生物人教版2019必修1 4.1 被动运输（共22张ppt）

(共22张PPT)
被动运输
学习目标
阐述渗透作用的原理及条件
探究植物细胞的吸水和失水
观察植物细胞的质壁分离与复原
掌握两种被动运输的方式
问题探讨
在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现如图所示现象。玻璃纸是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。
1.漏斗管内的液面为什么会升高？
单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水的水分子数。
半透膜两侧的水分子都能够自由进出，但由于蔗糖溶液中水的相对含量(单位体积中的水分子数)比烧杯中的水的相对含量低，因此单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水的水分子数，导致漏斗中水量增加，液面上升。宏观结果，水从相对含量高的一侧流向相对含量低的一侧。
问题探讨
在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现如图所示现象。玻璃纸是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。
2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗 为什么
如果漏斗管足够长，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
问题探讨
在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现如图所示现象。玻璃纸是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。
3.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，水分子和蔗糖分子都能通过。
问题探讨
在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现如图所示现象。玻璃纸是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。
4.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
漏斗管中的液面将保持不变。
渗透作用
(1)水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程，称为渗透作用。
(2)发生渗透作用的条件:一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。
(3)渗透的方向:水的相对含量高的一侧→ 水的相对含量低的一侧。
水进出动物细胞的原理
水进出哺乳动物红细胞的示意图
外界溶液______细胞质浓度
细胞吸水膨胀
＜
外界溶液______细胞质浓度
细胞失水皱缩
外界溶液______细胞质浓度
水分进出细胞动态平衡
＞
=
水进出动物细胞的原理
(1)动物细胞的 细胞膜 相当于半透膜。
(2)水分子运动的方向：水的相对含量高的一侧→水的相对含量低的一侧
(3)动物细胞吸水和失水的原理：渗透作用
(4)动物细胞吸水和失水的条件：
①细胞膜具有选择透过性，相当于半透膜
②细胞内液和细胞外液具有浓度差。
水进出动物细胞的原理
（全透性的，保护和支持细胞，伸缩性比较小）
原生质层（伸缩性大）
（成熟植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液）
后文所说的水进出细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。
探究植物细胞的吸水和失水
提出问题(水分进出植物细胞是通过渗透作用吗 原生质层是否相当于一层半透膜 )
作出假设(水分进出植物细胞是通过渗透作用。原生质层相当于一层半透膜。)
设计实验(设计方案、预期结果)
进行实验，记录结果(按预定方案进行实验)
分析结果，得出结论
表达与交流
探究植物细胞的吸水和失水
实验设计思路：
将活的成熟的(最好带有颜色的)植物细胞浸润在较高浓度(浓度不可过高)的蔗糖溶液中，观察液泡、原生质层及细胞大小的变化；再浸润在清水中，观察其变化。
预期实验结果：
在蔗糖溶液中，细胞_______(吸水/失水)；
之后在清水中，细胞________(吸水/失水)。
失水
吸水
原生质层与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了_______
之后，原生质层慢慢地恢复成原来的状态，就是逐渐发生了______________
质壁分离
质壁分离的复原
探究植物细胞的吸水和失水
进行实验 观察现象（结果）：
探究植物细胞的吸水和失水
分析结果：
得出结论：
植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞通过渗透作用吸水和失水。
探究植物细胞的吸水和失水
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，这种物质跨膜运输方式被称为被动运输。
被动运输又分为________和________两类。
自由扩散 协助扩散
自由扩散和协助扩散
有些小分子物质，很容易自由地通过细胞膜的磷脂双分子层，如氧和二氧化碳。甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物也较易通过自由扩散进出细胞。像这样，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。
自由扩散和协助扩散
离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等，不能自由地通过细胞膜。镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。
自由扩散和协助扩散
转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。
载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，每次转运时都会发生自身构象的改变。
通道蛋白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，分子或离子通过时不需要与通道蛋白结合。
自由扩散和协助扩散
研究表明，水分子可以通过自由扩散进出细胞，也可以借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞，更多的是，协助扩散 。
自由扩散和协助扩散的动力均来自细胞内外物质的浓度差，此外协助扩散的速率与转运蛋白的数量有关。
自由扩散和协助扩散
巩固练习
课堂练习
课堂总结
渗透作用
水进出动植物细胞的原理
自由扩散和协助扩散