小原生質(zhì)層變深清水變大變淺細胞壁1、本實驗至少觀察幾次？2、為什么選擇洋蔥鱗片葉外表皮作為實驗材料？4、蔗糖溶液的濃度可以用0.5g/mL嗎？5、蔗糖溶液溶液換成適宜濃度的KNO3溶液，結(jié)果會怎么樣？3、植物細胞會因為吸水過多而漲破嗎？3次其液泡中有色素，呈現(xiàn)一定顏色，方便觀察。不會，有細胞壁，其伸縮性小。不能，細胞會失水過多而死。植物細胞會發(fā)生質(zhì)壁分離，然后自動發(fā)生質(zhì)壁分離復原，因為細胞會主動吸收K+。(NaCl、尿素、甘油、乙二醇等)二、水進出細胞的原理——探究植物細胞的吸水和失水P65正常的洋蔥表皮細胞0.3g/mL的蔗糖溶液質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細胞原生質(zhì)層顯微鏡下植物細胞的質(zhì)壁分離：實驗結(jié)果：二、水進出細胞的原理——探究植物細胞的吸水和失水P65顯微鏡下植物細胞的質(zhì)壁分離復原：實驗結(jié)果：質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細胞

清水中質(zhì)壁分離的復原外界溶液中央液泡大小原生質(zhì)層的位置細胞大小蔗糖溶液清水二、水進出細胞的原理——探究植物細胞的吸水和失水P64記錄實驗結(jié)果：變小與細胞壁逐漸分離與細胞壁逐漸接近變大基本不變基本不變二、水進出細胞的原理——探究植物細胞的吸水和失水P65植物細胞的原生質(zhì)層相當于一層半透膜，植物細胞也是通過滲透作用吸水和失水的。當細胞液的濃度<外界溶液濃度時，細胞失水，逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離；當細胞液濃度>外界溶液濃度時，細胞吸水，植物細胞逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離復原。分析結(jié)果，得出結(jié)論：發(fā)生質(zhì)壁分離的原因？原生質(zhì)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內(nèi)因外因：原生質(zhì)層相當于一層半透膜三、自由擴散和協(xié)助擴散P65物質(zhì)以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內(nèi)化學反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)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)助擴散兩類。三、自由擴散和協(xié)助擴散P65三、自由擴散和協(xié)助擴散P66物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞的方式叫作自由擴散或簡單擴散。如：O2、CO2等小分子物質(zhì)和苯、乙醇、甘油等脂溶性小分子有機物。從高濃度到低濃度（順濃度梯度）；不需要轉(zhuǎn)運蛋白的協(xié)助；不消耗能量。特點：借助膜上的轉(zhuǎn)運蛋白進出細胞的物質(zhì)擴散方式，叫作協(xié)助擴散或易化擴散。三、自由擴散和協(xié)助擴散P66如：水；葡萄糖進入紅細胞。從高濃度到低濃度（順濃度梯度）；需要轉(zhuǎn)運蛋白的協(xié)助；不消耗能量。特點：轉(zhuǎn)運蛋白分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型。三、自由擴散和協(xié)助擴散P66-67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（特異性），且每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變。葡萄糖協(xié)助擴散進入細胞過程示意圖載體蛋白：三、自由擴散和協(xié)助擴散P66-67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。K+通道關(guān)閉K+通道開啟通道蛋白：三、自由擴散和協(xié)助擴散P67水通道蛋白：水分子協(xié)助擴散速率大于自由擴散速率。水分子通過自由擴散和水通道蛋白進出細胞，其中借助水通道蛋白更為主要。三、自由擴散和協(xié)助擴散P67自由擴散和協(xié)助擴散都是順濃度梯度的跨膜運輸，不需要消耗細胞內(nèi)化學反應(yīng)產(chǎn)生的能量，因此膜內(nèi)外物質(zhì)濃度梯度的大小會直接影響物質(zhì)運輸速率。協(xié)助擴散需要轉(zhuǎn)運蛋白，因而某些物質(zhì)運輸?shù)乃俾蔬€與膜轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量有關(guān)。自由擴散協(xié)助擴散轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量的限制三、自由擴散和協(xié)助擴散小結(jié)：不需要需要不消耗不消耗O2、H2O、CO2、尿素、甘油、乙醇等葡萄糖通過紅細胞膜,H2O通過水通道蛋白順濃度梯度順濃度梯度細胞的物質(zhì)輸入和輸出濃度差濃度差濃度差轉(zhuǎn)運蛋白選擇透過性膨脹漲破皺縮質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復原半透膜原生質(zhì)層小被動載體蛋白通道蛋白特點:①順濃度梯度②不需要轉(zhuǎn)運蛋白③不需要能量實例、①順濃度梯度②需要轉(zhuǎn)運蛋白③不需要能量如氧和二氧化碳等

特點

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