4-1 被动运输 课件（25张PPT2个视频）高中生物学人教版（2019）必修一

(共25张PPT)
§4-1 被动运输
细胞的物质输入和输出
思考
在腌制黄瓜的时候，会看到什么现象？
为什么会出现这种现象？
　　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，会看到什么现象？
问题探讨
现象：
过一段时间后，漏斗管内的液面会升高。
注：玻璃纸（又叫赛璐纷）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能 ）。
问题探讨
漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？
如果烧杯内不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些，导致漏斗中水量增加，液面上升。
不会。
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。
不会，因为纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物质都能够自由通过，包括水分子和蔗糖分子都能通过。
漏斗中的液面将保持不变。
定义：
水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。
条件：
半透膜
两侧存在浓度差
方向：
水分子从水的相对含量高的一侧→相对含量低的一侧。
将一滴红墨水滴入一杯清水中，清水很快就变成了红色。
是烧杯中的溶剂——水分子通过半透膜向漏斗内扩散的结果。
现象
原因
这是溶质分子在水中扩散的结果。
“问题探讨”所展示的漏斗管内的液面之所以会上升。
扩散
渗透
渗透作用
动物细胞的吸水和失水
将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后，红细胞将会发生以下的变化。
实验材料：
哺乳动物的红细胞。
选材原因：
哺乳动物的红细胞呈两面凹的圆饼状，吸水膨张和失水皱缩现象明显。
实验结论：
水分进出动物细胞的原理是渗透作用。
外界溶液溶质浓度＜细胞质浓度
外界溶液溶质浓度＞细胞质浓度
外界溶液溶质浓度＝细胞质浓度
细胞吸水膨胀
细胞失水皱缩
细胞形态不变
构成
分析：
植物细胞的吸水和失水
(选择透过性)
原生质层
(选择透过性)
细胞膜
细胞质
液泡膜
细胞壁
半透膜
原生质层
细胞内的 液体环境
—细胞液
浓度差
外界溶液
存在
相当于
渗透系统
(全透性)
【探究·实践】
探究植物细胞的吸水和失水
将萎蔫的菜叶浸泡在清水中，菜叶就会变得硬挺。将白菜剁碎做馅时，常常放一些盐，一会儿可见到水分渗出。对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。
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？
观察现象
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验，记录结果
分析结果，得出结论
细胞膜和液泡膜是生物膜，具有选择透过性，那么原生质层也具有选择透过性，相当于半透膜。就与外界溶成熟的植物细胞液构成一个渗透系统。
当细胞液溶质浓度＞外界溶液溶质浓度时，会使植物细胞吸水。
当细胞液溶质浓度＜外界溶液溶质浓度时，会使植物细胞失水。
方法步骤
确定实验思路
设计实验步骤、预期实验结果
表达和交流
确定实验思路
将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，在显微镜下会观察到中央液泡变小；
再将细胞浸润在清水中，在显微镜下会观察到中央液泡变大。
植物细胞在较高浓度蔗糖溶液中液泡变小
植物细胞在清水中液泡变大
1. 用刀片在新鲜洋葱鳞片叶外表皮上划一方框
2. 用镊子撕下表皮
3. 在洁净载玻片上滴一滴清水，将撕下的表皮放在水滴中展平
4. 盖上盖玻片，制成临时装片。用低倍显微镜观察。
制作临时装片
盖玻片一侧滴蔗糖溶液，另一侧吸水纸吸引。重复几次，低倍镜观察。
质壁分离的观察
盖玻片一侧滴清水，另一侧吸水纸吸引。重复几次，低倍镜观察。
质壁分离复原的观察
进行实验
按照实验方案进行实验
记录结果
中央液泡大小 原生质层位置 细胞大小
蔗糖溶液 变小 脱离细胞壁 基本不变
清水 逐渐恢复原来大小 恢复原位 基本不变
仔细观察，将结果记录在下表内。
蔗糖溶液
清水
分析结果，得出结论
水分子进出细胞的方向取决于生物膜两边溶液的浓度，细胞吸水和失水是水分子顺相对含量梯度进行跨膜运输的过程。
当外界溶液溶质的浓度大于细胞液溶质的浓度时，植物细胞会失水。
当外界溶液溶质的浓度小于细胞液溶质的浓度时，植物细胞会吸水。
被动运输
定 义
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。
高浓度
低浓度
自由扩散
协助扩散
方 式
1
2
自由扩散
1
方式　
定义：
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。
举例：
一些不带电荷的无机小分子，如：氧和二氧化碳。
脂溶性的有机小分子，如：甘油、乙醇、苯等。
方向：高浓度→低浓度
细胞外
细胞内
协助扩散
2
方式　
定义：
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，也叫易化扩散。
举例：
离子的顺浓度梯度跨膜运输。
一些小分子有机物的顺浓度梯度跨膜运输，如葡萄糖、氨基酸。
载体蛋白
通道蛋白
高浓度
低浓度
转运蛋白
扩散
易化扩
散
协助扩散
2
方式　
转运蛋白的种类：
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。分子或离子不与通道蛋白结合。
协助扩散
2
方式　
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。
转运蛋白的种类：
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。分子或离子不与通道蛋白结合。
水分子的跨膜运输　
通过自由扩散进出细胞
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）
影响因素
膜内外物质浓度梯度的大小。
协助扩散：还与转运蛋白的数量有关。
预习：主动运输与胞吞胞吐
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