新教材4.1-被动运输-课件.pptx

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第4章细胞的物质输入和输出,掌控着道道闸门，驱动着各式舟车，输入输出中忙碌，被动主动间选择，生物大分子铸就，神奇的生命之膜。

第一节被动运输,半透膜：

一类小分子物质可以通过,而大分子物质不能通过的多孔性薄膜。

物质能否通过半透膜与半透膜的孔径大小有关,玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等,问题探讨,1、漏斗管内的液面为什么会升高？

如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？

为什么？

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？

1、漏斗管内的液面为什么会升高？

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。

如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？

为什么？

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。

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？

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。

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,条件一：

半透膜,条件二：

浓度差,1、渗透作用的概念：

水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散,3、渗透作用中水的运输方向,含水量高,低浓度溶液,渗透压低,含水量低,高浓度溶液,渗透压高,水分子是顺相对含量梯度跨膜运输,一、水进出细胞的原理-渗透作用,2、渗透作用发生的条件,渗透压：

溶质分子对水的吸引力,思考与讨论,1、如果烧杯中的是蔗糖溶液，漏斗管内是清水，结果会怎样？

漏斗管内的液面会下降,烧杯内蔗糖浓度漏斗管内蔗糖浓度：

烧杯内蔗糖浓度漏斗管内蔗糖浓度：

烧杯内蔗糖浓度=漏斗管内蔗糖浓度：

2、如果烧杯和漏斗管内都是蔗糖溶液，结果会怎样？

漏斗管液面下降,漏斗管液面上升,漏斗管液面不变,不会,漏斗内溶液浓度仍然高；漏斗内液柱有静水压,3、如果漏斗管内的液面不再升高，半透膜两侧溶液的浓度大小一样吗？

为什么？

一个动物细胞能否构成一个渗透系统？

思考,一个动物细胞就是一个渗透系统,细胞膜构成了半透膜,细胞内溶液与外界溶液存在浓度差,二、动物细胞的吸水和失水,低渗溶液,高渗溶液,等渗溶液,2023/5/20,1、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“问题探讨”所示装置中的什么物质？

2、红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？

3、当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？

4、红细胞吸水或失水取决于什么条件？

5、想一想临床上输液为什么要用生理盐水。

思考讨论,红细胞中的血红蛋白是大分子有机物，不能透过细胞膜，它相当于“问题探讨”所示装置中的蔗糖分子。

是（相当于）。

不一定。

因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时红细胞将不再吸水。

取决于红细胞内外溶液的浓度差，一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。

因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。

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？

细胞膜,液泡膜,细胞质,细胞壁,原生质层（伸缩性大）,（伸缩性小,全透性）,细胞液,三、植物细胞的吸水和失水,水进出植物细胞,主要是指水经过原生质层进出液泡。

提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,实验结论,表达与交流,进一步探究,水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？

原生质层是不是相当于一层半透膜？

原生质层相当于一层半透膜,探究植物细胞的吸水和失水,设计方案：

将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。

（设计方案、预期结果）,预期结果：

由于原生质层相当于一层半透膜，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会_，细胞_；在清水中植物细胞的液泡又会_，细胞_。

缩小,皱缩,变大,膨胀,材料：

紫色洋葱鳞片叶、0.3g/mL的蔗糖溶液，清水器具：

显微镜、镊子、吸水纸,实验过程：

植物细胞的吸水和失水,方法步骤：

显微观察,-正常的洋葱表皮细胞,特点：

细胞壁,液泡,具有一个紫色的中央大液泡，原生质层紧贴着细胞壁。

一侧滴0.3g/ml的蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引（引流法），观察现象：

原生质层和细胞壁之间充满了。

中央大液泡逐渐变小，颜色变深（细胞液浓度变大）,蔗糖溶液,原生质层与细胞壁发生分离,探究植物细胞的吸水与失水,成熟的植物细胞和外界溶液,渗透系统,组成一个,总结：

质壁分离的概念：

指原生质层和细胞壁发生分离的现象,质壁分离的原因：

内因：

原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性,外因：

外界溶液浓度大于细胞液的浓度，细胞失水,一侧滴清水，另一侧用吸水纸吸引（引流法），观察现象,实验现象：

中央大液泡变大，颜色变浅,原生质层恢复原来位置,发生质壁分离复原,外界溶液浓度小于细胞液的浓度，细胞吸水,质壁分离复原的原因：

溶质分子进入了细胞，如滴加浓度稍高的硝酸钾溶液时,质壁分离复原的两种特殊情况分析：

1、已经发生质壁分离的细胞，再放入清水也不能复原的原因？

细胞死亡,2、发生质壁分离自动复原,发生质壁分离或复原的条件有哪些？

（3）活细胞,总结：

（1）具有细胞壁,

（2）具有大液泡,提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,实验结论,表达与交流,进一步探究,探究植物细胞的吸水和失水,实验现象,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,略变大,略变小,1、原生质层相当于半透膜2、植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的,植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？

质壁分离及其复原的应用,

（1）判断细胞的死活

（2）测定细胞液浓度范围（3）比较不同植物细胞的细胞液浓度（4）农业生产中的水肥管理（5）生活中杀菌、防腐、腌制食品（6）鉴别不同种类的溶液：

成熟植物细胞+不同种类溶液质壁分离溶质不能通过半透膜的溶液（如蔗糖溶液）质壁分离后又自动复原溶质能通过半透膜的溶液（如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等溶液）,2023/5/20,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。

被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。

细胞外,细胞内,水分子,细胞膜,O2、CO2、水、N2,四、自由扩散和协助扩散,1、自由扩散（简单扩散）：

物质通过简单的扩散作用进出细胞。

脂溶性小分子：

乙醇、甘油、苯,特点：

1、顺浓度梯度运输,2、不需要转运蛋白协助,3、不需要消耗能量,实例：

水、O2、CO2、N2等小分子，脂溶性小分子,如甘油、脂肪酸、乙醇，苯等。

比方:

球往低处滚：

2023/5/20,2、协助扩散（易化扩散）：

借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散。

细胞膜,特点：

1、顺浓度梯度运输,2、需要转运蛋白参与,3、不需要消耗能量,转运蛋白,实例:

水分子*、离子、葡萄糖、氨基酸等。

比方：

车载货下坡,*研究表明，水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的。

转运蛋白,3.转运蛋白的类型,自由扩散,协助扩散,4.影响跨膜运输的因素:

影响自由扩散的因素:

细胞膜内外物质的浓度差。

影响协助扩散的因素:

细胞膜内外物质的浓度差,细胞膜上转运蛋白的数量。

P点后速率受转运蛋白数量限制,例：

乙醇、甘油、苯、性激素、气（O2、CO2）、水,载体蛋白：

葡萄糖进红细胞（需要与载体结合）,被动运输,通道蛋白：

水和某些离子（无需与通道蛋白结合）,特点,不消耗能量,顺浓度梯度：

（高低）,二、拓展应用1、可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液。

将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。

记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液溶质浓度应介于这两个浓度之间。

2、假设：

温度变化会影响水分子通过半透膜的扩散速率。

可以借助本节问题探讨中的渗透装置进行实验。

将该渗透装置置于不同温度的环境中，通过比较不同温度下漏斗管液面上升速度的快慢，判定温度是否影响水分子的扩散速率。

实验中要注意排除各种无关变量的干扰，如置于不同温度中的漏斗内的蔗糖溶液的量和浓度必须相等，以确保实验的准确性。

课后练习,