4.1被动运输课件-2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1(共19张PPT)

(共19张PPT)
4.1 被动运输
问题探讨：
在一个长颈漏斗是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，会出现如右图所示现象。
玻璃纸（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。
渗透现象演示
动画演示
动画演示
蔗糖分子 水分子
讨论：
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？
单位体积内的水分子数：
烧杯（清水）＞漏斗（蔗糖溶液）
单位时间内水分子透过的数量：
烧杯→漏斗＞漏斗→烧杯
问题探讨：
2.如果用一层纱布（全透性）代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？
不会，纱布不是半透膜，蔗糖分子和水分子都能通过。
问题探讨：
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？
液面不会升高，半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。
1.什么叫渗透作用？渗透现象发生需要具备什么条件？渗透装置达到渗透平衡时膜两侧浓度一定相等吗？
2.回答思考讨论T1,2,3,4,5。
3.用洋葱外表皮来探究植物细胞的吸水和失水实验，在显微镜下共观察几次？第一次观察的目的是什么？
4.质壁分离中的“质”“壁”分别是什么？质壁分离发生需要什么条件？观察质壁分离现象通常需要选择什么材料？什么是质壁分离复原？
自学：阅读教材P62-65，思考并回答以下问题：
溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目
渗透作用
1.定义
2.发生渗透现象的条件
3.水分子渗透的方向
①具有半透膜
②半透膜两侧存在浓度差（相对分子数目）
半透膜
含水量___
含水量___
___浓度溶液
___浓度溶液
低
高
高
低
渗透平衡时水分子进出速率相等
水分子或（其它溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。
S2溶液
S1溶液
半透膜
U型管
S1溶液
S2溶液
疑难突破二：水进出动植物细胞的原理
等渗溶液
高渗溶液
低渗溶液
细胞吸水膨胀
细胞失水皱缩
细胞形态不变
外界溶液浓度<
细胞质的浓度
外界溶液浓度>
细胞质的浓度
外界溶液浓度=
细胞质的浓度
1. 红细胞内血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？它们相当于问题探讨中的什么物质？
2. 红细胞细胞膜是否相当于问题探讨中半透膜
3. 外界浓度低时，红细胞一定会吸水涨破吗？
4. 红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
5. 想一想临床上输液为什么要用生理盐水？
不能，相当于蔗糖分子
相当
不一定，浓度差很大时会涨破，较小时不会。
浓度差。浓度差越大细胞吸水或失水越多。
防止血细胞失水或吸水，维持细胞正常形态。
植物细胞的吸水与失水
成熟植物细胞模式图
细胞膜
细胞液
细胞质
液泡膜
细胞壁
原生质层
细胞膜和液泡膜都是生物膜，都具有选择透过性
？
(全透性)
作用：主要是保护和支持细胞
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
水进出植物细胞：主要是指水经过__________进出液泡。
原生质层
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_________。
水是怎样进出植物细胞的呢？原生质层是不是相当于一层半透膜？
设计方案：将植物细胞浸润在 的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在 中，观察其大小的变化。
设计方案（材料 处理） 预期结果
缩小
失水皱缩
变大
吸水膨胀
较高浓度
清水
实验 探究植物细胞的吸水与失水
表达交流
进一步探究
作出假设
设计实验
进行实验
提出问题
分析结果得出结论
水是以渗透作用的方式进出植物细胞的，原生质层相当于一层半透膜
提出问题
作出假设
设计实验
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
② 吸水纸
① 0.3g/mL的蔗糖溶液
③ 清水
实验 探究植物细胞的吸水与失水
外表皮细胞
实验材料
实验步骤
实验结果
中央液泡大小及颜色 原生质层位置变化 细胞大小
蔗糖溶液
清水
中央液泡变小颜色加深
逐渐恢复原来大小颜色变浅
原生质层恢复原位
原生质层脱离细胞壁
基本不变
基本不变
第一次对照
滴加蔗糖溶液
滴加清水
第二次对照
质壁分离
质壁分离复原
质壁分离及复原现象发生的条件
(1)植物细胞的原生质层相当于一层________；
(2)植物细胞是通过__________吸水和失水的。
实验结论：
半透膜
渗透作用
原因
内因
外因
①成熟植物细胞的原生质层相当于一层________
②原生质层比细胞壁的伸缩性____
细胞液与外界溶液之间存在________
半透膜
大
浓度差
外界溶液浓度＞细胞液浓度
外界溶液浓度＜细胞液浓度
外界溶液浓度＝细胞液浓度
植物细胞发生渗透作用失水→发生质壁分离现象
植物细胞发生渗透作用吸水→发生质壁分离复原现象
植物细胞的失水量＝吸水量→水分进出细胞达到平衡状态
疑难突破三：被动运输
像水分子这样，物质以____________进出细胞，_________消耗细胞内化学反应所释放的_____，这种物质跨膜运输方式称为_____________。
被动运输分为______________和_______________两类。
扩散方式
不需要
能量
被动运输
自由扩散
协助扩散
1.自由扩散、协助扩散的概念是什么？分别有什么特点？影响自由扩散和协助扩散的因素分别是什么？
2.转运蛋白有几种？有什么作用？
自学：阅读教材P66-67，思考并回答以下问题：
自由扩散（简单扩散）
(1)概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞。
(2)特点
①顺浓度梯度运输
②不需要转运蛋白协助
③不需要消耗能量
(3)实例：
气体、水、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯等）
浓度差
扩散速度
(4)影响因素：
膜内外物质浓度梯度的大小
（浓度差）
协助扩散（易化扩散）
载体蛋白
通道蛋白
(1)概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散。
(2)特点
① 顺浓度梯度运输
② 需要转运蛋白协助
③ 不需要消耗能量
(3)实例：
红细胞吸收葡萄糖、
水通道蛋白、钾离子通道蛋白等
浓度差、转运蛋白数量
浓度差
扩散速度
(4)影响因素：
P点后受转运蛋白
数量影响
转运蛋白
转运蛋白：镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助物质顺浓度梯度跨膜运输。
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，而且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。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白相结合。
特异性
练习：完成教材P67练习与应用