【生物】被動運輸?shù)?課時課件-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入與輸出4.1被動運輸（第3課時）目錄CONTENTS01020304滲透作用水進出細(xì)胞的原理探究植物細(xì)胞的吸水與失水被動運輸被動運輸

像水分子這樣，物質(zhì)以擴散方式進出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞椒Q為被動運輸。自由擴散協(xié)助擴散被動運輸1自由擴散（簡單擴散）(1)概念：物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細(xì)胞。①

梯度運輸②不需要轉(zhuǎn)運蛋白協(xié)助③不需要消耗能量(2)特點(3)實例：氣體、水；尿素、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子(4)影響因素：濃度差濃度差擴散速度比喻：球往低處滾順濃度（高→低）1.此時綠色的物質(zhì)能否通過自由擴散運輸?shù)郊?xì)胞外？(1)概念：借助膜上的轉(zhuǎn)運蛋白進出細(xì)胞的物質(zhì)擴散，叫做協(xié)助擴散(易化擴散)。(2)特點①

濃度梯度運輸②需要轉(zhuǎn)運蛋白協(xié)助③不需要消耗能量(3)實例：

紅細(xì)胞吸收葡萄糖、水通道蛋白、Na+通道等濃度差、轉(zhuǎn)運蛋白種類和數(shù)量濃度差擴散速度(4)影響因素：2協(xié)助擴散（易化擴散）受轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量限制比喻：板車載貨下坡順運輸速率濃度差M轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量有限自由擴散總結(jié)被動運輸?shù)挠绊懸蛩兀孩倌?nèi)外

梯度的大?。舛炔睿?。②某些物質(zhì)的運輸速率（協(xié)助擴散）還與

的數(shù)量有關(guān)。③

變化會影響物質(zhì)運輸速率。物質(zhì)濃度轉(zhuǎn)運蛋白溫度運輸速率濃度差協(xié)助擴散3影響被動運輸?shù)囊蛩胤治鲇绊懸蛩亍拯c前：看橫坐標(biāo)

拐點后：除橫坐標(biāo)外的其他影響因素實戰(zhàn)演練1.請判斷①和②分別是哪一種被動運輸方式？請說明判斷理由。運輸速率膜兩側(cè)的濃度差①②P點（轉(zhuǎn)運蛋白飽和點）膜兩側(cè)的濃度差膜兩側(cè)的濃度差轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量協(xié)助擴散自由擴散1.自由擴散和協(xié)助擴散的動力是什么？

濃度差①順濃度梯度；②不消耗能量協(xié)助擴散需要轉(zhuǎn)運蛋白因為都是順物質(zhì)的濃度梯度進行的，不需要細(xì)胞消耗能量所以被統(tǒng)稱為被動運輸。同：異：2.自由擴散與協(xié)助擴散有什么異同？實戰(zhàn)演練3轉(zhuǎn)運蛋白(1)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

有機物順濃度梯度跨膜運輸，這些蛋白質(zhì)稱為轉(zhuǎn)運蛋白。(2)類型：分為

和

兩種類型。載體蛋白通道蛋白載體蛋白通道蛋白通道蛋白狀態(tài)1狀態(tài)2狀態(tài)3（2）載體蛋白的開啟過程載體蛋白通道蛋白轉(zhuǎn)運特點轉(zhuǎn)運蛋白自身構(gòu)象是否與轉(zhuǎn)運的分子結(jié)合是否有特異性實例圖示只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過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改變不改變不結(jié)合結(jié)合具有具有葡萄糖通過載體蛋白進入紅細(xì)胞水通過水通道蛋白進出細(xì)胞(3)比較載體蛋白和通道蛋白的異同：被動運輸實例

運輸方向、

是否耗能轉(zhuǎn)運蛋白影響因素坐標(biāo)圖分析自由擴散協(xié)助擴散濃度差擴散速率0濃度差運輸速度①氣體：O2、CO2等②甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有機物③少部分水①離子和一些小分子有機物，如葡萄糖進入紅細(xì)胞②大部分水順濃度梯度(高→低)不需要能量不需要需要載體蛋白或通道蛋白內(nèi)外濃度差、溫度等內(nèi)外濃度差、轉(zhuǎn)運蛋白、溫度等轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量有限三、被動運輸任務(wù)驅(qū)動·提升

絕大部分保濕防凍產(chǎn)品中都有油脂類物質(zhì)（如：甘油），想一想，這是為什么呢？

甘油可通過自由擴散的方式被細(xì)胞吸收，能吸收一部分空氣的水分，同時它可以使一部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水，減少水分的散失，降低結(jié)冰點；從而可以防干燥，還能一定程度上防凍。潤膚霜與生活聯(lián)系3

護護膚吧！1988年，美國科學(xué)家阿格雷從紅細(xì)胞和腎小管細(xì)胞中分離出一種新的膜蛋白，1991年，經(jīng)過序列測定，阿格雷獲得了蛋白氨基酸序列結(jié)構(gòu)，此時的他敏銳地意識到，這很可能就是大家一直在尋找的“水通道”。并由此贏得了2003年的諾貝爾化學(xué)獎。。目前，人們已經(jīng)從細(xì)菌、酵母菌、植物、動物的細(xì)胞中分離出多種水通道蛋白。PeterAgre水的跨膜運輸方式：1、少量自由擴散2、主要協(xié)助擴散（水通道蛋白）水通道細(xì)胞膜細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出細(xì)胞的吸水和失水自由擴散滲透作用的兩個條件動物細(xì)胞特點：①順濃度梯度，②不需要轉(zhuǎn)運蛋白，③不需要能量植物細(xì)胞1.半透膜。2.濃度差。外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度

細(xì)胞吸水外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度

細(xì)胞失水外界溶液濃度=細(xì)胞液濃度

細(xì)胞形態(tài)不變外界溶液濃度＜細(xì)胞液濃度

質(zhì)壁分離外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度

質(zhì)壁分離復(fù)原質(zhì)壁分離超過一定限度不能復(fù)原!外界濃度過大，細(xì)胞死亡！協(xié)助擴散特點：順濃度梯度，需要轉(zhuǎn)運蛋白，不需要能量例子：水分子進出細(xì)胞（水通道蛋白）、葡萄糖進入紅細(xì)胞（載體蛋白）、K+外流和Na+內(nèi)流（離子通道蛋白）等轉(zhuǎn)運蛋白包括：載體蛋白和通道蛋白例子：水、尿素、氣體（O2

、CO2、N2）、脂溶性小分子（甘油、脂肪酸、乙醇、苯）、脂質(zhì)分子（膽固醇、性激素等）總結(jié)——思維導(dǎo)圖一、概念檢測1.物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞脚c物質(zhì)的特點和細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)。判斷下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)谋硎鍪欠裾_。（1）細(xì)胞膜和液泡膜都相當(dāng)于半透膜。（）（2）水分子進入細(xì)胞，是通過自由擴散方式進行的。（）（3）載體蛋白和通道蛋白在轉(zhuǎn)運分子和離子時，其作用機制是一樣的。（）2.基于對植物細(xì)胞質(zhì)壁分離原理的理解判斷，下列各項無法通過質(zhì)壁分離實驗證明的是（）A.成熟植物細(xì)胞的死活B.原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大C.成熟的植物細(xì)胞能進行滲透吸水D.水分子可以通過通道蛋白進入細(xì)胞√××D課本P673.假如將甲乙兩個植物細(xì)胞分別放入蔗糖溶液和甘油溶液中，兩種溶液的濃度均比細(xì)胞的濃度高，在顯微鏡下連續(xù)觀察，可以預(yù)測甲乙兩細(xì)胞的變化是（

）A.甲乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，不發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原B.甲乙兩細(xì)胞都發(fā)生質(zhì)壁分離，但乙細(xì)胞很快發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原C.只有乙細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，但不會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原D.甲乙兩細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，隨后都很快發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原B課本P67【提示】可以配制出一系列濃度梯度的蔗糖溶液,將紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞置于配好的各種濃度的蔗糖溶液中，適當(dāng)時間后用顯微鏡觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離情況。記錄剛好發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞所用的蔗糖溶液濃度，以及剛好尚未發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞所用的蔗糖溶液濃度，據(jù)此推算出細(xì)胞液溶質(zhì)濃度應(yīng)介于這兩個濃度之間。二、拓展應(yīng)用1.細(xì)胞液中物質(zhì)的濃度對于維持細(xì)胞的生命活動非常重要?，F(xiàn)提供紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞，請設(shè)計實驗，測定該細(xì)胞的細(xì)胞液的濃度相當(dāng)于多少質(zhì)量分?jǐn)?shù)的蔗糖溶液。寫出你的實驗思路，并分析其中的基本原理。課本P67二、拓展應(yīng)用2.溫度變化會影響水分通過半透膜的擴散速率嗎？請你提出假設(shè)，并設(shè)計檢驗該假設(shè)的實驗方案?！敬鸢浮考僭O(shè)：溫度變化會影響水分通過半透膜的擴散速率。設(shè)計實驗提示：可以借用本節(jié)問題探討中的滲