4.1 被动运输 课件(共40张PPT)

(共40张PPT)
生活中我们会观察到：
盐腌制过的黄瓜皱皱巴巴，还会出很多水；
而用清水泡过的青菜却很硬挺，
这是为什么呢？
清水泡过的青菜
盐腌制过的黄瓜
问题探讨
问题探讨P62
1、漏斗管内的液面如何变化，原因是什么？
多
少
由于蔗糖溶液中水的相对含量（单位体积中的水分子数）比烧杯中的水的含量低，因此，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度相对更快，导致漏斗中水量增加，液面上升。
？如果漏斗管无限长，液面会无限升高吗？
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，最终达到平衡，液面将不再上升。
不会。蔗糖分子和水分子都可以透过纱布
单位时间透过玻璃纸进出水分子量相同，故漏斗管液面不变
2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？
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？
条件一 ：半透膜
条件二：浓度差
一、渗透作用
1、概念：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，称为渗透作用。
2、条件:
① 具有半透膜
② 半透膜两侧的溶液浓度不同
3.渗透作用中水的运输方向
含水量高－
半透膜
水（溶剂）
溶液浓度低
－渗透压低
含水量低－
溶液浓度高
－渗透压高
水分子是顺相对含量梯度跨膜运输
渗透压：溶质对水的吸引力
问题：细胞是否会发生渗透作用呢
外界溶液浓度
细胞质浓度
细胞吸水膨胀
外界溶液浓度
细胞质浓度
保持原状态
外界溶液浓度
细胞质浓度
细胞失水皱缩
红细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜？
红细胞的细胞膜相当于一层半透膜
结论：红细胞的细胞膜相当于一层半透膜
分析结果得出结论
提出问题
设计实验
进行实验
作出假设
小于
大于
等于
水的进出方向——顺相对含量的梯度进出动物细胞
2. 根据现象判断红细胞的细胞膜相当于什么膜？
红细胞的细胞膜相当于半透膜。
思考与讨论P63
1．红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探究”所示装置中的什么物质？
不能，因为血红蛋白是大分子，不能透过细胞膜。这些有机物相当于装置中蔗糖。
4. 红细胞吸水或失水的多少取决于什么？
3. 当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水而涨破吗？
当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细胞一般会因持续吸水而涨破。
红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多。
5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水。
生理盐水是0.9%氯化钠溶液，与人体细胞质的浓度基本相同，可保证细胞在输液过程中形态不变。
2、动物细胞吸水还是失水取决于细胞液浓度与外界溶液浓度的差值
1、动物细胞是一个渗透系统
（1）细胞膜相当于半透膜
（2）细胞膜两侧溶液具有浓度差
2. 植物细胞在什么情况下会失水？
问题
1. 植物细胞会出现失水的情况吗？
当细胞液的浓度小于外界溶 液的浓度时
植物细胞的结构
细胞壁
细胞膜
细胞质
液泡膜
细胞液
外界溶液
细胞壁
细胞膜
细胞质
液泡膜
细胞液
外界溶液
原生质层
浓 度 差
原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间 的细胞质。
问题：原生质层是不是相当于一层半透膜呢？
科学探究的一般步骤
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
（设计方案、预期结果…）
（按预定方案进行实验）
（分析实验结果，得出结论……）
（总结，写实验报告并适当交流）
植物细胞的吸水和失水
1、提出问题：
原生质层是一层半透膜吗？
2、作出假设：
原生质层相当于一层半透膜
阅读课本P64
理由是：植物细胞膜和液泡膜都是生物膜，他们具有与红细胞的细胞膜基本相同的化学组成和结构。植物细胞的吸水和失水与红细胞的失水和吸水很相似。
　　原生质层是细胞层次的结构，要观察它，我们必须借助显微镜；那么我们应该选用什么样的实验材料才能使实验成功呢？
紫色的洋葱鳞片叶
要观察细胞发生质壁分离和复原，对材料有哪些要求？
有细胞壁（植物细胞）；
有中央液泡（颜色为深色）；
活细胞（原生质层相当于半透膜）
你觉得植物细胞会过多吸水涨破吗？
不会。植物细胞的细胞壁起保护作用。
３、设计实验：
　　将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小的变化。
预期实验的结果
　　由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此在较高浓度的蔗糖溶液中，植物细胞失水，液泡会缩小；在清水中植物细胞吸水，液泡又会变大。
正常状态下
细胞失水液泡缩小
细胞吸水液泡变大
对照组
滴加蔗糖
溶液
滴加清水
不作任何处理
４、进行实验：
实验现象：

中央液
泡大小
原生质层
的位置
细胞
大小
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
水的进出方向——顺相对含量的梯度进出植物细胞
5、分析结果，得出结论
　　　在较高浓度溶液中细胞失水，液泡变小；在低浓度溶液中细胞吸水，液泡变大。原生质层相当于半透膜，成熟的植物细胞靠渗透作用吸水或失水。
6、表达和交流：
　　　将本组探究的问题、过程、结果和结论与其它小组交流，听取他们的质疑并进行解释。
植物细胞质壁分离现象
细胞失水时细胞壁和原生质层都会出现一定程度的收缩,但原生质层的伸缩性更大,故原生质层会与细胞壁发生分离。
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水
>
成熟的植物细胞是一个渗透系统
植物细胞质壁分离复原现象
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水
<
植物细胞质壁分离和复原现象
内因：是原生质层具选择透过性，且
原生质层的伸缩性比细胞壁大。
外因：具有浓度差
1.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，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。
2.被动运输分类：（1）自由扩散（2）协助扩散
被动运输
1.自由扩散：
物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。
2. 协助扩散：
借助膜上的载体蛋白进出细胞的物质扩散方式。
进出细胞的物质借助通道蛋白的扩散。
2. 协助扩散：
水通道蛋白
离子通道蛋白
不需要消耗能量
1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？
需要消耗能量
不需要。因为二者都是顺物质的浓度梯度进行的。
2. 自由扩散与协助扩散有什么异同？
相同：顺浓度梯度，不消耗能量。
不同：协助扩散需要载体蛋白或通道蛋白，
自由扩散不需要。
项 目 自由扩散 协助扩散
运输方向
是否需要
载体
是否消耗细胞内的能量
举例
不需要
需要
不消耗
不消耗
O2、H2O、CO2、尿素、甘油、乙醇等
葡萄糖通过红细胞膜
高浓度
低浓度
高浓度
低浓度
a
c
b
B
a
c
b
C
a
c
b
D
a
c
b
A
练习
1. a、b、c是三个相邻的细胞, 已知a细胞液浓度>b细胞液浓度>c细胞液浓度,如图所示, 能正确表示水分在三个相邻的细胞的运输方向的是
1. a、b、c是三个相邻的细胞, 已知a细胞液浓度>b细胞液浓度>c细胞液浓度,如图所示, 能正确表示水分在三个相邻的细胞的运输方向的是
C
a
c
b
B
a
c
b
C
a
c
b
D
a
c
b
A
练习
2. 田间一次施肥过多, 作物变得枯萎发黄, 俗称“烧苗”, 其原因是 A. 根细胞从土壤中吸收的养分过多
B. 根细胞不能从土壤中吸水
C. 根系不能将水向上运输
D. 根系被肥料分解释放的热能烧毁
B
2. 田间一次施肥过多, 作物变得枯萎发黄, 俗称“烧苗”, 其原因是 A. 根细胞从土壤中吸收的养分过多
B. 根细胞不能从土壤中吸水
C. 根系不能将水向上运输
D. 根系被肥料分解释放的热能烧毁
3. 利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是 A. 盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用
B. 盐水中的Na＋不利于细菌的生活
C. 盐水是中性的, 不适于细菌的生活
D. 由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗 出而死亡
D
3. 利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是 A. 盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用
B. 盐水中的Na＋不利于细菌的生活
C. 盐水是中性的, 不适于细菌的生活
D. 由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗 出而死亡