被動(dòng)運(yùn)輸-高一生物同步教學(xué)課件（人教版2019必修1）

第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸是指物質(zhì)分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移直到均勻分布的現(xiàn)象。溫故知新擴(kuò)散現(xiàn)象擴(kuò)散速度與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散速度越快。半透膜：一類小分子物質(zhì)可以通過，而大分子物質(zhì)不能通過的多孔性薄膜的總稱。在一個(gè)長頸漏斗的漏斗口外密封上一層玻璃紙，往漏斗內(nèi)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(nèi)外的液面高度相等。過一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)如右圖所示現(xiàn)象。玻璃紙（又叫賽璐玢）是一種半透膜，水分子可以自由透過它，而蔗糖分子則不能。溫故知新P62思考討論P(yáng)621.漏斗管內(nèi)液面為什么會(huì)升高？2.若用一層紗布代替蛋殼膜，漏斗管內(nèi)的液面還會(huì)升高嗎？3.若燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？燒杯中清水中水的相對含量大于蔗糖溶液，水分子透過玻璃紙滲入漏斗的擴(kuò)散速度大于滲出漏斗的不會(huì)。因?yàn)榧啿疾皇前胪改?，孔隙很大，水分子和蔗糖分子都能通過半透膜兩側(cè)溶液濃度相等時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)水分子數(shù)滲入量與滲出量相等，故漏斗管液面不會(huì)升高一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理（一）滲透作用1.概念：水分子（或其它溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散2.滲透作用發(fā)生的條件：（1）具有半透膜（2）半透膜兩側(cè)溶液具有濃度差3.滲透作用中水的運(yùn)輸方向水分子從水的相對含量高的一側(cè)向相對含量低的一側(cè)滲透4.滲透作用和擴(kuò)散的區(qū)別滲透是一種通過半透膜的擴(kuò)散；擴(kuò)散可以通過半透膜，也可以不通過半透膜。滲透是溶劑分子在擴(kuò)散；擴(kuò)散可以是溶劑，也可以是溶質(zhì)。細(xì)胞膜細(xì)胞內(nèi)溶液類比推理如果將裝置中的漏斗換成細(xì)胞還會(huì)不會(huì)吸水？如果吸水會(huì)發(fā)生什么呢？“泳池命案”外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)濃度外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)濃度<細(xì)胞吸水膨脹>細(xì)胞失水皺縮=細(xì)胞形態(tài)不變（二）水分進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞1.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于“問題探討”中所說的半透膜？是。細(xì)胞膜是選擇透過性膜，選擇透過性膜相當(dāng)于半透膜，但半透膜不一定是選擇透過性膜。2.當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而漲破嗎？不一定，濃度差很大時(shí)會(huì)漲破，濃度差較小時(shí)不會(huì)漲破。3.紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？濃度差（膜內(nèi)外物質(zhì)濃度梯度的大小）。當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，紅細(xì)胞失水；紅細(xì)胞吸水。濃度差越大細(xì)胞吸水或失水越多。4.臨床上輸液為什么要用生理鹽水？防止血細(xì)胞失水或吸水，細(xì)胞形態(tài)改變影響細(xì)胞的功能。思考討論P(yáng)63（二）水分進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞原理：（1）細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜（2）細(xì)胞膜兩側(cè)溶液具有濃度差（三）水分進(jìn)出植物細(xì)胞1.植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁細(xì)胞液功能特點(diǎn)：全透性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：伸縮性比較小原生質(zhì)層含水、糖類、無機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜思考：如何解釋下列現(xiàn)象？這些現(xiàn)象與植物細(xì)胞的失水或吸水有什么關(guān)系嗎？在青菜上放一些鹽，一會(huì)兒后就可看到水分滲出。對農(nóng)作物施肥過多，會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象。放蔫的青菜用清水浸泡一會(huì)兒后，又恢復(fù)新鮮。功能特點(diǎn)：選擇透過性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：伸縮性比較大2.探究植物細(xì)胞的吸水和失水提出問題水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過滲透作用嗎？原生質(zhì)層是不是相當(dāng)于一層半透膜？P64作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論交流討論水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過滲透作用；原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜回憶：探究實(shí)驗(yàn)的一般流程？2.探究植物細(xì)胞的吸水和失水提出問題P64作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論交流討論2.探究植物細(xì)胞的吸水和失水提出問題P64作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論交流討論水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過滲透作用進(jìn)行的；原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜歸納：水分進(jìn)出植物細(xì)胞的原理是什么？外界溶液中央液泡大小液泡顏色原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小吸水能力0.3g/ml蔗糖溶液變小變深質(zhì)壁分離基本不變逐漸增強(qiáng)清水逐漸恢復(fù)重新變淺質(zhì)壁分離復(fù)原基本不變逐漸減弱3.水分進(jìn)出植物細(xì)胞的原理（1）原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜（2）原生質(zhì)層兩側(cè)溶液具有濃度差（3）原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性正常的洋蔥外表皮細(xì)胞失水的洋蔥外表皮細(xì)胞4.質(zhì)壁分離（1）概念：當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，植物細(xì)胞失水，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分離的現(xiàn)象（2）發(fā)生原因：正常的洋蔥外表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的洋蔥外表皮細(xì)胞吸水恢復(fù)的洋蔥外表皮細(xì)胞4.質(zhì)壁分離（1）概念：當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，植物細(xì)胞失水，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分離的現(xiàn)象（2）發(fā)生原因：5.質(zhì)壁分離復(fù)原當(dāng)外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí)，已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞吸水，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸恢復(fù)原狀的現(xiàn)象思考：是不是所有的植物細(xì)胞都能發(fā)生質(zhì)壁分離？是不是所有的植物細(xì)胞都能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原？植物的導(dǎo)管細(xì)胞是死細(xì)胞分生區(qū)的細(xì)胞等無大液泡二、被動(dòng)運(yùn)輸（一）概念物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(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)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。被動(dòng)運(yùn)輸又分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩類。通常哪些物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞不需要消耗能量細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量？這類物質(zhì)在細(xì)胞外和細(xì)胞內(nèi)的濃度有什么差異？除了水分子還有什么物質(zhì)可以通過自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞？協(xié)助擴(kuò)散和自由擴(kuò)散的主要區(qū)別是什么？通過載體蛋白進(jìn)入細(xì)胞，與通過通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞有什么不同？閱讀思考P66-67（二）被動(dòng)運(yùn)輸?shù)念愋?.自由擴(kuò)散物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式，叫作自由擴(kuò)散，也叫簡單擴(kuò)散（2）運(yùn)輸方向：（1）定義：順相對含量梯度（3）特點(diǎn)：不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)釋放的能量（4）實(shí)例：O2、CO2等氣體分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子；水分子（5）影響自由擴(kuò)散的因素：細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)濃度梯度的大小思考：甘油、乙醇等分子為什么能以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞？P66因?yàn)楦视汀⒁掖嫉榷际侵苄缘奈镔|(zhì)，與磷脂分子有較強(qiáng)的親和力，容易通過磷脂分子層出入細(xì)胞。組織細(xì)胞肺泡O2O2O2O2O2O2O2O2是怎樣進(jìn)入血液以及組織細(xì)胞？（二）被動(dòng)運(yùn)輸?shù)念愋?.協(xié)助擴(kuò)散（1）運(yùn)輸方向：順相對含量梯度（2）特點(diǎn)：需膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)釋放的能量（3）實(shí)例：①大多數(shù)H2O通過水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞②葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞③靜息電位K+外流、動(dòng)作電位Na+內(nèi)流（4）影響協(xié)助擴(kuò)散的因素①細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)濃度梯度的大小②轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量載體蛋白只允許與自身結(jié)合部位

的分子或離子通過，每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身

的改變。通道蛋白只容許與自身通道的直徑和

相適配、大小和

相適宜的分子或離子通過。分子或離子通過通道蛋白時(shí)，