2021—2022学年 高一上学期 人教版（2019）必修1 4.1 被动运输 课件（33张）

(共33张PPT)
第4章
细胞的物质输入和输出
第1节
被动运输
半透膜：一类小分子物质可以通过,而大分子物质不能通过的多孔性薄膜。
物质能否通过半透膜与半透膜的孔径大小有关
玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等
问题探讨
问题探讨
1、漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？
3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
1、漏斗管内的液面为什么会升高？
多
少
单位体积的清水中水分子数____蔗糖溶液中的水分子数，单位时间内由_____进入________的水分子多于由________进入______的水分子。
大于
清水
蔗糖溶液
蔗糖溶液
清水
1、如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
多
少
不会，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的重力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，当_______________________最终达到平衡，液面将不再上升。
漏斗内渗透压
=
液柱的压力,
2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？
3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
不会。因为纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物质都能够自由通过，包括水分子和蔗糖分子都能通过。
单位时间透过玻璃纸进出水分子量相同，故漏斗管液面不变
条件一
：半透膜
条件二：浓度差
4、如果烧杯中的是蔗糖溶液，漏斗管内是清水，结果会怎样？
漏斗管内的液面会下降
不一样,
漏斗内溶液浓度仍然高；
5、如果漏斗管内的液面不再升高，半透膜两侧溶液的浓度大小一样吗？
6.
若将蔗糖分子换成可以透过半透膜的小分子物质A，分析漏斗内液面高度变化及原因。
6.
若将蔗糖分子换成可以透过半透膜的小分子物质A，分析漏斗内液面高度变化及原因。
漏斗内液面先升高再下降最后相等。开始时漏斗内单位体积内的水分子数少于漏斗外，水分子进入漏斗的比出去的多，液面上升；由于小分子物质也可以透过半透膜，所以会进入烧杯内，最终半透膜两侧浓度相等，液面持平。
7.
若漏斗内先加入蔗糖溶液，一段时间待液面不再变化时，加入一定量的蔗糖酶，问漏斗内液面的高度如何变化？
1、渗透作用的概念：
水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜
的扩散
3.渗透作用中水的运输方向
含水量高－－
半透膜
水（溶剂）
低浓度溶液－
－渗透压低
含水量低－－
高浓度溶液－
－渗透压高
水分子是从水含量高到水含量低跨膜运输
2、渗透作用发生的条件
半透膜
两侧的溶液具有浓度差。
渗透压：溶质分子对水的吸引力
一、水进出细胞的原理——渗透作用
一个动物细胞能否构成一个渗透系统？
一个动物细胞就是一个渗透系统
细胞膜构成了半透膜
细胞质的溶液与外界溶液存在浓度差
清水中
0.9%NaCl溶液中
20%的蔗糖溶液中
外
界
溶
液
浓
度
细
胞
质
的
浓
度
小于
吸水膨胀
大于
失水皱缩
等于
保持原状
低渗溶液
高渗溶液
等渗溶液
二、动物细胞的吸水和失水
1、红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？
2、红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？
3、当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
红细胞中的血红蛋白是大分子有机物，不能透过细胞膜，它相当于“问题探讨”所示装置中的蔗糖分子。
不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞质的浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞质内溶液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时红细胞将不再吸水。
2021/9/3
4、红细胞吸水或失水取决于什么条件？
5、想一想临床上输液为什么要用生理盐水。
取决于红细胞内外溶液的浓度差，一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。
因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。
　1、在青菜上放一些盐,一会儿后就可看到水分渗出。
　2、对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。
3、放蔫的青菜用清水浸泡一会儿后，又恢复新鲜
。
生活现象：
植物细胞会出现渗透失水和吸水的情况吗？
细胞膜
液泡膜
细胞质
细胞壁
（全透性）
细胞液
水进出植物细胞,主要是指水经过原生质层进出液泡。
三、植物细胞的吸水和失水
原生质层
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
实验结论
表达与交流
进一步探究
水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层是不是相当于一层半透膜？
原生质层相当于一层半透膜
探究植物细胞的吸水和失水
设计方案：将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。
（设计方案、预期结果…）
预期结果
：由于原生质层相当于一层半透膜，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会____，细胞_______；在清水中植物细胞的液泡又会______，细胞_____。
缩小
失水皱缩
变大
吸水膨胀
材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮、0.3g/mL的蔗糖溶液，清水
器具：显微镜、镊子、吸水纸
实验过程：植物细胞的吸水和失水
方法步骤：
1、滴清水
2、取材
3、展平
4、盖盖玻片
①制片
②显微观察
----正常的洋葱表皮细胞
特点：
细胞壁
液泡
具有一个紫色的中央大液泡，原生质层紧贴着细胞壁
③一侧滴
0.3g/ml的蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引（引流法），观察现象：
原生质层与细胞壁发生分离,叫做质壁分离，原生质层和细胞壁之间充满了
。
（1）外界溶液浓度大于细胞液的浓度，细胞失水
（2）原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性
中央大液泡逐渐变小，颜色变深（细胞液浓度变大）
质壁分离的原因
蔗糖溶液
总结：
质壁分离的概念：
指原生质层和细胞壁发生分离的现象
质壁分离的原因：
内因：
原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性
外因：
外界溶液浓度大于细胞液的浓度，细胞失水
④一侧滴清水，另一侧用吸水纸吸引（引流法），观察现象
实验现象：
中央大液泡变大，颜色变浅
原生质层恢复原来位置
发生质壁分离复原
外界溶液浓度小于细胞液的浓度，细胞吸水
质壁分离复原的原因：
溶质分子进入了细胞，如滴加浓度稍高的硝酸钾溶液时
质壁分离复原的两种特殊情况分析：
1、已经发生质壁分离的细胞，再放入清水也不能复原的原因？
细胞死亡
2、发生质壁分离自动复原
发生质壁分离或复原的条件有哪些？
(3)
活细胞
总结：
（1）具有细胞壁
（2）具有大液泡
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
实验结论
表达与交流
进一步探究
探究植物细胞的吸水和失水
实验现象
???
中央液
泡大小
原生质层
的位置
细胞
大小
蔗糖
溶液
清水
变小
逐渐恢复原来大小
原生质层恢复原来位置
原生质层脱离细胞壁
略变大；基本不变
略变小；
基本不变
1、原生质层相当于半透膜
2、植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的
植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？
质壁分离及其复原的应用
（1）判断细胞的死活
（2）测定细胞液浓度范围：
（3）比较不同植物细胞的细胞液浓度
（4）农业生产中的水肥管理
（5）生活中杀菌、防腐、腌制食品
（6）鉴别不同种类的溶液。
成熟植物细胞+不同种类溶液→质壁分离→溶质不能通过半透膜的溶液（如蔗糖溶液）；
质壁分离后又自动复原→溶质能通过半透膜的溶液（如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等溶液）
水分子进出植物细胞的原理：渗透作用
水分子进出植物细胞
此时的半透膜指的是________
条件：
原生质层
①原生质层为半透膜；②细胞液和外界溶液有浓度差
被动运输：
物质进出细胞的方式
（1）特点：①不消耗能量；
②运输方向：
（2）种类：
顺浓度梯度运输
自由扩散和协助扩散
四、物质进出细胞的方式
自由扩散：
（1）概念：
（2）特点：
（3）举例：
（4）影响因素：
①不耗能；
②顺浓度梯度运输；
③不需转运蛋白
氧、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子
浓度差、温度
四、物质进出细胞的方式
协助扩散：
（1）概念：
（2）特点：
（3）影响因素：
①不耗能；
②顺浓度梯度运输；
③需转运蛋白
载体蛋白
通道蛋白
浓度差、转运蛋白种类和数量、温度
四、物质进出细胞的方式
载体蛋白
通道蛋白
构象是否改变
有无饱和值
是否与转运分子结合
举例
改变
不改变
水通道、
Na+进入神经细胞、K+排出神经细胞
有
无
红细胞吸收葡萄糖
结合
不结合