生物人教版（2019）必修1 4.1 被动运输（共37张ppt）

(共37张PPT)
被动运输
水的渗透作用
▌讨论1：渗透装置的液面为什么升高？
水通过半透膜从低浓度溶液往高浓度溶液扩散。
（从水中的溶质微粒的角度分析水运动方向）
▌课本（从水自身的角度）：
水会顺梯度从自身相对含量高的区域往低的区域扩散。
水的渗透作用
▌思考：是否所有水分子都朝以上方向扩散？
不是，只是多数。水分子双向扩散，但速度有差异。
水的渗透作用
▌从课本讨论2和3总结渗透作用条件？
① 浓度差（而且浓度差越大，吸水程度越大）
② 半透膜（蔗糖等不能透过）
但是液面无法无限上升，因为水分子也受到重力向下作用
外侧浓度高而水少，内部水分向外流动
水的渗透作用
外侧浓度低而水多，外侧水分向内流动
▌小总结：把装置放在等、高、低浓度的情况分析
▌动物细胞和植物细胞也会吸水和失水发生渗透作用吗？
生活中有什么例子？
细胞的吸水和失水
渗透装置 动物细胞 植物细胞
发生渗透的条件
于高浓度溶液中
于低浓度溶液中
①半透膜
②浓度差（决定吸水程度）
细胞的吸水和失水
置于低浓度溶液
置于高浓度溶液中
细胞在等浓度溶液中
动物细胞的吸水和失水
▌红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？
不能透过细胞膜，
血红蛋白类似于问题探讨的蔗糖
▌红细胞的细胞膜是不是相当于半透膜？
动物细胞的吸水和失水
是，细胞膜等生物膜具有选择透过性，允许水分子通过而不让血红蛋白通过，是更加严格的半透膜
▌当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
不一定，浓度差较小则不会
▌红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
浓度差。浓度差越大，细胞吸水或失水越多。
▌临床上输液为什么要用生理盐水
生理盐水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。
植物细胞的吸水和失水
▌植物细胞膜和液泡膜都是生物膜，
与红细胞细胞膜一样具选择透过性。
原生质层相当于一层半透膜！
▌植物细胞的吸水和失水的现象分析
置于高浓度溶液中
置于低浓度溶液中
植物细胞的吸水和失水
（板书）
▌植物细胞发生质壁分离的条件
1. 如果没有细胞壁，是否会发生质壁分离？
不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水。
所以发生条件要有细胞壁(条件1)
2. 为什么植物细胞失水时,原生质层与细胞壁不是一起变化,而是发生质壁分离
原生质层比细胞壁的伸缩性大(条件2)
3. 还需要什么外界条件？
细胞内外浓度差，外界液体大于细胞液
植物细胞的吸水和失水
细胞壁
原生质层
外界溶液＊
液泡（细胞液）
植物细胞的吸水和失水
①0. 3g/ml的蔗糖溶液
浓度只高一点的蔗糖
高出很多的高浓度蔗糖
③较高浓度盐酸/醋酸
②较高浓度KNO3溶液
浓度过高
~ 不明显
~ 明显但不能复原(死亡）
~ 且会自动复原
细胞吸收离子
~ 明显但不能复原(死亡）
不发生 ~（直接杀死细胞）
质壁分离，加清水后复原
▌思考：实验滴加的是0. 3g/ml的蔗糖溶液，如果滴加过高或者过低浓度的蔗糖溶液会有什么后果？
→ 所以就可以根据现象来分辨不同溶液（后面应用1）
植物细胞的吸水和失水
▌与生活的联系
▌农作物施肥有“烧苗”现象：一次施肥过多，会使土壤溶液浓度过高，大于植物细胞溶液的浓度，植物细胞失水或者难以吸水，导致植物萎蔫.
▌食物腌制不易变质。腌制食品的内外都是浓度很高的溶液，微生物在高浓度溶液中严重失水，难以在其中生存和繁衍。
▌吃瓜子口渴。瓜子表面含有很多盐分导致口腔液体浓度过高，口腔上皮细胞失水。
植物细胞的吸水和失水
▌下图中甲、乙、丙表示某植物体相邻的3个细胞，它们的细胞液浓度依次为甲>乙>丙，正确表示它们之间水分子渗透方向的是( )
A
实战演练
▌将人类的红血球置于不同浓度蔗糖液中，浸泡半小时之后的结果如图4－3。依照血球外形的变化判断蔗糖液的浓度，由高到低排列，正确的是（ ）
A. 甲＞乙＞丙＞丁 B. 丁＞甲＞乙＞丙
C. 丙＞丁＞甲＞乙 D. 丙＞乙＞丁＞甲
D
实战演练
▌将成熟的植物细胞放在溶液中能够成一个渗透系统，主要原因是（ ）
A. 液泡膜内外溶液有浓度差
B. 细胞内原生质层可看作一层选择透过性膜
C. 细胞壁是全透性的
D. 水分可以自由出入细胞
▌将已经发生质壁分离的细胞浸入清水中，其吸水的潜力的变化应当是（ ）
A. 由大到小 B. 由小到大
C. 不变 D. 变成0
A
B
实战演练
▌将同一植物细胞依次浸入清水、0. 3 g/mL的蔗糖溶液和0. 4 g/mL的KNO3溶液中，测得细胞的体积随时间的变化曲线如图所示，则曲线A、B、C分别代表细胞所处的溶液是（ ）
A. 清水、蔗糖溶液、KNO3溶液
B. KNO3溶液、清水、蔗糖溶液
C. 清水、KNO3溶液、蔗糖溶液
D. 蔗糖溶液、KNO3溶液、清水
实战演练
B
▌应用1：分辨不同溶液
▌应用2：鉴定细胞的死活
质壁分离的应用
▌应用3：测定细胞液浓度(需一系列浓度梯度的溶液)
▌应用4：比较各细胞液浓度
质壁分离的应用
[典例]
① 比较A和B的浓度：__________________________
依据是________________________________________
② 五种溶液由大到小排列：_____________
依据是________________________________________
A在乙失水最多，说明乙浓度大于细胞A且最大
A在丁失水，说明丁浓度大于细胞A
A在甲不变，说明甲浓度和A持平
A在戊吸收少量水，说明戊浓度稍低于A
A在丙吸收大量水，说明丙浓度远低于A
细胞液浓度A>B
乙＞丁＞甲＞戊＞丙
在同一溶液中，A吸水较多，或者失水较少
质壁分离的应用
细节：浓度问题
▌把体积与质量浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用于半透膜（允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）隔开（如下图），一段时间后液面的情况是（ ）。
渗透装置的常见类型与应用
▌渗透装置的应用：
探究物质能否通过半透膜
烧杯内盛 淀粉溶液 漏斗内 盛碘液 结论
A变蓝 不变蓝
B不变蓝 变蓝
C变蓝 变蓝
D不变蓝 不变蓝
碘能通过半透膜，而淀粉不能
淀粉能通过半透膜，而碘不能
淀粉和碘都能通过半透膜
淀粉和碘都不能通过半透膜
渗透装置的常见类型与应用
▌回顾：水的渗透的过程中是否需要能量？为什么？
顺相对含量梯度的运输不需要消耗能量。
协助扩散
自由扩散
▌物质以扩散的形式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应产生的能量，这种物质运输的方式叫做_______________。
被动运输
被动运输
▌自由扩散（又称简单扩散）：
物质通过简单的顺浓度梯度扩散进出细胞的方式。
被动运输
▌自由扩散的实例：
O2、CO2 等气体，甘油、乙醇、苯等脂溶性物质的跨膜运输
▌Peter和他的同事研究发现，装有一定浓度蔗糖溶液的脂质体，置于清水中。脂质体形态轻微变大。
物质跨膜运输的方式
被动运输
Peter将他在人细胞中分离出的“杂蛋白”与脂质体结合。脂质体体积明显逐渐增大，甚至涨破。
▌结论：水分子主要通过蛋白质的协助进行扩膜运输。
被动运输
▌协助扩散
（又称易化扩散）：
借助膜上转运蛋白进出细胞的物质扩散，不消耗能量。
被动运输
通道蛋白：
允许水分子或适当大小的离子顺浓度梯度通过，只参与协助扩散
载体蛋白：
与特定物质结合，通过自身构象变化，将结合物转移到膜另一侧，
参与协助扩散和主动运输。
协助扩散实例：
水的运输，
少数离子、氨基酸的运输
葡萄糖进入红细胞
被动运输
被动运输
▌讨论1：两者有什么异同点？
共同之处是都不需要细胞消耗能量。
不同之处是：后者需要借助转运蛋白的协助。
▌讨论2：为什么他们两者被统称为被动运输？
因为他们都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，所以统称为被动运输。
如果是细胞特别需要某种物质，就需要消耗能量来克服这种趋势进行逆浓度梯度运输，即主动运输（下一节讨论）。
被动运输
▌讨论4：什么因素会影响自由扩散和协助扩散的速率
自由扩散和协助扩散受到膜内外浓度差会影响
协助扩散还受到转运蛋白数量的影响
被动运输
物质浓度
运输速率
0
协助扩散
自由扩散
P