被动运输-高一上学期生物人教版必修1.pptx
离不开水绿色植物的生命活动水分充足，叶片舒展有利于接受阳光照射植物体依靠水保持挺拔的姿态一、渗透作用的原理一、渗透作用的原理如果把半透膜换成沙布如果把半透膜换成沙布,长颈漏斗中的液面还会上升吗长颈漏斗中的液面还会上升吗?如果把烧杯中的清水换成同长颈漏斗中的相同的蔗糖溶液如果把烧杯中的清水换成同长颈漏斗中的相同的蔗糖溶液,长颈漏斗中的液面还会上升吗长颈漏斗中的液面还会上升吗?把水分子（或其他溶剂分子）透把水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散过半透膜的扩散,叫做渗透作用。叫做渗透作用。发生渗透作用必须具备什么条件？发生渗透作用必须具备什么条件？a a半透膜的存在。半透膜的存在。b b膜两侧的溶液具有浓度差。膜两侧的溶液具有浓度差。一、渗透作用的原理一、渗透作用的原理“水往高处流”外界溶液浓度外界溶液浓度 小于小于 细胞质浓度细胞质浓度细胞吸水膨胀细胞吸水膨胀外界溶液浓度外界溶液浓度 等于等于 细胞质浓度细胞质浓度 保持原状态保持原状态外界溶液浓度外界溶液浓度 大于大于 细胞质浓度细胞质浓度细胞失水皱缩细胞失水皱缩二、动物细胞的吸水和失水二、动物细胞的吸水和失水讨论讨论1.1.正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能过细正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能过细 胞膜外吗？胞膜外吗？2.2.根据现象判断红细胞的细胞膜相当与什么膜？根据现象判断红细胞的细胞膜相当与什么膜？3.3.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时，红细胞一定会吸水而涨破吗？4.4.红细胞吸水或失水的多少取决与什么？红细胞吸水或失水的多少取决与什么？红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。红细胞的细胞膜相当于红细胞的细胞膜相当于“问题探讨问题探讨”中的半透膜。中的半透膜。不一定，如果当外界溶液浓度和红细胞内部浓度相等时还不一定，如果当外界溶液浓度和红细胞内部浓度相等时还未破裂，红细胞就不会涨破了。未破裂，红细胞就不会涨破了。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。值。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多。其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似其他动物细胞的吸水或失水与红细胞相似水的进出方向：水的进出方向：顺相对含量的梯度顺相对含量的梯度进出动物细胞进出动物细胞浓度差越大细胞吸水或失水越多浓度差越大细胞吸水或失水越多水分子由单位面积多的一侧向少的扩散水分子由单位面积多的一侧向少的扩散由浓度低的一侧向浓度高的一侧扩散由浓度低的一侧向浓度高的一侧扩散置于溶液中成熟的植物细胞是是一个渗透系统吗？三、植物细胞的吸水和失水问题三、植物细胞的吸水和失水问题 长颈漏斗中有蔗糖液长颈漏斗中有蔗糖液 烧杯中有清水烧杯中有清水细胞内有细胞液细胞内有细胞液外界溶液外界溶液原生质层原生质层(选择性透过选择性透过)半透膜半透膜成熟的植物细胞成熟的植物细胞渗透系统装置渗透系统装置 成熟的成熟的植物细胞植物细胞渗透渗透系统系统外界外界溶液溶液设计实验：设计实验：实验结果预测实验结果预测 中央液泡大中央液泡大小小原生质层的位置原生质层的位置细胞大细胞大小小蔗糖溶液清水变小变小逐渐恢复逐渐恢复原来大小原来大小原生质层恢原生质层恢复原来位置复原来位置原生质层脱原生质层脱离细胞壁离细胞壁基本基本不变不变基本基本不变不变“观察植物细胞的质壁分离与复原”通过以上实验，我们可以得出什么结论？“质质”代表代表原生质层原生质层，“壁壁”代表细胞壁代表细胞壁 细胞液浓度细胞液浓度 外界溶液浓度外界溶液浓度细胞液浓度细胞液浓度 外界溶液浓度外界溶液浓度细胞失水细胞失水 细胞吸水细胞吸水表现现象表现现象:质壁分离后的逐渐复原质壁分离后的逐渐复原 质壁分离中的“质”和“壁”分别代表什么含义？质壁分离质壁分离表现现象表现现象:四、渗透作用原理的运用四、渗透作用原理的运用（1 1）判断植物细胞的死活）判断植物细胞的死活（2 2）判断植物细胞的细胞液浓度）判断植物细胞的细胞液浓度（3 3）农业生产中的水肥管理）农业生产中的水肥管理（4 4）生活中杀菌、防腐、腌制食品）生活中杀菌、防腐、腌制食品新鲜洋葱新鲜洋葱选用新鲜的洋葱是为了保证细胞膜具有选择透过性，能够顺利完成质壁分离及复原的实验过程，而干燥或衰老的洋葱细胞生命力较弱，会影响对实验现象的观察。滴加0.3g/mL 蔗糖溶液引流此操作步骤在显微镜的载物台上进行，且是边滴加蔗糖溶液，边用吸水纸引流。注意不要滴加太多蔗糖溶液，以免污染物镜；引流时吸水纸要贴紧盖玻片边缘，以便蔗糖溶液能够均匀通过盖玻片下方，与材料充分接触。清水清水由于细胞壁的限制，植物细胞不会因为过度吸水而涨破，所以在制作植物组织临时装片时使用清水即可，不必考虑外界溶液必须是细胞内液的等渗溶液。这一方面与制作动物组织临时装片的操作不同。低倍显微镜观察低倍显微镜观察在低倍镜下选定视野之后，接下来的实验操作中不能再移动装片，过程中需保证显微镜视野不变，以便连续观察同一视野中单个或多个植物细胞的失水和吸水情况。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。通道蛋白载体蛋白细胞外细胞内图4-4 自由扩散和协助扩散示意图1.被动运输包括哪两种类型？2.自由扩散与协助扩散有什么异同？影响自由扩散和协助扩散物质运输速率大小的因素分别有哪些？请阅读课本P66-P67页，思考下列问题：自由扩散和协助扩散自由扩散协助扩散协助扩散五、被动运输物五、被动运输物1、自由扩散自由扩散细胞外细胞外细胞内细胞内细胞膜细胞膜 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进行跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。载体蛋白需与运需与运输分子分子结合合，引起，引起载体蛋白体蛋白空空间结构改构改变。2、协助协助扩散扩散 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进行跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。通道蛋白在在膜膜上上形形成成跨跨膜膜的的亲水水通通道道，使使离离子子或或水水从从中中通通过，不不需需要与运要与运输分子分子结合合。*水分子协助扩散速率大于自由扩散速率。水分子通过自由扩散和水通道蛋白进出细胞，其中借助水通道蛋白更为主要（教材P68，生物科学史话）。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进行跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。通道蛋白在在膜膜上上形形成成跨跨膜膜的的亲水水通通道道，使使离离子子或或水水从从中中通通过，不不需需要与运要与运输分子分子结合合。专一性载体蛋白需与运需与运输分子分子结合合，引起，引起载体体蛋白蛋白空空间结构改构改变。方式自由扩散协助扩散运输方向是否消耗能量（ATP）是否需要转运蛋白举例图例曲线图（一定浓度范围内）影响因素高浓度低浓度不消耗不需要需要气体、水、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯等）红细胞吸收葡萄糖、水通道蛋白等细胞膜内外物质的浓度差浓度差；转运蛋白的种类和数量 如图表示与自由扩散、协助扩散有关的图象或曲线，写出各序号所表示物质进出细胞的方式自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散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者之间关系的是（）C2.基于对植物细胞质壁分离原理的理解判断，下列各项无法通过质壁分离实验证明的是（）A、成熟植物细胞的死活B、原生质层比细胞壁的伸缩性大C、成熟的植物细胞能进行渗透吸水D、水分子可以通过通道蛋白进入细胞D植物细胞发生质壁分离和复原的条件：活的、成熟的细胞（具有中央大液泡）；具有浓度差3.下面A、B是两种被动运输方式的转运速率和细胞外浓度之间的关系曲线:（1）图A表示的转运方式是_,其转运速率主要取决于_。（2）图B表示的方式若是协助扩散,那么ab段的限制因素是_,bc段的限制因素是_。(3)下列物质中,以方式A进行转运的有_;以方式B进行转运的有_。O2和CO2进出肺泡;甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收红细胞吸收血液中的葡萄糖;胆固醇进入肝细胞 自由扩散浓度差浓度差转运蛋白的数量结论：结论：物质（如碘）的跨膜运输并不都是和物质（如碘）的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含量梯度的运输的。水一样顺相对含量梯度的运输的。物质跨膜运输的其他实例二物质跨膜运输的其他实例二20 25倍倍人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力250mg/L血液中碘的浓度血液中碘的浓度I 水分子的运输是顺相对含量梯度的，其他物质的水分子的运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决 于细胞生命活动的需要。于细胞生命活动的需要。细胞对物质的吸收是有选择的。细胞对物质的吸收是有选择的。主动运输运运输输方式方式运运输输方向方向 (浓浓度梯度度梯度)是否需是否需要要转转运蛋白运蛋白是否是否需能需能代表物代表物质质高高低低高高低低低低高高是是是是否否否否是是 水、水、02、CO2 乙醇、甘油、苯乙醇、甘油、苯葡萄糖进葡萄糖进入红细胞入红细胞离子、氨基酸、离子、氨基酸、葡萄糖（除红葡萄糖（除红细胞）细胞）自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散被动运输被动运输主动运输主动运输否否提升训练提升训练1 1：若对离体的心肌细胞施用某种毒：若对离体的心肌细胞施用某种毒素，可使心肌细胞对素，可使心肌细胞对Ca+Ca+的吸收量明显减少，的吸收量明显减少，而对而对K+K+的吸收则不受影响。这种毒素的作用是的吸收则不受影响。这种毒素的作用是（）A A、抑制呼吸酶的活性、抑制呼吸酶的活性 B B、抑制、抑制Ca+Ca+载体的活动载体的活动C C、改变了细胞膜的结构、改变了细胞膜的结构 D D、改变了细胞膜两侧、改变了细胞膜两侧Ca+Ca+的浓度的浓度B B说明：载体具有专一性（一种载体说明：载体具有专一性（一种载体一般只能运输一种离子）一般只能运输一种离子）（1）、自由）、自由扩扩散：散：O2跨红细胞膜时的运输速率：浓度差1.5mmol/L3mmol/L4.5mmol/L6 mmol/L7.5 mmol/L速率815243036请绘出下列曲线图请绘出下列曲线图（2）协协助助扩扩散：葡萄糖跨散：葡萄糖跨红细红细胞膜胞膜时时运运输输速度速度（3 3）、主）、主动动运运输输：当小当小肠绒肠绒毛上皮毛上皮细细胞吸收葡萄糖胞吸收葡萄糖时时：提升提升训练训练2 2：右右图是胡是胡萝卜在不同的含氧情况卜在不同的含氧情况下从硝酸下从硝酸钾溶液中吸收溶液中吸收K K+和和NONO3 3的曲的曲线。影响。影响A A、B B两点和两点和B B、C C两点吸收量不同的因素分两点吸收量不同的因素分别是是 A A载体数量、能量体数量、能量 B B能量、能量、载体数量体数量 C C载体数量、离子体数量、离子浓度度 D D能量、离子能量、离子浓度度提升提升训练训练3 3：右图中曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，下列表述正确的是A脂溶性小分子物质不能通过方式a运输B与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关D抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响离子种类离子种类细胞内细胞外离子浓度离子浓度mmol/L50100150Na+K+Mg2+Cl-上图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度，上图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度，分析图表提供的信息，结合所学的知识，回答问题：分析图表提供的信息，结合所学的知识，回答问题：1 1、哪种离子通过主动运输进入细胞？、哪种离子通过主动运输进入细胞？2 2、哪种离子通过主动运输排出细胞？、哪种离子通过主动运输排出细胞？3 3、你是如何作出以上判断的？、你是如何作出以上判断的？4 4、该动物细胞内不同离子浓度差别很大，说明了细胞、该动物细胞内不同离子浓度差别很大，说明了细胞膜具有什么特性，实现这一功能的结构基础是什么膜具有什么特性，实现这一功能的结构基础是什么?解读图表：解读图表：K+、Mg2+NaNa+、ClCl-在细胞内外浓度差在细胞内外浓度差选择透过性，载体的种类和数量不同及膜的流动性选择透过性，载体的种类和数量不同及膜的流动性提升训练提升训练4 4白细胞能吞噬绿脓杆菌，与这一现象有关的是（）A主动扩散 B协助扩散 C具有渗透性 D细胞膜的流动性提升训练提升训练5 5一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体基质内，核仁上合成的某种RNA进入细胞质中，内质网中加工的蛋白质被分泌到细胞外，它们穿越过生物膜层数分别是 、。1 1、图中纵坐标表示物质通过心肌细胞细胞膜的运、图中纵坐标表示物质通过心肌细胞细胞膜的运输速率。请据图回答：输速率。请据图回答：运输速率运输速率运输速率运输速率浓度浓度耗氧量耗氧量1 1、心肌细胞吸收氧气和葡萄糖的方式依次为、心肌细胞吸收氧气和葡萄糖的方式依次为 A A图图B B图图A A图和图和B B图图2 2、B B图出现平台期的主要原因是图出现平台期的主要原因是载体蛋白的数量有限载体蛋白的数量有限毒素只对毒素只对CaCa2 2的载体蛋白起抑制作用的载体蛋白起抑制作用3 3、若对心肌细胞施用某种毒素，结构、若对心肌细胞施用某种毒素，结构CaCa2 2的吸收量明显的吸收量明显减少了，而减少了，而K K、葡萄糖等物质的吸收量无变化，其原因、葡萄糖等物质的吸收量无变化，其原因是：是：4 4、若用呼吸抑制剂处理心肌细胞，则、若用呼吸抑制剂处理心肌细胞，则Ca2Ca2、K+K+、葡、葡萄糖等物质的吸收均受到明显影响，其原因是萄糖等物质的吸收均受到明显影响，其原因是:主动吸收需要的能量来不及提供主动吸收需要的能量来不及提供1.1.多数植物在盐碱地上无法生存，但也有特例。如多数植物在盐碱地上无法生存，但也有特例。如在我国辽宁盘锦的辽河入海口处的淤泥海岸（盐碱在我国辽宁盘锦的辽河入海口处的淤泥海岸（盐碱地）上，就生长着一片高达数万亩的地）上，就生长着一片高达数万亩的“红海滩红海滩”，这种神奇的植物就叫碱蓬。这种神奇的植物就叫碱蓬。碱蓬图片碱蓬图片1 1 2 2课堂训练盐碱地土壤溶液浓度比多数植物细胞的细胞液浓度高，植物吸收不到水，无法生存。但碱蓬的细胞液浓度比土壤溶液浓度还要高，能吸收到充足的水分，所以长势良好。其它耐盐植物芦苇 大米草试分析碱蓬在盐碱地存活的原因。试分析碱蓬在盐碱地存活的原因。实实 验验烧杯中烧杯中 液体液体长颈漏斗长颈漏斗中液体中液体长颈漏斗长颈漏斗液面液面一一30%蔗糖液蔗糖液清水清水二二30%蔗糖液蔗糖液30%蔗蔗糖液糖液2.把渗透实验装置作如下改进，请分析两把渗透实验装置作如下改进，请分析两个实验会出现什么结果个实验会出现什么结果下降下降不变不变3.将洋葱表皮细胞放入将洋葱表皮细胞放入50%的蔗糖溶的蔗糖溶液中，很快发生了质壁分离现象，再液中，很快发生了质壁分离现象，再置于清水中但是却不能发生质壁分离置于清水中但是却不能发生质壁分离复原现象，原因是什么？复原现象，原因是什么？答答:蔗糖溶液浓度太高蔗糖溶液浓度太高,细胞失水过多细胞失水过多而死亡而死亡,原生质层失去选择透过性原生质层失去选择透过性.4.4.新鲜的鱼、肉用盐渍不变质，其原因是（新鲜的鱼、肉用盐渍不变质，其原因是（）A.A.食盐水中的氯离子有杀菌作用食盐水中的氯离子有杀菌作用 B.B.浓盐水中含氧气少，细菌无法生存浓盐水中含氧气少，细菌无法生存 C.C.由于渗透作用使细菌失水死亡由于渗透作用使细菌失水死亡 D.D.由于渗透作用使鱼、肉细胞过度失水所致由于渗透作用使鱼、肉细胞过度失水所致C5 5、以下可以发生渗透作用的是、以下可以发生渗透作用的是_._.A.A.煮熟的马铃薯条放入水中煮熟的马铃薯条放入水中 B.B.把干种子放在清水中把干种子放在清水中C.C.烈日下菠菜叶子下垂烈日下菠菜叶子下垂D.D.放在盐水中的萝卜变软放在盐水中的萝卜变软D D6 6、a a、b b、c c是三个相邻的细胞，已知是三个相邻的细胞，已知a a细胞液浓度细胞液浓度 b b细细胞液浓度胞液浓度 c c细胞液浓度细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（三者之间关系的是（）C Ca ac cb ba ac cb ba ac cb ba ac cb bA AB BC CD D7 7、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称俗称“烧苗烧苗”。其原因是（。其原因是（）A A、根细胞从土壤中吸收的养分过多根细胞从土壤中吸收的养分过多B B、根细胞不能从土壤中吸水根细胞不能从土壤中吸水C C、根系不能将水向上运输根系不能将水向上运输D D、根系被肥料分解释放的热能烧毁根系被肥料分解释放的热能烧毁B8 8、将洋葱表皮细胞浸入浓度为、将洋葱表皮细胞浸入浓度为1 1mol/Lmol/L的的KNOKNO3 3溶液中，溶液中，细胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁细胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离复原，表皮细胞又恢复到原来状态。分析分离复原，表皮细胞又恢复到原来状态。分析（1 1）发生质壁分离的原因是）发生质壁分离的原因是 。（2 2）自动发生质壁分离复原的原因是）自动发生质壁分离复原的原因是 。（3 3）以上事实表明细胞膜对）以上事实表明细胞膜对 的通的通透性存在差异，所以它是一种选择透过性膜。透性存在差异，所以它是一种选择透过性膜。（1 1）洋葱表皮细胞液的浓度小于外界溶液洋葱表皮细胞液的浓度小于外界溶液浓度，细胞渗透失水；又由于细胞壁的伸缩浓度，细胞渗透失水；又由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，便导致质壁分离性小于原生质层的伸缩性，便导致质壁分离.（2 2）由于细胞可选择性地吸收由于细胞可选择性地吸收K K和和NONO3 3，导致细胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓导致细胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓度，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原度，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原.（3 3）分子、离子分子、离子珍珍 惜惜 水水 资资 源源 !2006年年11月月耐盐植物碱蓬近观耐盐植物碱蓬远观耐盐植物芦苇耐盐植物大米草
