4.1 被動(dòng)運(yùn)輸課件高一上學(xué)期生物人教版必修一

必修1：分子與細(xì)胞

顏寧（1977.11~至今），山東人，結(jié)構(gòu)生物學(xué)家，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院外籍院士，美國(guó)普林斯頓大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院兼職教授。1996-2000年，清華大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)系學(xué)習(xí)；2000-2004年，美國(guó)普林斯頓大學(xué)分子生物學(xué)系學(xué)習(xí)，獲博士學(xué)位；2005－2007年，在美國(guó)普林斯頓大學(xué)分子生物學(xué)系從事博士后研究；2007－2017年，清華大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師；2019年4月30日，當(dāng)選美國(guó)國(guó)家科學(xué)院外籍院士。2022年11月1日，顏寧回國(guó)在深圳創(chuàng)立深圳醫(yī)學(xué)科學(xué)院。2023年11月22日，顏寧新當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士。

顏寧主要從事與疾病相關(guān)的重要膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、電壓門(mén)控離子通道的結(jié)構(gòu)與工作機(jī)理及膜蛋白調(diào)控膽固醇代謝通路的分子機(jī)制方面的研究。特別是跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究領(lǐng)域取得了一系列成果，這其中包括具有里程碑意義的人類(lèi)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT1的三維晶體結(jié)構(gòu)；她在離子通道研究領(lǐng)域也卓有建樹(shù)，為鈉離子通道研究貢獻(xiàn)了主要結(jié)構(gòu)之一；她還利用最新冷凍電鏡技術(shù)解析了高通量鈣離子通道RyR1的高分辨率結(jié)構(gòu)。顏寧第4章必修1：分子與細(xì)胞細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)

被動(dòng)運(yùn)輸學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)要求1.闡明質(zhì)膜具有選擇透過(guò)性。2.被動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)。1.生命觀念：從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度，闡明細(xì)胞滲透失水與吸水的原理。2.科學(xué)思維、科學(xué)探究：采用類(lèi)比推理法，分析不同細(xì)胞在不同濃度溶液中的吸水和失水情況?；诮o定的事實(shí)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施及結(jié)果分析3.社會(huì)責(zé)任：基于細(xì)胞滲透吸水和失水的原理，能夠指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合理施肥。被動(dòng)運(yùn)輸必修1：分子與細(xì)胞內(nèi)容1內(nèi)容2水進(jìn)出細(xì)胞的原理自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散內(nèi)容聚焦本節(jié)目錄預(yù)習(xí)檢測(cè)預(yù)習(xí)教材P62~67

，解決以下問(wèn)題。（1）何為滲透作用？細(xì)胞在什么情況下會(huì)吸水或失水？（2）何為質(zhì)壁分離？“質(zhì)”、“壁”分別指什么結(jié)構(gòu)？（3）被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞郊疤攸c(diǎn)？（4）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的類(lèi)型及特征？（5）自由擴(kuò)散的定義、特征及影響因素？實(shí)例？

協(xié)助擴(kuò)散的定義、特征及影響因素？實(shí)例？分子在不停地運(yùn)動(dòng)【解釋生活現(xiàn)象1】1.清水中滴入幾滴紅墨水，過(guò)一段時(shí)間，水都染上了紅色。2.在清水中加入糖，一段時(shí)間，水變甜。擴(kuò)散：分子從相對(duì)含量高一側(cè)向相對(duì)含量低的一側(cè)運(yùn)動(dòng)最后均勻分布的現(xiàn)象?！旧瞵F(xiàn)象】1.你吃比較咸的食物時(shí)，例如你吃腌制的咸菜，連續(xù)嗑鹽的瓜子等，你的口腔和唇的黏膜有什么感覺(jué)？為什么？2.糖拌西紅柿放置一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)很多“汁”，“汁”中的水是哪來(lái)的？【解釋生活現(xiàn)象2】【生活現(xiàn)象】蔗糖溶液玻璃紙（半透膜）清水半透膜

蔗糖分子水分子【問(wèn)題探討】滲透系統(tǒng)1.滲透作用原理半透膜：是一種允許某種分子或離子擴(kuò)散進(jìn)出的薄膜。(如：膀胱膜、玻璃紙、卵殼膜、魚(yú)鰾、羊皮紙)根據(jù)半透膜是否具有生命現(xiàn)象非生物膜生物膜（有活性的生物膜稱(chēng)為選擇透過(guò)性膜）如細(xì)胞膜注：選擇透過(guò)性膜一定是半透膜，半透膜不一定是選擇透過(guò)性膜蔗糖溶液玻璃紙（半透膜）清水半透膜蔗糖分子水分子滲透系統(tǒng)【問(wèn)題探討】【思考1】漏斗內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？單位時(shí)間從清水流入蔗糖溶液中的水分子數(shù)單位時(shí)間從蔗糖溶液流入清水中的水分子數(shù)1.滲透作用原理溶液滲透壓：指溶液中溶質(zhì)微粒對(duì)水的吸引力。討論1：如果漏斗管足夠長(zhǎng)，管內(nèi)的液面會(huì)無(wú)限升高嗎？蔗糖溶液對(duì)清水的滲透壓（F1)水柱產(chǎn)生的靜水壓（F2)

隨著液面上升，水柱產(chǎn)生的靜水壓F2逐漸增大，當(dāng)

時(shí)，該滲透系統(tǒng)（即該裝置）達(dá)到

，此時(shí)半透膜兩側(cè)水分子交換速率相等，液面不再升高。討論2：當(dāng)漏斗中的液面不再升高（即滲透平衡）時(shí)，還有水分子進(jìn)出嗎？此時(shí)，漏斗內(nèi)外溶液濃度一定相同嗎？如果不同，濃度較高的是?滲透作用考點(diǎn)1溶液滲透壓：指溶液中溶質(zhì)微粒對(duì)水的吸引力。F2=F1滲透平衡蔗糖溶液玻璃紙（半透膜）清水半透膜

蔗糖分子水分子溶液滲透壓：指溶液中溶質(zhì)微粒對(duì)水的吸引力?！締?wèn)題探討】【思考2】如果漏斗管足夠長(zhǎng)，管內(nèi)的液面會(huì)無(wú)限升高嗎？為什么？？

不會(huì)，當(dāng)管內(nèi)的液面上升到一定高度之后，管中的水柱產(chǎn)生的重力將加快漏斗中水分向外擴(kuò)散的速度，當(dāng)__________________________最終達(dá)到平衡，液面將不再上升。漏斗內(nèi)滲透壓=液柱的壓力,滲透系統(tǒng)1.滲透作用原理ABC

(不會(huì))發(fā)生滲透作用的條件是什么？①具有半透膜②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差30%蔗糖溶液玻璃紙30%蔗糖溶液30%蔗糖溶液紗布清水30%蔗糖溶液玻璃紙清水【思考3】B和C的液面會(huì)升高嗎？【問(wèn)題探討】進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)：

指水分子(或其他溶劑分子)通過(guò)

的擴(kuò)散，稱(chēng)為滲透作用。半透膜(2)發(fā)生條件：②膜兩側(cè)溶液具有濃度差。①具有半透膜。注：?該濃度為溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度。(3)滲透作用結(jié)果(4)滲透作用中水的運(yùn)輸方向水分子可以通過(guò)半透膜進(jìn)行雙向擴(kuò)散，直到水分子進(jìn)出速率達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。（注：不是沒(méi)有水分子進(jìn)出）含水量___

含水量______濃度溶液___濃度溶液半透膜低高高低1.滲透作用原理(1)概念：注：?只比較單位體積內(nèi)的微粒數(shù)，與微粒的大小與種類(lèi)無(wú)關(guān)。水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1

滲透壓

滲透壓高低①若溶液濃度S1＞S2，則單位時(shí)間內(nèi)水分子由S2→S1

由S1→S2，

此時(shí)

液面上升。②若溶液濃度S1＜S2，則情況相反，外觀上表現(xiàn)為

液面上升。③在達(dá)到

后，若存在上圖所示的液面差Δh，此時(shí)溶液濃度S1

S2。多于S1S2滲透平衡＞(△h的液體重力=漏斗中溶液的吸水力)滲透平衡

兩側(cè)溶液濃度相等注意：≠(1)溶質(zhì)不能通過(guò)半透膜的情況水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容12.滲透系統(tǒng)的變式分析:提醒

①滲透≠擴(kuò)散：滲透作用必須通過(guò)半透膜，擴(kuò)散則不一定需要；擴(kuò)散適用于各種物質(zhì)，滲透僅指溶劑分子。滲透是一種特殊的擴(kuò)散。②滲透平衡≠兩側(cè)溶液濃度相等：滲透平衡時(shí)半透膜兩側(cè)液面仍存在液面高度差，則半透膜兩側(cè)溶液就存在濃度差，且液面高的一側(cè)溶液濃度高。升高降低下降上升穩(wěn)定在一定高度(1)溶質(zhì)不能通過(guò)半透膜的情況水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1（2）溶質(zhì)能通過(guò)半透膜的滲透裝置S1和S2是兩種不同的溶質(zhì)且只有水和S1能透過(guò)半透膜S1溶液S2溶液半透膜水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1①

物質(zhì)的量濃度：S1>S2

S1液面升高S1中的溶質(zhì)透過(guò)半透膜進(jìn)入S2S2液面升高，最終高于S1②物質(zhì)的量濃度：

S1<S2

S1液面始終低于S2液面（2）溶質(zhì)能通過(guò)半透膜的滲透裝置S1和S2是同種溶質(zhì)，且能透過(guò)半透膜，S1溶液濃度大于S2溶液濃度S1溶液S2溶液半透膜①由于半透膜兩側(cè)存在濃度差，由S2→S1的水分子數(shù)多于S1→S2的。導(dǎo)致

。②隨后S1中的溶質(zhì)透過(guò)半透膜進(jìn)入S2，濃度差逐漸減小，S1和S2的溶液濃度

，液面

。S1液面上升相等持平水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1理解：１）因?yàn)橛懈叨炔?，因此平衡時(shí)也存在濃度差，原本濃度高

的仍然是相對(duì)高的。２）若沒(méi)有高度差，則平衡時(shí)半透膜兩側(cè)的濃度是相等的。（3）溶液的體積變化溶液體積大，吸收水多，液面高度大水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1A、B兩個(gè)漏斗中液體體積和濃度相同，所以最終液面高度

，但是A漏斗的半透膜面積大，吸水

。到達(dá)平衡時(shí)

。（3）半透膜的面積相同快短水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1右側(cè)液面升高液面不變1.U型管問(wèn)題，判斷液面變化（半透膜只允許水分子通過(guò)）習(xí)題檢測(cè)物質(zhì)的量濃度質(zhì)量分?jǐn)?shù)A、B兩側(cè)同時(shí)加等量蔗糖酶A液面高于B液面AB1.U型管問(wèn)題，判斷液面變化（半透膜只允許水分子通過(guò)）習(xí)題檢測(cè)

①1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的滲透壓相等

（

）

②質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液滲透壓相等

（

）

③在滲透裝置中，當(dāng)液面不再升高時(shí)，水分子不再通過(guò)半透膜

（

）

④滲透平衡時(shí)，半透膜兩側(cè)濃度一定相等（

）⑤在滲透作用中，當(dāng)半透膜兩側(cè)溶液濃度相等時(shí)，水分子不再通過(guò)半透膜

（

）

2.概念辨析：××××

×習(xí)題檢測(cè)練習(xí)3.(2022·濟(jì)南模擬)下圖所示為平衡時(shí)的滲透裝置，燒杯內(nèi)的液面高度為a，漏斗內(nèi)的液面高度為b，液面高度差m=b?a。在此基礎(chǔ)上繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，以滲透平衡時(shí)的液面差為觀測(cè)指標(biāo)，正確的是(

)。AA.若吸出漏斗中高出燒杯內(nèi)的液面的溶液，則平衡時(shí)m減少B.若向漏斗中加入少量蔗糖，平衡時(shí)m將不變C.若向漏斗中加入適量且與漏斗內(nèi)的蔗糖溶液濃度相等的蔗糖溶液，則平衡時(shí)m不變D.向燒杯中加入適量清水，平衡時(shí)m將增大習(xí)題檢測(cè)4．(2023·廣東六校聯(lián)考)某興趣小組用圖甲研究滲透作用，a和b均為蔗糖溶液，c允許單糖通過(guò)。圖乙為實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列說(shuō)法正確的是()A．燒杯中蔗糖溶液濃度大于漏斗中蔗糖溶液濃度B．若t2時(shí)刻燒杯中加入蔗糖酶，則Δh最終將變小C．t2時(shí)刻半透膜兩側(cè)蔗糖溶液濃度相同D．若t2時(shí)刻漏斗中加入蔗糖酶，則Δh將先變大后變小D習(xí)題檢測(cè)5.如圖中的滲透裝置，若每次停止上升后都將玻璃管中高出液面的部分吸出，則ab液面間的高度差與吸出蔗糖溶液的次數(shù)之間的關(guān)系是(

)B習(xí)題檢測(cè)半透膜管內(nèi)溶液外界溶液細(xì)胞質(zhì)溶液細(xì)胞膜？細(xì)胞是個(gè)開(kāi)放的生命系統(tǒng)，如果將裝置中的漏斗換成動(dòng)植物細(xì)胞還會(huì)不會(huì)吸水？如果發(fā)生現(xiàn)象能說(shuō)明什么？水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1討論1.紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過(guò)細(xì)胞膜嗎？細(xì)胞膜可否相當(dāng)于半透膜？討論2.當(dāng)外界溶液溶質(zhì)的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而漲破嗎？討論3.紅細(xì)胞吸水或失水取決于什么條件？討論4.想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水？小組合作1：水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容13.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水(2)現(xiàn)象：①當(dāng)外界溶液濃度＞細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞

；②當(dāng)外界溶液濃度＜細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，

細(xì)胞

；③當(dāng)外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)

失水皺縮吸水膨脹水分進(jìn)出平衡，細(xì)胞形態(tài)不變3.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1清水中0.9%NaCl溶液中20%的蔗糖溶液中(1)實(shí)驗(yàn)：探究動(dòng)物細(xì)胞吸水和失水外界溶液細(xì)胞膜半透膜蔗糖溶液細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)相當(dāng)于相當(dāng)于（3）紅細(xì)胞與外界溶液組成了一個(gè)

。（4）紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層

，水分通過(guò)滲透作用進(jìn)出紅細(xì)胞。滲透系統(tǒng)半透膜水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容13.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水（1）紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過(guò)細(xì)胞膜嗎？這些有機(jī)物相當(dāng)于“問(wèn)題探討”所示裝置中的什么物質(zhì)？

紅細(xì)胞中的血紅蛋白是大分子有機(jī)物，不能透過(guò)細(xì)胞膜，它相當(dāng)于“問(wèn)題探討”中的蔗糖分子。（2）紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？是（是“相當(dāng)于”，不是“等同”）水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1【思考·討論】（3）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。因?yàn)榧t細(xì)胞吸水膨脹后細(xì)胞內(nèi)液濃度也會(huì)下降，如果外界溶液濃度不是很低，有可能細(xì)胞內(nèi)液下降后外界溶液的濃度達(dá)到平衡，此時(shí)，紅細(xì)胞將不再吸水。（4）紅細(xì)胞吸水或失水取決于什么條件？

取決于紅細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度差，一般情況下，濃度差越大時(shí)，細(xì)胞吸水或失水越多。（5）想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水？

因?yàn)樯睇}水的濃度與血漿的濃度基本一致，血細(xì)胞不會(huì)因?yàn)檫^(guò)度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常。水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容11、在青菜上放一些鹽,一會(huì)兒后就可看到水分滲出。

2、對(duì)農(nóng)作物施肥過(guò)多，會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象。3、放蔫的青菜用清水浸泡一會(huì)兒后，又恢復(fù)新鮮。生活現(xiàn)象：植物細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)滲透失水和吸水的情況嗎？植物細(xì)胞吸水和失水是否也是發(fā)生了滲透作用呢？4.植物細(xì)胞的吸水和失水水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1成熟植物細(xì)胞模式圖細(xì)胞膜細(xì)胞液細(xì)胞質(zhì)液泡膜細(xì)胞壁(全透性,伸縮性小)原生質(zhì)層滲透作用的條件：①具有半透膜

②半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差已知：細(xì)胞膜和液泡膜都是生物膜，都具

有選擇透過(guò)性。整個(gè)原生質(zhì)層相當(dāng)于一層

。

？半透膜水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1提出問(wèn)題做出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果得出結(jié)論表達(dá)交流水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用嗎？原生質(zhì)層是一層半透膜嗎？水分進(jìn)出植物細(xì)胞是滲透作用，原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜蔗糖溶液中細(xì)胞的液泡變小，細(xì)胞皺縮；清水中細(xì)胞的液泡變大，細(xì)胞膨脹。預(yù)期結(jié)果：將植物細(xì)胞浸潤(rùn)在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察液泡、原生質(zhì)層及細(xì)胞大小的變化；再浸潤(rùn)在清水中，觀察其大小的變化。探究植物細(xì)胞吸水和失水(1)探究實(shí)驗(yàn)水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1提出問(wèn)題做出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果得出結(jié)論表達(dá)交流材料用具：紫色洋蔥鱗片葉、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3g/mL的蔗糖溶液、

清水、刀片、鑷子、滴管、蓋玻片、吸水紙、顯微鏡等。外表皮細(xì)胞選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞，是因?yàn)槠渚哂兄醒氪笠号?，且?xì)胞液呈紫色，易觀察液泡的大小變化。探究植物細(xì)胞吸水和失水(1)探究實(shí)驗(yàn)水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1實(shí)驗(yàn)：探究植物細(xì)胞的吸水和失水(視頻)水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1制作紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片低倍顯微鏡下觀察0.3g/ml的蔗糖溶液吸水紙引流重復(fù)幾次低倍顯微鏡下觀察滴放清水吸水紙引流低倍顯微鏡下觀察重復(fù)幾次【實(shí)驗(yàn)步驟】實(shí)驗(yàn)中共涉及幾次顯微鏡觀察？水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1提出問(wèn)題做出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果得出結(jié)論表達(dá)交流水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1實(shí)驗(yàn)結(jié)果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蔗糖溶液清水變小逐漸恢復(fù)原來(lái)大小原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁基本不變基本不變變深重新變淺變大變小正常狀態(tài)

0.3g/ml蔗糖溶液

清水細(xì)胞體積基本不變【結(jié)論】：(1)植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜；(2)植物細(xì)胞也是通過(guò)滲透作用吸水和失水的。細(xì)胞失水，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離開(kāi)來(lái)細(xì)胞吸水，與細(xì)胞壁分離的原生質(zhì)層慢慢恢復(fù)原來(lái)的狀態(tài)①當(dāng)外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度②當(dāng)外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原提出問(wèn)題做出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果得出結(jié)論表達(dá)交流水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1進(jìn)一步探究植物細(xì)胞會(huì)由于過(guò)多吸水而漲破嗎？注意：質(zhì)壁分離中“質(zhì)”和”壁”分別指什么？2.植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的內(nèi)因和外因是什么？1.要觀察細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原，對(duì)材料有哪些要求？3.介于細(xì)胞膜與細(xì)胞壁之間是什么溶液？4.

如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有什么不同？6.植物細(xì)胞放于清水中什么現(xiàn)象？

為什么與動(dòng)物細(xì)胞不一樣？7.植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)

有哪些應(yīng)用？5.將0.3g/ml的蔗糖溶液換成適宜濃度的KNO3，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有什么不同？水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1【思考·討論】1.植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的條件：（1）細(xì)胞是活的（2）細(xì)胞有大液泡（3）細(xì)胞外溶液的濃度大于細(xì)胞液濃度。內(nèi)因：原生質(zhì)層伸縮性大于細(xì)胞壁伸縮性；外因：外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度。

當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大，發(fā)生質(zhì)壁分離。當(dāng)外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。2.質(zhì)壁分離產(chǎn)生的原因水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1【思考·討論】3.介于細(xì)胞膜與細(xì)胞壁之間是什么溶液？4.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有什么不同？再放清水中如何？為什么？嚴(yán)重質(zhì)壁分離，不會(huì)復(fù)原。過(guò)度失水死亡。5.將0.3g/ml的蔗糖溶液換成適宜濃度的KNO3（

植物可吸收），實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有什么不同？曲線(xiàn)表示？質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原，溶質(zhì)能通過(guò)半透膜的溶液（如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等溶液）水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容16.植物細(xì)胞放于清水中什么現(xiàn)象？為什么與動(dòng)物細(xì)胞不一樣？略膨脹，但不會(huì)脹破。因?yàn)橛屑?xì)胞壁的限制。7.植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)有哪些應(yīng)用水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1發(fā)生質(zhì)壁分離——活細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離—死細(xì)胞判斷成熟植物細(xì)胞的死活測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的兩蔗糖溶液濃度之間待測(cè)成熟植物細(xì)胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液鏡檢待測(cè)成熟植物細(xì)胞一定濃度的蔗糖溶液鏡檢（3）質(zhì)壁分離及其復(fù)原的應(yīng)用水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1比較不同成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度比較未知濃度溶液的濃度大小發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短。未知溶液的濃度越大，反之，未知溶液的濃度越小。同一植物的相同成熟細(xì)胞未知濃度的溶液鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，細(xì)胞液濃度越小，反之則細(xì)胞液濃度越大不同成熟植物細(xì)胞同一濃度梯度的蔗糖溶液鏡檢（3）質(zhì)壁分離及其復(fù)原的應(yīng)用水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1鑒別不同種類(lèi)的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）溶液不能透過(guò)半透膜（如蔗糖溶液）成熟植物細(xì)胞不同種類(lèi)溶液鏡檢只發(fā)生質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原溶質(zhì)能透過(guò)半透膜（KNO3溶液）（3）質(zhì)壁分離及其復(fù)原的應(yīng)用水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1本實(shí)驗(yàn)存在兩組對(duì)照實(shí)驗(yàn)：本實(shí)驗(yàn)存在的兩組實(shí)驗(yàn)均為自身對(duì)照，自身對(duì)照指對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組在同一研究對(duì)象上進(jìn)行，是實(shí)驗(yàn)前后之間的對(duì)照。（4）實(shí)驗(yàn)相關(guān)說(shuō)明水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1思考1：可以選用黑藻或者洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)嗎？（4）實(shí)驗(yàn)相關(guān)說(shuō)明【注意】1.不能用未成熟的細(xì)胞，如根尖分生區(qū)細(xì)胞（原因）2.可以用綠色植物的葉肉細(xì)胞，如黑藻葉片（為什么）黑藻葉片細(xì)胞質(zhì)壁分離內(nèi)表皮細(xì)胞水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容1考點(diǎn)二：動(dòng)植物細(xì)胞的吸水和失水提醒：當(dāng)在顯微鏡下觀察到細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞可能正在失水，可能正在吸水，可能處于平衡狀態(tài)，也可能已死亡。思考2：如圖所示的細(xì)胞出現(xiàn)了質(zhì)壁分離現(xiàn)象，該細(xì)胞一定在失水嗎？水進(jìn)出細(xì)胞的原理內(nèi)容11.下列哪一項(xiàng)不是細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象所必需的()

A．細(xì)胞是活細(xì)胞

B．不能是動(dòng)物細(xì)胞

C．外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度

D．細(xì)胞中必須要有葉綠體2.一個(gè)正在發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞，它的吸水能力是逐漸()

A．減少

B．增大

C．不變

D．等于零DB習(xí)題檢測(cè)3.(2021·江蘇卷，12)采用紫色洋蔥鱗片葉外表皮進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)，下列相關(guān)敘述正確的是(

) A.用鑷子撕取的外表皮，若帶有少量的葉肉細(xì)胞仍可用于實(shí)驗(yàn) B.將外表皮平鋪在潔凈的載玻片上，直接用高倍鏡觀察細(xì)胞狀態(tài) C.為盡快觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象，應(yīng)在蓋玻片四周均勻滴加蔗糖溶液 D.實(shí)驗(yàn)觀察到許多無(wú)色細(xì)胞，說(shuō)明紫色外表皮中有大量細(xì)胞含無(wú)色液泡A習(xí)題檢測(cè)4.下圖表示以洋蔥表皮為材料及清水、0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL尿素溶液進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)（時(shí)間1表示開(kāi)始用四種溶液分別處理洋蔥表皮；時(shí)間2表示開(kāi)始用清水處理洋蔥表皮），測(cè)得該細(xì)胞原生質(zhì)體體積變化，圖中代表尿素溶液處理結(jié)果的是（

）

A.aB.bC.cD.dB習(xí)題檢測(cè)5.將相同的植物細(xì)胞依次浸在甲、乙、丙三種溶液中，測(cè)得細(xì)胞體積隨時(shí)間的變化如圖所示。下列有關(guān)推導(dǎo)和敘述錯(cuò)誤的是(

)A.三種溶液中，甲溶液濃度最低B.在M時(shí)刻，乙溶液中的植物細(xì)胞保持活性C.丙溶液中的植物細(xì)胞肯定會(huì)因失水過(guò)多而死亡D.三種溶液中細(xì)胞的形態(tài)均會(huì)發(fā)生改變C習(xí)題檢測(cè)6.a、b、c是三個(gè)相鄰的細(xì)胞,已知a細(xì)胞液濃度>b細(xì)胞液濃度>c細(xì)胞液濃度,如圖所示,能正確表示水分在三者之間關(guān)系的是（

）CacbacbacbacbABCD習(xí)題檢測(cè)7.利用高濃度鹽水殺菌防腐的原理是（

）A.鹽水中的Cl－有殺菌防腐的作用B.鹽水中的Na＋不利于細(xì)菌的生活C.是中性的,不適于細(xì)菌的生活D.由于滲透作用使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的水分滲出而死亡D像水分子這樣，物質(zhì)以

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(chēng)為

。擴(kuò)散方式被動(dòng)運(yùn)輸內(nèi)容2自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散正常狀態(tài)

0.3g/ml蔗糖溶液

清水1、自由擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）：(2)特點(diǎn)：1、順濃度梯度運(yùn)輸2、不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助3、不需要消耗細(xì)胞能量比方:球往低處滾：物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞。(1)概念：內(nèi)容2自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散濃度濃度差、溫度等①氣體，如O2、CO2、NO2等②水等小分子③脂溶性小分子，如甘油、乙醇，苯等濃度差擴(kuò)散速度轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白擴(kuò)散速度O2（能量）擴(kuò)散速度內(nèi)容2自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散1、自由擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）：(4)影響因素(3)實(shí)例：材料1：曾經(jīng)人們普遍認(rèn)為，水分子都是通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的。但在之后的一些研究中發(fā)現(xiàn)，水分子以擴(kuò)散作用穿過(guò)脂雙層的速率非常緩慢。僅憑擴(kuò)散作用很難解釋紅細(xì)胞在水溶液中很快吸水膨脹而溶血，而水生生物的卵母細(xì)胞在水溶液中卻不膨脹的現(xiàn)象?！舅伎紗?wèn)題】1.水分子僅以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞？2.根據(jù)你對(duì)細(xì)胞膜的組成成分及其結(jié)構(gòu)與功能的了解，你認(rèn)為細(xì)胞膜上的哪些成分可以幫助水分子快速跨膜運(yùn)輸呢？材料分析內(nèi)容2自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散材料2：1988年，美國(guó)科學(xué)家阿格雷在實(shí)驗(yàn)中意外地收獲了一種分子量大小約為28kD的膜整合蛋白質(zhì)（CHIP28蛋白），發(fā)現(xiàn)其在人紅細(xì)胞和腎臟中含量非常豐富，特別是在腎臟的腎小管細(xì)胞中他將含有CHIP28蛋白和不含有此蛋白的細(xì)胞進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，將這2種細(xì)胞放在同一水溶液中，結(jié)果如圖。含CHIP28蛋白的細(xì)胞不含CHIP28蛋白的細(xì)胞【思考問(wèn)題】1.阿格雷的“水通道驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)”發(fā)現(xiàn)了什么？說(shuō)明了水分子在細(xì)胞的運(yùn)輸還存在怎樣的方式？?jī)?nèi)容2自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散材料3：阿格雷猜測(cè)CHIP28蛋白可能是一種水通道蛋白。于是他選用在水溶液中不發(fā)生膨脹的非洲爪蟾卵母細(xì)胞來(lái)驗(yàn)證他的猜測(cè)。阿格雷將CHIP28蛋白整合到非洲爪蟾卵母細(xì)胞的細(xì)胞膜上，發(fā)現(xiàn)該卵母細(xì)胞在水溶液中出現(xiàn)了吸水膨脹的現(xiàn)象?！舅伎紗?wèn)題】1.阿格雷為什么選用非洲爪蟾卵母細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料？2.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你能得出什么結(jié)論？為什么？3.已知水通道蛋白的水通透性可被汞化合物抑制，你將如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)充分證明CHIP28蛋白是水通道蛋白？4.若利用人工脂質(zhì)體來(lái)證明CHIP28蛋白是水通道蛋白，實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何設(shè)計(jì)？?jī)?nèi)容2自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散RoderickMacKinnon水通道蛋白模式圖PeterAgre鉀離子通道模式圖

過(guò)去人們普遍認(rèn)為，水分子都是通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的，但后來(lái)的研究表明，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。內(nèi)容2自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散2、協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）：1、順濃度梯度運(yùn)輸2、需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與3、不需要消耗能量2、協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）：比方：車(chē)載貨下坡(1)概念：借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散(2)特點(diǎn)：內(nèi)容2自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散(1)概念：借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散(2)特點(diǎn)：(3)實(shí)例：內(nèi)容2自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散①葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞——載體蛋白②神經(jīng)纖維上Na+內(nèi)流，K+外流——離子通道蛋白③水分子進(jìn)出——水通道蛋白2、協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）：濃度差擴(kuò)散速度O2（能量）擴(kuò)散速度轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白擴(kuò)散速度P受轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量限制膜兩側(cè)濃度差、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量、溫度（轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活性）拐點(diǎn)前：看橫坐標(biāo)拐點(diǎn)后：除橫坐標(biāo)外其他影響因素(4)影響因素：內(nèi)容2自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散2、協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）：協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散兩者的區(qū)別：是否需要膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白包括載體蛋白和通道蛋白（易化擴(kuò)散）【思維拓展】被動(dòng)運(yùn)輸水通道蛋白離子通道蛋白內(nèi)容2自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散研究表明，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。借助膜上的通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞K+離子通道蛋白水通道蛋白水通道蛋白內(nèi)容2自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散載體蛋白，需與運(yùn)輸分子

，引起載體蛋白

。包括

。通道蛋白：是在膜上形成跨膜的親水通道，使離子或水從中通過(guò)，不需要與運(yùn)輸分子

。只參與

?！咀⒁狻?/p>

結(jié)合空間結(jié)構(gòu)改變結(jié)合協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸、協(xié)助擴(kuò)散均具有特異性，飽和性【思維拓展】轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的不同類(lèi)型比較內(nèi)容2自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散名師解讀

載體與受體的區(qū)別載體是協(xié)助物質(zhì)運(yùn)輸?shù)牡鞍踪|(zhì)，如血紅蛋白是運(yùn)輸氧的載體，細(xì)胞膜上有運(yùn)輸葡萄糖、Na＋、K＋等的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白；受體是接受信號(hào)分子的蛋白質(zhì)，如神經(jīng)遞質(zhì)受體、激素分子受體，其主要作用是實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間信息交流?！舅季S拓展】轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的不同類(lèi)型比較內(nèi)容2自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散項(xiàng)目載體蛋白通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)特點(diǎn)是否與被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)結(jié)合自身構(gòu)象是否改變圖解與自身結(jié)合部位相

與自身通道的直徑、形狀相適配、大小和電荷相適宜不結(jié)合結(jié)合改變不一定

轉(zhuǎn)

運(yùn)

蛋

白適應(yīng)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有特異性?xún)?nèi)容2自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散項(xiàng)目自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向是否需要載體是否消耗細(xì)胞內(nèi)的能量舉例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(guò)紅細(xì)胞膜高濃度低濃度高濃度低濃度【歸納提升】?jī)煞N被動(dòng)運(yùn)輸方式的比較內(nèi)容2自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散【藥理毒理】氨氯地平是一種二氫吡啶鈣拮抗劑（亦稱(chēng)鈣離子拮抗劑或慢通道阻滯劑），能夠抑制鈣離子跨膜進(jìn)入血管平滑肌和心肌。心肌和血管平滑肌的收縮過(guò)程依賴(lài)于細(xì)胞外鈣離子通過(guò)離子通道進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)完成。氨氯地平可選擇性抑制鈣離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。氨氯地平是一個(gè)外周動(dòng)脈血管擴(kuò)張劑，直接作用于血管平滑肌，從而降低外周血管阻力和血壓。與生活的聯(lián)系內(nèi)容2自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散1.將甲乙兩種不同植物的成熟活細(xì)胞置于0.3mol/l的蔗糖溶液中，用顯微鏡觀察其形態(tài)，如圖所示()A.甲細(xì)胞液濃度較高不適應(yīng)鹽堿地栽培B.甲細(xì)胞液濃度較高更適應(yīng)鹽堿地栽培C.乙細(xì)胞液濃度較高更適應(yīng)鹽堿地栽培D.乙細(xì)胞液濃度較高不適應(yīng)鹽堿地栽培甲乙習(xí)題檢測(cè)B2.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．黃瓜在腌制中慢慢變甜，是細(xì)胞主動(dòng)吸收糖分的結(jié)果B．部分水分子進(jìn)出細(xì)胞是自由擴(kuò)散C．葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞需要載體蛋白的協(xié)助，但不消耗能量，屬于協(xié)助擴(kuò)散D．大腸桿菌吸收K+屬于主動(dòng)運(yùn)輸，既消耗能量，又需要膜上的載體蛋白習(xí)題檢測(cè)A3.田間一次施肥過(guò)多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱(chēng)“燒苗”。其原因是（）A.根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過(guò)多B.根細(xì)胞不能從土壤中吸水C.根系不能將水向上運(yùn)輸D.根系被肥料分解釋放的熱能燒毀習(xí)題檢測(cè)B4.利用高濃度鹽水（NaCl溶液）殺菌防腐的原理是（）A.鹽水中的Cl－有殺菌防腐的作用B.鹽水中的Na＋不利于細(xì)菌的生活C.鹽水是中性的，不適于細(xì)菌的生活D.由于滲透作用使細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的水分滲出而死亡習(xí)題檢測(cè)D5.將不同洋蔥鱗片葉放在同一濃度的蔗糖溶液中，制成裝片，放在顯微鏡下觀察