被动运输ppt课件 2021-2022学年高一生物人教版必修一.ppt

第第1节节 被动运输被动运输第第4章章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出渗透现象示意图渗透现象示意图在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸（半透膜），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。半透膜半透膜 半透膜是允许一部分物质通过，不允许另一部分物质通过的膜。它包括物理性的过滤膜和生物性的选择透过性膜。过滤膜过滤膜：膜上有一些小孔，物质分子能否通过该膜完全决定于分子的直径。若分子的直径小于小孔直径，就能通过，否则不能通过。选择透过性膜选择透过性膜：物质能否通过这种膜是根据生命活动的需要与否，而不决定于物质分子的直径大小。过滤膜细胞膜 1为什么漏斗管内的液面会升高？因为单位时间内进入漏斗中的水分子数量比从漏斗中出来的水分子数量多。即水分子通过半透膜向漏斗内扩散的结果。渗透作用渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）水分子（或其他溶剂分子）通过通过半透膜半透膜的扩散。的扩散。扩散扩散扩散现象:这种铜离子在水中不断运动的现象，称为扩散。扩散是分子或离子等从含量高处向含量低处运动的现象。扩散使得该分子分布均匀，直到平衡。此后分子仍在运动，只是着平衡的状态。将少许硫酸铜晶体投入水中静置数分钟后，蓝色的铜离子向周围扩散两天后，蓝色扩散至较大范围数日甚至更长的时间后，蓝色会扩散至全部溶液中1234 1若漏斗足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？若漏斗液面不再升高，半透膜两侧的溶液溶度会不会相等？液面不会无限升高，液面上升的动力来自于半透膜两侧存在的浓度差，随着水分子向漏斗内的扩散，浓度差减小，当浓度差减小到与管内的水柱产生的压力相抵消时，液面就不再变化了。不会，一侧是蔗糖溶液，一侧是清水，溶液溶度不相等不会，一侧是蔗糖溶液，一侧是清水，溶液溶度不相等。（浓度差越大，高度差越大）（浓度差越大，高度差越大）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？漏斗液面不会上升。因为半透膜两侧溶液没有浓度差，水分子进出处于动态平衡。2如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？不会。纱布的孔隙很大，是全透性的，蔗糖和水分子都能自由通过纱布。总结：产生渗透作用的条件有哪些？总结：产生渗透作用的条件有哪些？一、产生渗透作用的条件一、产生渗透作用的条件有半透膜半透膜两侧的溶液存在浓度差二、水分子的渗透方向二、水分子的渗透方向水的相对含量：溶液浓度：含量高 含量低低浓度溶液 高浓度溶液课堂反馈1将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋(蔗糖分子蔗糖分子不能透过不能透过)浸入蒸馏水中，下图能正确表示透析袋浸入蒸馏水中，下图能正确表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间关系的是中蔗糖溶液浓度与时间关系的是(B)课堂反馈2如图是三个相邻的植物细胞之间水分流动如图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图，图中三个细胞的细胞液浓度关方向示意图，图中三个细胞的细胞液浓度关系是系是(A )A甲甲乙乙乙乙丙丙C甲甲乙，且乙乙，且乙丙丙 D甲甲丙丙课堂反馈3如图为某同学制作的渗透装置及实验结果，如图为某同学制作的渗透装置及实验结果，下列有关分析正确的是下列有关分析正确的是(D )A若若a、b中均为蔗糖溶液，则两者当前浓度相同中均为蔗糖溶液，则两者当前浓度相同B若若a、b中均为蔗糖溶液，则两者起始浓度相同中均为蔗糖溶液，则两者起始浓度相同C若将水槽中水换为若将水槽中水换为b中溶液，则中溶液，则a液面将上升液面将上升D若将水槽中水换为若将水槽中水换为b中溶液，则中溶液，则b液面将下降液面将下降一、水进出细胞的原理（二）水进出哺乳动物红细胞的原理1当外界溶液浓度当外界溶液浓度 细胞质的浓度时，细胞吸水膨胀。细胞质的浓度时，细胞吸水膨胀。2当外界溶液浓度当外界溶液浓度 细胞质的浓度时，细胞失水皱细胞质的浓度时，细胞失水皱缩。缩。3当外界溶液浓度当外界溶液浓度 细胞质的浓度时，细胞形态不细胞质的浓度时，细胞形态不变，变，因为水分子因为水分子 。=水分子进出细胞达到动态平衡水分子进出细胞达到动态平衡蔗糖溶液半透膜清水细胞质细胞膜外界溶液一、水进出细胞的原理（一）水进出哺乳动物红细胞的原理小组讨论：小组讨论：书本书本P63 思考与讨论思考与讨论1、植物细胞会出现吸水和失水的情况吗？、植物细胞会出现吸水和失水的情况吗？2、植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水、植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水？3、什么结构相当于一层半透膜？、什么结构相当于一层半透膜？提出问题：提出问题：（二）水进出植物细胞的原理水又是如何进出植物细胞的呢？水又是如何进出植物细胞的呢？细胞壁（细胞壁（全透性全透性）细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡膜液泡膜细胞液细胞液 （具有一定的浓度）（具有一定的浓度）原生质层原生质层（不包括细胞核、细胞液）水进出植物细胞,主要是指水经过原生质层进出液泡,细胞壁是全透性的。探究实践探索植物细胞的吸水和失水现象：植物细胞会吸水或失水，且与外界溶液浓度有关提出问题：水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层相当于一层半透膜吗？做出假设：原生质层相当于一层半透膜实验设计思路分析：1、如果假设正确，当外界溶液浓度（与细胞液浓度相比）高时，植物细胞就会_水；当外界溶液浓度（与细胞液浓度相比）低时，植物细胞就会_水。2、怎样观察植物细胞？如何通过观察区分吸水细胞、失水细胞和正常细胞？3、怎样改变外界溶液的浓度？探究实践探索植物细胞的吸水和失水阅读书本阅读书本P6465观看视频，完成下列表格：观看视频，完成下列表格：外界溶液外界溶液中央液泡中央液泡大小大小原生质层的位原生质层的位置置细胞大小细胞大小液泡颜色液泡颜色吸水能力吸水能力蔗糖溶液蔗糖溶液清水清水变小变小逐渐恢逐渐恢复原来复原来大小大小原生质层脱原生质层脱离细胞壁离细胞壁原生质层恢原生质层恢复原来位置复原来位置基本基本不变不变基本基本不变不变变深变深变强变强变弱变弱恢复到恢复到原来的原来的颜色颜色植物细胞与经典渗透装置比较植物细胞与经典渗透装置比较细细胞液胞液细细胞膜胞膜细细胞胞质质液泡膜液泡膜原生原生质层质层半透膜半透膜内溶液内溶液外界溶液外界溶液植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。结论：结论：思考：1 1、质壁分离复原的、质壁分离复原的“质质”与与“壁壁”分别指什么吗？分别指什么吗？2 2、植物细胞发生质壁分离的内因和外因是什么？、植物细胞发生质壁分离的内因和外因是什么？3 3、在质壁分离及复原的过程中，细胞液浓度的、在质壁分离及复原的过程中，细胞液浓度的变化趋势如何？变化趋势如何？“质质”指原生质层，指原生质层，“壁壁”指细胞壁指细胞壁外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度内因：由于原生质层比细胞壁的伸缩性大内因：由于原生质层比细胞壁的伸缩性大质壁分离质壁分离细胞液浓度变大细胞液浓度变大复原复原细胞液浓度变小细胞液浓度变小思考：4 4、要观察细胞发生质壁分离和复原，对材料有哪、要观察细胞发生质壁分离和复原，对材料有哪些要求？些要求？有细胞壁（植物细胞）；有细胞壁（植物细胞）；有中央大液泡（颜色为深色）；有中央大液泡（颜色为深色）；活细胞（原生质层相当于半透膜）活细胞（原生质层相当于半透膜）注注：根尖分生区等处在发育过程的植物细胞以及动物：根尖分生区等处在发育过程的植物细胞以及动物细胞不能发生质壁分离细胞不能发生质壁分离。成熟的植物成熟的植物细胞细胞5 5、实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察、实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？的目的是什么？观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与处观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与处理后的细胞状态形成对照。理后的细胞状态形成对照。思考：6.6.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？7.7.如果滴加的是如果滴加的是0.5g/ml0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果会的蔗糖溶液，实验结果会 有什么不同？有什么不同？不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用，像动不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用，像动物细胞一样的吸水涨破或失水皱缩物细胞一样的吸水涨破或失水皱缩细胞过度失水，失去活性，质壁分离细胞过度失水，失去活性，质壁分离后不能发生质壁分离复原后不能发生质壁分离复原8.8.植物细胞的质壁分离及复原实验有哪些作用？植物细胞的质壁分离及复原实验有哪些作用？质壁分离及复原实验可以质壁分离及复原实验可以测定细胞液的浓度范围；测定细胞液的浓度范围；判断细胞的死活；观察植物细胞的细胞膜。判断细胞的死活；观察植物细胞的细胞膜。像水分子像水分子这样这样，物，物质质以以扩扩散方式散方式进进出出细细胞，胞，不不需要需要消耗消耗细细胞内化学反胞内化学反应应所所释释放的放的能量能量，这这种种物物质质跨膜运跨膜运输输方式称方式称为为被被动动运运输输。被被动动运运输输分分为为自由自由扩扩散散和和协协助助扩扩散散两两类类。二、被动运输二、被动运输自由扩散和协助扩散自由扩散和协助扩散细细胞胞外外细细胞胞内内水分子细细胞胞膜膜1.1.自由扩散：自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞，物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散，也叫简单扩散。叫做自由扩散，也叫简单扩散。二、自由扩散和协助扩散二、自由扩散和协助扩散（1 1）运输方向：）运输方向：高浓度高浓度低浓度低浓度不需要载体，不需要能量不需要载体，不需要能量（3 3）实例：）实例：气体分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性物质气体分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性物质（2 2）特点：）特点：二、自由扩散和协助扩散二、自由扩散和协助扩散（4 4）影响自由扩散的因素：）影响自由扩散的因素：浓度差浓度差扩扩散散速速度度浓度差浓度差细细胞胞外外细细胞胞内内细细胞胞膜膜2.2.协助扩散协助扩散借助借助膜上的转运蛋白膜上的转运蛋白进出细胞的进出细胞的物质扩散方式叫做协助扩散，也叫易化扩散。物质扩散方式叫做协助扩散，也叫易化扩散。二、自由扩散和协助扩散二、自由扩散和协助扩散（1 1）运输方向：）运输方向：高浓度高浓度低浓度低浓度（3 3）实例：）实例：红细胞吸收葡萄糖红细胞吸收葡萄糖（2 2）特点：）特点：需膜上转运蛋白的协助，不需要能量需膜上转运蛋白的协助，不需要能量二、自由扩散和协助扩散二、自由扩散和协助扩散（4 4）影响协助扩散的因素：）影响协助扩散的因素：浓度差和转运蛋白数量浓度差和转运蛋白数量P P点后速率受转运蛋白数量限制点后速率受转运蛋白数量限制转运蛋白：镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助离子和一些小分子有机物顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白载体蛋白只容许只容许与自身结与自身结合部位合部位相适应的分子或离相适应的分子或离子通过，而且每次转运时子通过，而且每次转运时都会发生都会发生自身构象的改变自身构象的改变。通道蛋白通道蛋白只容许只容许与自身通与自身通道的直径和形状道的直径和形状相适配、相适配、大小电荷相适宜的分子或大小电荷相适宜的分子或离子通过。分子离子通过。分子或或离子通离子通过通道蛋白时，过通道蛋白时，不需要与不需要与通道结合通道结合。转运蛋白被动运输被动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散磷脂双分子磷脂双分子层层载体蛋白载体蛋白膜转运蛋白膜转运蛋白通道蛋白通道蛋白水通道蛋水通道蛋白白渗透作用渗透作用水分进出细胞水分进出细胞质壁分离与质壁分离与复原复原属于原理是会导致成熟植物细胞包括穿过借助包括如