生物人教版2019必修1 4.1 被动运输（共30张ppt）

(共30张PPT)
细胞外
细胞内
b
c
d
e
a
代表各种物质分子或离子
能量
能量
4.1 被动运输
问题探讨
一段时间后
漏斗管中的液面为什么会升高？
蔗糖溶液
玻璃纸（半透膜）
清水
半透膜
蔗糖分子
水分子
问题探讨
1.漏斗内的液面为什么会升高？
单位时间
进入漏斗的水分子数量
单位时间
从漏斗渗出的水分子数量
渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。
半透膜：让小分子通过而大分子不能通过的一类多孔性薄膜的总称(如：膀胱膜、玻璃纸、卵壳膜)
蔗糖溶液
玻璃纸（半透膜）
清水
半透膜
蔗糖分子
水分子
2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
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，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
溶液渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
问题探讨
A
B
C
(不会)
发生渗透作用的条件是什么？
①具有半透膜
②半透膜两侧的溶液具有浓度差
一、水进出细胞的原理——渗透作用
30%蔗糖溶液
玻璃纸
30%蔗糖溶液
30%蔗糖溶液
纱布
清水
30%蔗糖溶液
玻璃纸
清水
思考： B和C的液面会升高吗？
蔗糖溶液
玻璃纸（半透膜）
清水
半透膜
蔗糖分子
水分子
渗透作用中水分子的运动方向：
相对含量高 相对含量低
溶液浓度
水的含量
低浓度溶液 高浓度溶液
渗透压
低渗透压 高渗透压
渗透作用原理：
当溶液浓度A>B时，水分子通过半透膜
当溶液浓度A当溶液浓度A＝B时，
A溶液
B溶液
一、水进出细胞的原理
漏斗管内的液面不再上升:
是烧杯中的水分子进出半透膜达到动态平衡的结果。
水分子通过细胞膜进出细胞也是同样的原理吗？细胞膜是否相当于一层半透膜呢？
由B流向A的多于由A流向B；
由A流向B的多于由B流向A ；
水分子进出半透膜达到动态平衡。
水进出哺乳动物红细胞
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，红细胞将会发生以下的变化：
一、水进出细胞的原理
盐水平衡，形态不变
细胞吸水膨胀、局部涨破
细胞失水皱缩
渗透作用
半透膜。
半透膜两侧具有浓度差。
红细胞吸水或失水取决于什么条件？
半透膜：
半透膜两侧具有浓度差：
细胞膜（具有活性）
细胞质与细胞外盐水有浓度差。
外
内
外
内
外
内
0.9%NaCl
10%NaCl
清水
思考：若放在盐酸溶液中，红细胞是膨胀、皱缩、保持原状还是其他？
水进出哺乳动物红细胞
2、红细胞的细胞膜是不是相当于半透膜？
1、红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？
3、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
思考：
水进出哺乳动物红细胞
细胞膜（相当于半透膜）
细胞质溶液
外界溶液
浓度差
水进出动物细胞的原理：
渗透作用条件：1.具有半透膜、
一、水进出细胞的原理
与水进出红细胞的原理一样，都是通过渗透作用。
2.细胞内外存在浓度差
植物细胞结构
全透性(水可以自由通过)、伸缩性较小
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层（伸缩性较大）
水进出植物细胞：
主要指水经过原生质层进出液泡
细胞壁
细胞膜
液泡膜
细胞质
原生质层
（半透膜）
（全透性）
细胞液
外界溶液
成熟的植物细胞的结构
探究植物细胞的吸水和失水实验
质壁分离
质壁分离复原
实验现象
液泡大小 液泡颜色 原生质层的位置 细胞大小
0.3 g/ml 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
基本不变
基本不变
变深
重新变浅
质壁分离
探究植物细胞的吸水和失水实验
实验结论：
一、水进出细胞的原理
1.原生质层相当于半透膜
2.植物细胞通过渗透作用吸水和失水。
当细胞液浓度<外界溶液浓度时，
细胞失水，原生质层比细胞壁的伸缩性大，发生质壁分离。
当细胞液浓度>外界溶液浓度时，
细胞吸水，发生质壁分离复原。
该细胞为什么
不发生变化
植物细胞发生质壁分离的条件：
3、细胞外溶液的浓度高于细胞液
1、细胞是活的
2、细胞有大液泡
一、水进出细胞的原理
水进出植物细胞
细胞在以下溶液中可以自动发生质壁分离复原现象:(一定浓度的情况下)
硝酸钾溶液、硝酸铵溶液、尿素溶液等。
植物细胞发生质壁分离的原因：
1、内因：细胞壁伸缩性小
细胞膜伸缩性大
原生质层具有选择透过性
2、外因：细胞内外存在浓度差
（1）对农作物合理灌溉，既满足作物对水分的需要，同时也降低土壤溶液浓度，促进对水分的吸收。
（2）盐碱地中植物因缺水不容易存活；一次施肥过多，会造成烧苗。
（3）糖渍、盐渍食品不变质的原因。----食品外面形成很高浓度的溶液，使微生物失水过多而死亡，不能在上面生存。
与生活中的联系
植物细胞
一、水进出细胞的原理
被动运输：像水分子这样，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的物质跨膜运输方式。
被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类
细胞外
细胞内
水分子
细胞膜
O2、CO2、
水、N2
乙醇、
甘油、苯
1.自由扩散
二、自由扩散和协助扩散
(也叫简单扩散)
（1）运输方向：
高浓度
低浓度（顺浓度梯度）
不需要载体，不需要能量
（3）实例：
水，气体（O2 、CO2、N2）；脂溶性物质（甘油、乙醇、苯等）；脂质分子（胆固醇、性激素等）
（2）特点：
（4）影响因素：
浓度差
扩散速度
浓度差
1.自由扩散（简单扩散）：
二、自由扩散和协助扩散
细胞外
细胞内
细胞膜
借助转运蛋白进出细胞的物质扩散方式
二、自由扩散和协助扩散
2 .协助扩散
二、自由扩散和协助扩散
2 .协助扩散
（易化扩散）
转运蛋白分为通道蛋白和 蛋白两种。载体蛋白只允许与自身结合部位 的分子或离子通过，每次转运时都会发生自身 的改变。
载体
相适应
构象
载体蛋白
二.自由扩散和协助扩散
2 .协助扩散
（易化扩散）
转运蛋白分为 蛋白和载体蛋白两种。通道蛋白只容许与自身通道的直径和 相适配、大小和 相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时， 与通道蛋白结合。
形状
电荷
不需要
通道
通道蛋白
水通道蛋白
钾离子通道蛋白
借助转运蛋白进出细胞的物质扩散方式
二、自由扩散和协助扩散
2 .协助扩散
（1）运输方向：
高浓度
低浓度（顺浓度梯度）
要载体，不需要能量
（3）实例：
红细胞吸收葡萄糖，神经细胞吸钠排钾
（2）特点：
（4）影响因素：
浓度差
扩散速度
浓度差、载体数量
载体蛋白 通道蛋白
转运特点
自身构象
是否与转运的分子结合
是否有特异性
实例
只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过
只容许与自身通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜的分子或离子通过
改变
不改变
不结合
结合
具有
具有
葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞
水分子通过水通道蛋白进出细胞
二、自由扩散和协助扩散
二、自由扩散和协助扩散
自由扩散 协助扩散
方向 顺浓度梯度
能量 不耗能
转运蛋白 不需要
实例 气体、水、 。 通道、 通道
示意图
曲线
影响因素 膜内外物质浓度梯度 膜内外物质浓度梯度
和 数量
顺浓度梯度
不耗能
需要
转运蛋白
钾离子
水
脂溶性小分子
被动运输
自由扩散
协助扩散
磷脂双分子层
载体蛋白
转运蛋白
通道蛋白
水通道蛋白
水分子进出细胞
属于
包括
穿过
借助
包括
如
课堂小结
实例：水进出细胞的原理
课堂小结
即时训练
1、将发生质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于清水中，发生的变化是（ ）
A. 液泡的颜色逐渐变浅 B. 细胞吸水直至涨破
C. 原生质层逐渐增厚 D. 细胞体积明显增大
2、红苋菜的叶肉细胞中含有花青素，若将红苋菜叶片放在清水中，水的颜色无明显变化；若对其进行加热，随着水温升高，水的颜色逐渐变成红色，其原因是（ ）
花青素在水等无机溶剂中难以溶解 B. 水温升高使花青素的溶解度增大
C. 加热使细胞壁失去了选择透过性 D.加热使叶肉细胞的生物膜被破坏
A
D
3、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，两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高，在显微镜下连续观察，可以预测甲乙两细胞的变化是（ ）
甲乙两细胞发生质壁分离后不发生质壁分离复原
甲乙两细胞都发生质壁分离，但乙细胞很快发生质壁分离复原
只有乙细胞发生质壁分离，但不会发生质壁分离复原
甲乙两细胞发生质壁分离，随后都很快发生质壁分离复原
B
4、甲、乙两种物质分别依赖自由扩散(简单扩散)和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白的磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则 (　　)
A．甲运输被促进 B．乙运输被促进
C．甲运输被抑制 D．乙运输被抑制
D
即时训练