生物人教版（2019）必修1 4.1被动运输 课件 （共31张ppt）

(共31张PPT)
被动运输
第四章 第1节
第四章 细胞的物质输入和输出
半透膜
半透膜
是一类可以让某些小分子物质通过而另一些大分子物质不能通过的多孔性薄膜。
如：鱼鳔、卵黄膜、玻璃纸。
半透膜
清水
蔗糖溶液
液面相等
液面上升
溶液浓度
蔗糖<清水
单位体积水分子数
单位时间
水分子的运动
蔗糖>清水
进入漏斗>从漏斗渗出
讨论1：
漏斗管内的液面为什么会升高？
半透膜
清水
蔗糖溶液
液面相等
液面上升
重力压强（向下）=漏斗内渗透压
（向上）
液面高度差H
漏斗液面不会无限升高
讨论2：
若果漏斗管足够长，漏斗管内的液面会无限升高吗？
纱布
清水
蔗糖溶液
液面相等
因纱布不是半透膜，孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通过。
漏斗液面不会升高
讨论3：
如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面会升高吗
半透膜
蔗糖溶液
蔗糖溶液
液面相等
漏斗液面不会升高
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。
讨论4：
如果烧杯中是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样
归纳总结：渗透作用
定义：水分子（或其它溶剂分子）透过半透膜的扩散。
渗透方向
低浓度溶液 高浓度溶液
渗透压
低渗透压 高渗透压
相对含量高 相对含量低
溶液浓度
水的含量
归纳总结：渗透作用
定义：水分子（或其它溶剂分子）透过半透膜的扩散。
①具有半透膜
②半透膜两侧的溶液具有浓度差
发生条件
课堂练习
1.如右下图所示，在U形管中部C处装有半透膜，在a侧加入细胞色素(一种蛋白质)分子的水溶液(红色)，b侧加入蒸馏水，并使a、b两侧液面高度一致，经一段时间后，实验结果将是(　　)。
A. a b侧液面一致，b侧无色
B. a b侧液面一致，b侧红色
C. a侧液面低于b侧，b侧红色
D. a侧液面高于b侧，b侧无色
答案：D
课堂练习
2.下图表示渗透作用装置,一段时间后液面上升的高度为h,其中半透膜为膀胱膜,装置中溶液A、a起始浓度分别用MA、Ma表示;如果A、a均为蔗糖溶液,且开始时Ma>MA,则达到平衡后MA与Ma的关系是(　　)
A. MA>Ma　　
B. MAC. MA=Ma
D. 不确定
答案：B
水进出细胞的原理
The absorption and loss of water by cells
NaCl溶液>0.9%
NaCl溶液=0.9%
NaCl溶液<0.9%
动物细胞
一个动物细胞能否构成一个渗透系统？
NaCl溶液>0.9%
NaCl溶液=0.9%
NaCl溶液<0.9%
该装置也具备以下两个条件吗？
1、具有半透膜。
2、半透膜两侧具有浓度差。
NaCl溶液>0.9%
NaCl溶液=0.9%
NaCl溶液<0.9%
动物细胞
结论：红细胞的细胞膜相当于一层半透膜
当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
NaCl溶液>0.9%
NaCl溶液=0.9%
NaCl溶液<0.9%
动物细胞
●红细胞吸水或失水取决于什么条件？
●想一想临床上输液为什么要用生理盐水？
吃腌制的咸菜、连续嗑带盐瓜子都会感觉口渴，这是为什么呢？
口腔细胞失水
与生活中的联系
如果将装置中的漏斗换成植物细胞又将如何？和动物细胞一样也会吸水或失水吗？
植物细胞
成熟的植物细胞模式图
细胞壁（全透性，相较于细胞膜伸缩性较小）
细胞膜（选择透过性）
外界溶液
液泡膜（选择透过性）
细胞质（位于两膜之间）
原生质层
中央大液
胞
（具有一定的浓度）
约占细胞总体积90-95%，细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
一个植物细胞的什么相当于半透膜？
（相当于半透膜）
与生活中的联系
①盐渍糖渍食品不易变质。 ；
②对农作物施肥过多，农作物会萎蔫，造成烧苗。
；
③放蔫的青菜用清水浸泡又恢复新鲜。 。
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。
细胞液浓度低于外界，细胞失水，发生质壁分离现象
细胞液浓度高于清水，细胞吸水，发生质壁分离复原现象
解释生活现象：
课堂反馈：
×
×
×
×
二、自由扩散和协助扩散
像水分子这样，物质以扩散的方式进出细胞，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
自由扩散
协助扩散
细胞外
细胞内
水分子
细胞膜
物质通过简单的______________进出细胞，叫做自由扩散，也叫简单扩散。
（1）自由扩散（简单扩散）：
扩散作用
（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）分子运输动力：
（5）影响扩散速率的因素：
浓度差
扩散速度
膜两侧浓度差
自由扩散（简单扩散）
①温度 ②浓度差
细胞外
细胞内
细胞膜
借助膜上的____________进出细胞的物质扩散方式叫做协助扩散，也叫易化扩散。
（2）协助扩散（易化扩散）：
转运蛋白
（1）运输方向：
高浓度
低浓度（顺浓度梯度）
（3）实例：
红细胞吸收葡萄糖
（2）特点：
需膜上转运蛋白的协助，不需要能量
①温度
②浓度差
③转运蛋白的数量
P点后速率受转运蛋白数量限制
协助扩散（易化扩散）
（4）分子运输动力：
（5）影响扩散速率的因素：
两侧浓度差
通道蛋白
载体蛋白
转运蛋白
转运蛋白
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
总结：被动运输(自由扩散+协助扩散）
1.顺浓度梯度运输，
2.不消耗能量
正常成年人每天产生的原尿约为180 L，最终只有约1.5 L的尿液排出。其他的水去哪了？
被肾小管细胞吸收进入血液了。该过程需要水分子大量、快速通过细胞膜进入肾脏细胞，自由扩散的运输速率远不能满足生命活动的需要，而协助扩散能提高水的转运速率。
尿的形成过程示意图
水通道
课后阅读：教材P68，生物科学史话
被动运输
动物细胞：
植物细胞：
渗透作用：
半透膜；半透膜两侧要有浓度差
吸水膨胀；失水皱缩
原生质层，质壁分离及复原
分类
自由扩散
协助扩散
水进出细胞的原理
转运蛋白
通道蛋白
载体蛋白
影响因素：
膜内外物质浓度梯度的大小、转运蛋白的数量、温度
本节小结
方向：顺含量梯度（高浓度→低浓度）
动力：来自细胞内外物质的含量差
课堂练习（P67练习与应用）
二、拓展应用提示
1.提示:可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液,将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中,适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,据此推算出细胞液溶质浓度应介于这两个浓度之间。
2.假设:温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率设计实验提示:可以借用本节问题探讨中的渗透装置进行实验。将该渗透装置置于不同温度的环境中,通过比较不同温度下漏斗管液面上升速度的快慢,判定温度是否影响水分子的扩散速度,实验中要注意排除各种无关变量的干扰,如置于不同温度中的漏斗内的蔗糖溶液的量和浓度必须相等,以确保实验的准确性。