4.1被动运输课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1（共30张PPT）

(共30张PPT)
一、水进出细胞的原理
扩散现象
是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布的现象。
扩散速度与温度有关，温度越高，扩散速度越快。
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，会出现如右图所示现象。
一、水进出细胞的原理
问题探讨
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。
动画演示
单位时间内
水分子的运动
渗透作用
1.如果用纱布代替玻璃纸，还会出现渗透作用吗？
2.如果将烧杯中的清水换成等浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
不会，水和蔗糖分子会进行简单扩散，均匀分布在烧杯中
半透膜下方对水分子的吸引力等于半透膜上方对水分子的吸引力，水分子通过半透膜属于动态平衡状态，漏斗中液面保持不变
一、水进出细胞的原理
尝试总结渗透作用需要的两个条件以及渗透作用的渗透方向。
1.发生条件：①半透膜 ②半透膜两侧溶液具有浓度差
2.渗透方向：
浓度是物质的量（mol）浓度，不是质量（g）浓度
一、水进出细胞的原理
水的含量
溶液浓度
一、水进出细胞的原理
浓度是物质的量（mol）浓度，不是质量（g）浓度
0.3mol/L的葡萄糖
0.5mol/L的葡萄糖
一、水进出细胞的原理
浓度是物质的量（mol）浓度，不是质量（g）浓度
180g的葡萄糖
180g的蔗糖
注：葡萄糖的相对分子质量为180，
蔗糖相对分子质量342
一、水进出细胞的原理
浓度是物质的量（mol）浓度，不是质量（g）浓度
0.3mol/L的葡萄糖
0.4mol/L的Nacl
细胞质浓度＞外界溶液浓度
细胞质浓度＜外界溶液浓度
细胞质浓度 = 外界溶液浓度
一、水进出细胞的原理
（1）红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？
（2）红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？
不能。蔗糖分子。
是。
（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？
不一定，浓度差很大时会涨破，浓度差较小时不会涨破。
思考与讨论：
一、水进出细胞的原理
（4）红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
（5）临床上输液为什么要用生理盐水？
浓度差。当外界溶液浓度大于细胞质浓度时，红细胞失水；反之，红细胞吸水。浓度差越大细胞吸水或失水越多。
防止血细胞失水或吸水，细胞形态改变影响细胞的功能。
思考与讨论：
一、水进出细胞的原理
一、水进出细胞的原理
植物细胞
1.细胞壁
2.液泡
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。
对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。
将有些萎蔫的菜叶浸泡在清水中，不久，菜叶就会变的硬挺。
盐腌制过的黄瓜,皱皱巴巴，还出水。
生活现象：
一、水进出细胞的原理
植物细胞的失水与吸水是不是通过渗透作用呢？
二、探究植物细胞的吸水和失水
原生质层是否相当于半透膜？
原生质层相当于一层半透膜
将植物细胞（洋葱外表皮细胞）浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小的变化。
预期结果
实验思路
原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过，而蔗糖分子不能通过。
外界溶液浓度小于细胞液浓度
外界溶液浓度大于细胞液浓度
细胞失水（质壁分离）
细胞吸水（质壁复原）
二、探究植物细胞的吸水和失水
有紫色大液泡，便于观察
思考⑴：选择紫色洋葱鳞片叶外表皮的原因？
思考⑵：不选用根尖分生区细胞的原因？
思考⑶：能否选用绿色植物的叶肉细胞，为什么？
黑藻叶片细胞
质壁分离
没有大液泡
二、探究植物细胞的吸水和失水
表达与交流
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
设计思路
既能使植物细胞发生质壁分离，又不会使细胞失水过多影响复原
0.3g/mL的蔗糖溶液
浓度过低：
分离慢或不分离
浓度过高：
细胞失水过多死亡
（如0.5g/ml蔗糖）
二、探究植物细胞的吸水和失水
实验原理
外因：
细胞液和外界溶液存在浓度差，细胞发生渗透吸水和失水
①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
②原生质层比细胞壁伸缩性大
内因：
二、探究植物细胞的吸水和失水
盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片
滴清水
撕取洋葱鳞片叶外表皮
低倍镜观察
撕取洋葱鳞片叶时要不带叶肉且不宜过大，避免制作装片时出现重叠和气泡，撕取后要放入载玻片上的清水中
二、探究植物细胞的吸水和失水
低倍镜观察
在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引
中央液泡逐渐变小，颜色变深,原生质层与细胞壁逐渐分离;细胞大小基本不变。
在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引
低倍镜观察
中央液泡逐渐变大，颜色变浅,原生质层逐渐恢复到贴近细胞壁;细胞大小基本不变。
二、探究植物细胞的吸水和失水
现象
试剂
中央液泡大小
原生质层位置
细胞大小
0.3g/mL蔗糖溶液
清水
变小，颜色变深
质壁分离
实验结论：
与细胞壁分离
变大，颜色变浅
与细胞壁重新贴合
质壁分离复原
基本不变
基本不变
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。
二、探究植物细胞的吸水和失水
细胞壁的伸缩性
原生质层的伸缩性
＜
外因：
外界溶液浓度
细胞液浓度
＞
内因
原生质层相当于一层半透膜
细胞渗透失水
质壁分离
质壁分离的概念：
思考: 质壁分离中“质”和”壁”分别指什么？
质指原生质层，壁指细胞壁
指原生质层和细胞壁发生分离的现象
二、探究植物细胞的吸水和失水
看看物质可以通过哪些方式进入细胞？
1.实例：
①不带电的小分子：水、尿素气体分子（ O2 、CO2、N2 ）等
②脂溶性物质：甘油、乙醇、胆固醇、性激素等
1.自由扩散（简单扩散）
2.运输方向:
顺浓度梯度
3.特点：
①不需要转运蛋白协助
②不需要能量
4.影响因素：
细胞内外浓度差
1.自由扩散（简单扩散）
探究水分子进出细胞的方式：
1.由“生物膜和人工膜对同种物质的通透性差异”的实验结果，推测水分子是如何通过细胞膜的？
人工膜
生物膜
2.协助扩散（易化扩散）
1.运输方向:
顺浓度梯度
2.特点：
①需要转运蛋白协助
②不需要能量
3.影响因素：
①细胞内外浓度差
②转运蛋白的数量
（1）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。需要与分子离子发生结合。
（2）通道蛋白
只容许与自身通道直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过；不需要与分子或离子结合。
转运蛋白
水分子进出细胞（水通道蛋白）
葡萄糖进入红细胞（载体蛋白）
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
图示
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
转运蛋白
肾小管对水的重吸收
自由扩散和协助扩散有哪些相同点？哪些不同点？