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(共34张PPT)
被动运输（第2课时）
思考？
如果换成植物细胞会和动物细胞一样发生渗透作用吗？
如果会，那植物细胞的发生渗透作用的现象又是什么样呢？
植物细胞处于高浓度溶液中
质壁分离
观察植物细胞的质壁分离和复原
植物细胞处于高浓度溶液中
质壁分离
观察植物细胞的质壁分离和复原
植物细胞处于清水中
质壁分离复原
清水
处理
细胞壁
细胞膜
液泡膜
细胞质
原生质层（相当于半透膜）
全透性，细胞壁具有保护支持作用，伸缩性较小
液泡
①
②
③
④
⑤
原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
水进出植物细胞：主要是指水进出大液泡。
叶绿体
⑥
（细胞液）
观察植物细胞的结构
实验小tips
材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮（单层细胞，便于制作临时装片；液泡呈紫色，便于观察）
浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液（浓度适中，无毒害，过高引起细胞失水过多死亡，过低不易看到现象）
质壁分离时间不能太长，会导致细胞失水死亡 无法复原
观察植物细胞的质壁分离和复原
鳞片叶外表皮
制作紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片
低倍显微镜下观察
①表皮细胞中有个紫色的中央大液泡
②原生质层紧贴细胞壁
0.3g/ml的蔗糖溶液
吸水纸吸引
重复几次
低倍显微镜下观察
①紫色的中央大液泡逐渐变小（紫色加深）
②原生质层与细胞壁逐渐分离
滴放清水
吸水纸吸引
低倍显微镜下观察
①表皮细胞中紫色的中央大液泡逐渐变大
②原生质层逐渐贴近细胞壁
重复几次
【实验步骤】
质壁分离
质壁分离复原
为什么重复几次？
质壁分离中，质和壁分别是指？
质壁分离的条件？原因？
只发生质壁分离，而没有复原，原因？
观察植物细胞的质壁分离和复原
0.3g/ml的蔗
糖溶液处理
分析原因：
观察植物细胞的质壁分离和复原
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
进<出
质壁分离
清水处理
分析原因：
观察植物细胞的质壁分离和复原
细胞壁的伸缩性
原生质层的伸缩性
＜
外因：
内因
原生质层相当于一层半透膜
外界溶液浓度
细胞液浓度
＞
质壁分离的复原
进>出
思维拓展：
1、如果选择洋葱鳞片叶内表皮如何观察质壁分离？
2、如果把洋葱鳞片叶外表皮换成黑藻可以观察到质壁分离吗？
利用无色洋葱鳞片叶内表皮、加入适量红墨水的蔗糖溶液做质壁分离的实验，若发生质壁分离前观察的细胞如下图甲，则发生质壁分离时所观察到的细胞是 ( )
观察植物细胞质壁分离的现象，某同学设计并进行了如下实验：
材料用具：紫色洋葱鳞片叶，刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜，0.075g/mL的胭脂红溶液（胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素，呈红色），清水等。
实验步骤：
内
请回答下列问题：
(1)植物细胞发生质壁分离的外界条件是胭脂红溶液浓度________(填“＞”“＜”或“＝”)细胞液浓度。
(2)步骤甲中，盖盖玻片时，将盖玻片的一侧先接触液滴，然后将另一侧轻轻缓慢放下，这样操作可以防止出现__________。
(3)步骤乙用显微镜观察的主要目的是___________________________。
(4)步骤丙中，从盖玻片的一侧滴入胭脂红溶液，另一侧用吸水纸吸引，________，以保证洋葱鳞片叶外表皮完全浸润在胭脂红溶液中。
(5)假如该同学发现植物细胞质壁分离后不能复原，可能的原因有 、
，导致细胞过度失水而死亡。
(6) 该同学在步骤丁观察到了质壁分离现象，其实验结果应为下图中的 （填序号），判断的理由有 。
练习
滴清水
撕取洋葱鳞片叶外表皮细胞
盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片
低倍镜下观察
在盖玻片的一侧滴0.3 g/mL的KNO3溶液，在另一侧用吸水纸吸引
低倍镜下观察
紫色中央液泡的大小，以及原生质层的位置。
会有何变化？
穿膜的物质：尿素，脂肪酸，甘油，KNO3溶液等
思维拓展：
0 60 120 180 240 300 时间（S）
50
100
原生质体体积（相对值）
（复原状态）
2mol/L乙二醇溶液
2mol/L蔗糖溶液
例：用2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如图所示。
鳞片叶
自由扩散和协助扩散
扩散：
两种溶液连通时，物质从高浓度一侧往低浓度一侧运动，直到均匀分布的现象就叫扩散。
（顺浓度梯度）
自由扩散和协助扩散
滴加蔗糖溶液
滴加清水
质壁分离
质壁分离复原
水分子多 水分子少
物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输包括自由扩散和协助扩散。
1、质壁分离的质和壁分别指什么？原生质层与细胞壁之间的物质是什么
2、质壁分离和复原实验共观察几次？每次观察的现象分别是什么
3、选根尖分生区细胞、动物细胞、死细胞能达到实验目的吗
4、在质壁分离及复原的过程中，细胞液浓度及细胞吸水力的变化趋势如何
5、质壁分离的快慢和什么因素有关 质壁分离的原因是什么
6、质壁分离后不复原的原因
7、如果将实验中质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液改为适宜浓度的KNO3，溶液实验结果会如何
8、自由扩散和协助扩散的特点分别是什么？
思考讨论
信息补充
什么样的分子能够通过脂双层？
什么样的分子不能通过？
O2、CO2、
水、 N2
乙醇、甘油
苯
葡萄糖
氨基酸
核苷酸
H+、K+、Na+、
Ca2+、Mg2+、
HCO3ˉ
人工合成的脂双层
小分子气体
小分子脂溶性物质
水
稍大的有机分子
带电荷的离子
自由扩散（简单扩散）过程（视频）
自由扩散：物质通过简单扩散作用进出细胞的方式，称为自由扩散，也叫简单扩散。
高浓度
低浓度
特征：
a. 顺浓度梯度运输（高到低）
b. 不需要载体
c. 不需要消耗能量
举例：水、气体（O2 、CO2、N2）、 脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯）、脂质分子（胆固醇、性激素等）
比方：球往低处滚
细胞内
影响因素:
细胞内外浓度差
自由扩散
物质通过简单的扩散作用进出细胞
概念：
特点：
影响因素:
举例：
③脂溶性分子：甘油、脂肪酸、乙醇、苯等
①水（少数）
②气体：O2、CO2等
浓度差
①顺浓度梯度运输（高浓度→低浓度
②不需要消耗能量
③不需要转运蛋白协助
浓度差
运输速率
转运蛋白
运输速率
氧气/能量
运输速率
④脂质分子：胆固醇、性激素等
方向？需不需要能量和转运蛋白？
温度
简单扩散（自由扩散）
协助扩散（易化扩散）过程（视频）
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式
概念：
特点：
影响因素:
举例：
③水分子通过水通道蛋白运输
①葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞
②钠、钾等少数离子通过相应离子通道蛋白运输
浓度差
①顺浓度梯度运输（高浓度→低浓度）
②不需要消耗能量
③需要转运蛋白协助
浓度差
运输速率
氧气/能量
运输速率
转运蛋白的数量
P点前后的限制因素？
P
←限制因素：浓度差
限制因素：转运蛋白的数量
↓
温度
转运蛋白
扩散速度
P
协助扩散（易化扩散）
协助扩散：物质不能自由地通过细胞膜，需要借助膜上的转运蛋白进出细胞，叫做协助扩散，也叫易化扩散。
特征：
a. 顺浓度梯度运输（高到低）
b. 需要转运蛋白参与
c. 不需要消耗能量
膜转运蛋白分为两类：载体蛋白和通道蛋白
影响因素:
细胞内外浓度差
转运蛋白的种类和数量
转运蛋白
协助扩散（易化扩散）
协助扩散（易化扩散）
通道蛋白的开放和关闭受到调控
通道关闭
通道关闭
通道开放
通道开放
载体蛋白运输物质时构象发生改变
载体蛋白 通道蛋白
转运特点
是否有特异性
自身构象
是否与转运的分子结合
实例
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
有
有
改变
不结合
结合
葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞
大多水分子通过水通道蛋白进出细胞
少数离子通过离子通道蛋白进出细胞
不改变
资料1：水分子比较小，在活细胞中含量最多，人们曾经认为它们以自由穿过细胞膜磷脂分子的间隙而进出细胞。
思考：水分子从水多的一侧向水少的一侧扩散，属于哪种方式的扩散？
水的进出细胞的方式
人工合成脂双层
细胞膜示意图
资料2: 1988年，美国科学家阿格雷从红细胞和肾小管细胞中分离出一种新的膜蛋白，后来经过实验获得了该蛋白的氨基酸序列结构，证实了水通道蛋白的存在。目前，人们已经从细菌、酵母菌、植物、动物的细胞中分离出多种水通道蛋白。
水的进出细胞的方式
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，少量通过自由扩散进出细胞
水的进出细胞的方式
水分子
水通道蛋白
肾小管对水的重吸收
归纳：自由扩散和协助扩散有哪些共性
1.物质均以扩散的方式进出细胞
2.都是顺浓度梯度的跨膜运输
3.均不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
①
②
运输速率
膜两侧的浓度差
运输速率
膜两侧的浓度差
判断：哪条曲线是自由扩散/协助扩散？
请说出判断依据。
影响被动运输的速率的因素
影响自由扩散的因素：
温度
膜两侧的浓度差
影响协助扩散的因素：
温度
膜两侧的浓度差
转运蛋白的数量
①
②
运输速率
膜两侧的浓度差
运输速率
膜两侧的浓度差
影响被动运输的速率的因素
被动运输 自由扩散 协助扩散
图例
运输方向 特点
影响因素
举例
高浓度→低浓度(顺浓度梯度)
不需要转运蛋白、不消耗能量
需要转运蛋白，不消耗能量
浓度差、温度
浓度差、转运蛋白的数量、温度
脂溶性分子：甘油、脂肪酸、乙醇、苯等
水（少数）
气体：O2、CO2、NO2等
脂质分子：胆固醇、性激素等
水分子通过水通道蛋白运输
葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞
钠、钾等少数离子通过离子通道蛋白运输
课堂小结

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