高中生物学人教版（2019）必修1 4.1 被动运输 (共17张PPT)

(共17张PPT)
第四章 第一节
被动运输
被动运输
本节聚焦-----------------------------------
细胞在什么情况下吸水或失水？
植物细胞的质壁分离与复原现象说明什么？
两种被动运输的方式有什么异同？
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知识拓展：
扩散作用：指物质分子从相对含量多的地方向相对含量少的地方自由运动直到均匀分布的现象。
实验演示视频（来自b站孟德尔爱种豌豆）
半透膜：是一种只允许离子和小分子自由通过的膜结构。物质能否通过只与膜上孔径直径的大小有关。 比如：玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等
请同学们阅读P62问题探讨及观看演示视频，思考以下题目：
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？
单位时间内：
从烧杯扩散到漏斗中的水分子数 ＞ 从漏斗中扩散到烧杯的水分子数。
不会，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升。
实验演示视频（来自b站孟德尔爱种豌豆）
半透膜：是一种只允许离子和小分子自由通过的膜结构。物质能否通过只与膜上孔径直径的大小有关。 比如：玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等
请同学们阅读P62问题探讨及观看演示视频，思考以下题目：
2、如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？
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。
实验演示视频（来自b站孟德尔爱种豌豆）
半透膜：是一种只允许离子和小分子自由通过的膜结构。物质能否通过只与膜上孔径直径的大小有关。 比如：玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等
请同学们阅读P62问题探讨及观看演示视频，思考以下题目：
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？
单位时间内玻璃纸两侧水分子进出平衡，漏斗中的液面将保持不变。
水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。
实验演示视频（来自b站孟德尔爱种豌豆）
概括漏斗内液面升高(发生渗透)需要的条件：
①具有半透膜
②半透膜两侧的溶液具有浓度差
水分子通过细胞膜进出细胞也是相同的原理吗？
水分子渗透的方向：
含水量低
含水量高
高浓度溶液
低浓度溶液
一、水进出细胞的原理
将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后，红细胞的变化情况：
水进出其他动物细胞的原理与红细胞的原理是一样的，都是通过渗透作用。
其中，细胞膜相当于半透膜。
水分子又是怎样进出植物细胞的呢？
对于水分子来说，细胞壁是全透性的。细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。
细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。
水进出植物细胞：主要是指水经过原生质层进出液泡。
一、水进出细胞的原理
观看实验演示视频
一、水进出细胞的原理
结论：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。
失水→质壁分离；吸水→质壁分离的复原
内因：原生质层比细胞壁的伸缩性大；
外因：细胞液与外界溶液具有浓度差。
外界溶液 中央大液泡大小 原生质层的位置 细胞大小
蔗糖溶液 变小 原生质层脱离细胞壁 基本不变
清水 逐渐恢复原来大小 原生质层恢复原来位置 基本不变
一、水进出细胞的原理
观察质壁分离和复原，对材料的要求：
活细胞
细胞有大液泡
外界溶液与细胞液有浓度差
介于细胞膜与细胞壁之间的溶液：
蔗糖溶液（外界溶液）
外界溶液 中央大液泡大小 原生质层的位置 细胞大小
蔗糖溶液 变小 原生质层脱离细胞壁 基本不变
清水 逐渐恢复原来大小 原生质层恢复原来位置 基本不变
物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。
一、水进出细胞的原理
二、自由扩散和协助扩散
物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。
特征：
a. 顺浓度梯度运输（高到低）
b. 不需要载体
c. 不需要消耗能量
举例：气体（O2 、CO2、N2）、 脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯）、脂质分子（胆固醇、性激素等）
影响自由扩散速率的因素：
浓度差。
膜两侧的分子浓度差越大，扩散速率越快。
二、自由扩散和协助扩散
物质借助膜上的转运蛋白进出细胞的扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散
特征：
a. 顺浓度梯度运输（高到低）
b. 需要转运蛋白参与
c. 不需要消耗能量
举例：水分子进出细胞(水通道蛋白）、离子进出细胞(离子通道蛋白）、葡萄糖进入红细胞(载体蛋白)
影响自由扩散速率的因素：
浓度差和转运蛋白数量。
P点后速率受转运蛋白数量限制。
运输速率
转运蛋白具有特异性或专一性
自由扩散和协助扩散的比较
项 目 自由扩散 协助扩散
运输方向
是否需要 载体
是否消耗细胞内的能量
举例
不需要
需要
不消耗
不消耗
O2、CO2、尿素、甘油、乙醇等
葡萄糖通过红细胞膜，水通过细胞膜
高浓度
低浓度
高浓度
低浓度
随堂小练
假如将甲乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液溶质的浓度均比细胞液溶质的浓度高，在显微镜下连续观察甲乙两细胞的变化是（ ）
A.甲乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原
B.甲乙两细胞发生质壁分离，但乙细胞随后又发生质壁分离复原
C.甲乙两细胞发生质壁分离，但甲细胞随后又发生质壁分离复原
D.甲乙两细胞均发生质壁分离，后又均发生质壁分离复原
THANK YOU