资源简介

(共32张PPT)
第1节 被动运输
第四章 细胞的物质输入与输出
1.扩散现象:
分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。
一、扩散与渗透作用
动画演示
动画演示
蔗糖 水分子
分子
渗透作用演示
2.半透膜：让某些小分子物质透过，而另一些物质如大分子物质不能通过的薄膜。如玻璃纸、鸡蛋壳膜、膀胱膜等。
蔗糖不能透过半透膜！
问题探讨:
1.漏斗内的液面为什么会升高？
单位时间内进入漏斗的水分子数量多于从漏斗渗出的水分子数量，漏斗内溶液体积增大，液面上升。
2.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（静水压）将加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到渗透平衡，液面将不再上升。
3.如果用用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管的液面还会升高吗？
不会；纱布孔隙大，蔗糖分子可自由通过。
4.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，液面高度如何变化？
液面不会升高，膜两侧浓度相同，水分子进出平衡。
3.渗透作用发生的条件：
条件一 ：有半透膜
条件二：半透膜两侧具有浓度差
静水压
4.渗透作用中水的净位移方向
含水量高－
溶液浓度低
－渗透压低
含水量低－
溶液浓度高
－渗透压高
渗透压：溶质分子对水的吸引力，溶液浓度与渗透压成正比。
“水往 处流”
水（溶剂）
半透膜
高
(1)A同学把体积相同的葡萄糖溶液与蔗糖溶液用半透膜隔开(如图1所示)，在一段时间内，甲液面的变化情况是______(填“升高”或“降低”)，渗透平衡状态时水分子扩散速率________(填“相等”或“不相等”)，甲溶液浓度_____(填“＞”“＜”或“＝”)乙溶液浓度。现分别往甲、乙溶液中加入等量的蔗糖酶，最后甲液面________(填“高于”“低于”或“等于”)乙液面。
升高
相等
>
低于
过关训练：现有两瓶质量分数均是 30%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液。已知水分子可以透过半透膜，葡萄糖、蔗糖分子均不能透过。请回答以下问题：
溶液浓度指的是物质的量浓度，而不是质量浓度！
特别提醒：有关渗透作用的两个易错点
(1)水的运输特点:
水分子通过半透膜的扩散都是双向进行的。
(2)渗透平衡的实质:
渗透平衡只意味着半透膜两侧的水分子双向移动到达平衡状态，
既不可看作没有水分子移动，
也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。
浓度指的是物质的量浓度，而不是质量浓度！
①外界溶液溶质的浓度 < 细胞质浓度
②外界溶液溶质的浓度 > 细胞质浓度
③外界溶液溶质的浓度 = 细胞质浓度
失水皱缩
形态不变
吸水膨胀
①半透膜：
②浓度差：
细胞膜
细胞质与外界溶液
原理：
动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统。
+
1.动物细胞的吸水和失水
二、水进出细胞的原理
半透膜=选择透过性膜？
选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜
【问题探究】
不能，蔗糖分子
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？
主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下，浓度差越大吸水或失水较多。
2、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
生理盐水浓度与血浆浓度基本一致，可以维持血细胞正常形态。
3、临床输液为什么用生理盐水？
1、连续磕带盐的瓜子时，你的口腔和唇的黏膜 有什么感觉呢？
会有干涩的感觉 ，细胞失水。
有水分渗出
【联系生活】
2、在新鲜的蔬菜中放一些盐后，过一会儿发现什么现象？
成熟植物细胞模式图
细胞膜
细胞液
细胞质
液泡膜
细胞壁
(全透性)
原生质层
半透膜
液泡
2.植物细胞的吸水和失水
请说出植物细胞和动物细胞在结构上的主要区别？
提示：
水分主要存在于成熟植物细胞的液泡中。因此我们说的水分进出植物细胞主要是指水经过原生质层进出液泡
科学探究步骤
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
（原生质层是一层半透膜吗？）
（原生质层相当于一层半透膜）
（设计方案、预期结果…）
（按预定方案进行实验）
（分析实验结果，得出结论：……）
（总结，写实验报告并适当交流）
三、探究植物细胞的吸水和失水
质壁分离与复原实验
选材：有中央大液泡、最好有颜色
外界溶液：0.3g/mL蔗糖溶液
实验原理：
①成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；
②原生质层比细胞壁的伸缩性大；
③细胞液与外界环境具有一定的浓度差，能渗透吸水和失水。
实验方法：引流法
清水制片
0.3g/mL蔗糖
清水
自身对照：是指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照
第一次对照
滴加蔗糖溶液
滴加清水
第二次对照
质壁分离
质壁分离复原
三、探究植物细胞的吸水和失水
质壁分离中“质”和”壁”分别指什么？
1.如果滴加的是0.5g/ml的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？
只发生质壁分离，滴加清水后不分离。（活细胞失水太多死亡）
2.如果滴加的是一定浓度的KNO3溶液(KNO3可被细胞吸收），实验结果又会有什么不同？
质壁分离后自动复原。
3.将成熟植物细胞放在高浓度的盐酸或酒精溶液中，无法观察到质壁分离现象，为什么？
高浓度的盐酸或酒精会杀死细胞，使原生质层失去选择透过性。
延伸拓展
4.所有植物细胞都会发生质壁分离吗 发生质壁分离后的植物细胞都能复原吗
【提示】并非所有的植物细胞都能发生质壁分离:
(1)只有成熟的具有大液泡的植物细胞能发生质壁分离,未成熟的植物细胞不能;
(2)细胞液浓度大于外界溶液浓度时,植物细胞也不能发生质壁分离。
发生质壁分离后的植物细胞不一定都能复原:
(1)若细胞失水过多,细胞死亡,则死亡细胞不会再发生质壁分离复原;
(2)若未放在低于细胞液浓度的溶液中,细胞也不会复原。
细胞液
蔗糖溶液
外界溶液
液泡膜
半透膜
渗透装置与植物细胞的比较
细胞质
细胞膜
原生质层
1.植物细胞质壁分离的原因：
外因：
原生质层具有选择透过性
细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性
外界溶液浓度大于细胞液浓度
内因：
2.表现
植物由硬挺 萎蔫
微观上：质壁分离
宏观上：
液泡（大 小）
细胞液颜色（浅 深）
原生质层与细胞壁分离
细胞液浓度由小变大
质壁分离与复原实验的拓展
判断成熟植物细胞的死活
测定细胞液浓度范围
待测成熟植物细胞
一定浓度
蔗糖溶液
镜检
发生质
壁分离
无质壁
分离
活细胞
死细胞
待测成熟植物细胞
一系列浓度梯度的蔗糖溶液
镜检
细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间
1
2
【拓展分析】
4
农业生产中的水肥管理
5
生活中杀菌、防腐、腌制食品
3
鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）
成熟植
物细胞
不同种
类溶液
镜检
只发生
质壁分离
质壁分离
后自动复原
溶质不能透过半透膜（如蔗糖溶液）
溶质能透过半透膜（如KNO3溶液）
质壁分离与复原实验的拓展
【拓展分析】
思考：细胞发生质壁分离时，以下结构中的液体溶度大小顺序是
3
4
2
1
溶度大小顺序大到小：4＝3>2>1
【问题探究】
下图为植物细胞吸水和失水的原理图,其中①②表示外界溶液浓度与细胞液浓度的大小关系,③表示细胞结构,则①②③处依次是( )。
A.>、<、原生质层 B.>、<、原生质体
C.<、>、原生质层 D.<、>、细胞膜
A
将洋葱某部位细胞放入一定浓度的物质 A 溶液中,发现其原生质体体积自行变化趋势如下图所示。下列说法正确的是( )。
A.该部位可能位于洋葱的根尖分生区
B.物质 A 可能为 2 mol/L 的蔗糖溶液
C.该细胞发生质壁分离后又自动复原
D.原生质体相对体积恢复到100%后
无水分子进出
C
有
无大液泡
不能透过原生质层，不能自动发生质壁分离复原
【例题分析】
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。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。
四、被动运输
四、被动运输——自由扩散
1.概念：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。
2.运输方向：
高浓度
低浓度
顺浓度梯度，不需要载体，不需要能量
4.实例：
水、O2、CO2，甘油、脂肪酸、乙醇、苯、性激素等脂溶性物质
3.特点：
5.影响自由扩散的因素：浓度差
细胞外
细胞内
气体分子
细胞膜
物质浓度
运输速率
四、被动运输——协助扩散
1.概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式叫作协助扩散,也叫易化扩散。
2.运输方向：
高浓度
低浓度
顺浓度梯度，需膜上转运蛋白的协助，不需要能量
4.实例：
水、葡萄糖、氨基酸、神经细胞静息状态下K+外流和兴奋时Na+内流
3.特点：
5.影响协助扩散的因素：浓度差和转运蛋白数量
细胞外
细胞内
细胞膜
P点后速率受转运蛋白数量限制
（67页最后一句）
四、被动运输——协助扩散
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顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。
载体蛋白：
通道蛋白：
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。
通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道结合。
1.载体蛋白具有特异性:一种载体蛋白只能协助运输一种类型的分子或离子,而对其他分子或离子的运输没有作用。不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同。
2.判断物质是进细胞还是出细胞时,要先判断细胞膜的内外。可根据糖被的分布位置判断,糖被位于细胞膜的外侧。
下列说法错误的是( )。
A.水分子被小肠上皮细胞吸收是顺浓度梯度进行的
B.葡萄糖进入红细胞需要转运蛋白的协助
C.乙醇分子进出小肠上皮细胞通过自由扩散方式进行
D.维生素D被小肠上皮细胞吸收属于协助扩散
D
肺泡内
肺泡细胞
当肺泡内氧的浓度大于肺泡细胞内部氧的浓度时
肺泡内
肺泡细胞内部
O2
扩散
作用
【拓展分析】
下图表示物质被动运输的一种方式。下列关于该方式的叙述,正确的是( )。
A.该方式的运输速率不存在饱和值
B.大部分离子以该方式跨膜运输
C.被运输物质必须与细胞膜上的载体蛋白结合
D.该方式也能逆浓度梯度输送特定分子
C
五、总结归纳
细胞的物质输入和输出
细胞的吸水和失水
自由扩散
渗透作用的两个条件
动物细胞
特点：顺浓度梯度，不需要转运蛋白，不需要能量
植物细胞
1、半透膜。
2、浓度差。
外界溶液浓度＜细胞液浓度 细胞吸水
外界溶液浓度＜细胞液浓度 细胞失水
外界溶液浓度=细胞液浓度 细胞形态不变
外界溶液浓度＜细胞液浓度 质壁复原
外界溶液浓度>细胞液浓度 质壁分离
质壁分离超过一定限度不能复原。
例子：气体分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性物质
协助扩散
特点：顺浓度梯度，需要转运蛋白，不需要能量
例子：红细胞吸收葡萄糖
转运蛋白：载体蛋白和通道蛋白

展开更多......

收起↑