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(共37张PPT)
4.1 被动运输
思考：向清水滴一滴墨水，很快整个杯子的水都将变成黑色。为什么？
扩散：
物质从 的区域向 的区域转移的现象。
这是溶质分子在水中扩散的结果！
水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用！
相对浓度高
相对浓度低
问题探讨
在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，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，使漏斗管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。
选择透过性膜 半透膜
属于
玻璃纸（又叫赛璐纷）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。
问题探讨
1. 漏斗管内的液面为什么会升高？
若漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？
一段时间后
2. 如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？
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？
单位时间内从清水进入蔗糖溶液的水分子多于从蔗糖溶液进入清水的水分子。
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，最终达到动态平衡，液面将不再上升。
不会，纱布不是半透膜，水分子和蔗糖分子都能够自由通过。
水分子进出动态平衡，液面保持不变。
①具有半透膜
②半透膜两侧的溶液具有浓度差
在溶液中，溶质浓度高，渗透压 ，吸水力 。
高
强
5.渗透作用等同于扩散吗？
当液面不再上升时，液面高的一侧其浓度也较 ！
高
4.结合第2和第3题，总结渗透作用发生的条件：
水的相对含量低
水的相对含量高
结合以上问题探讨，总结水分子渗透的方向：
溶液浓度高
溶液浓度低
水往“高” 处流
“高”为溶质物质的量浓度高
=
=
顺相对含量梯度运输！
【例1】如图所示是渗透装置示意图,关于在长颈漏斗管内液面上升过程中的有关叙述,正确的是(　　)
A.水分子只能通过半透膜从烧杯进入漏斗进行单向移动
B.液面上升的速率先逐渐加快然后减慢最终液面维持稳定
C.当半透膜两侧水分子进出速率相等时,两侧溶液浓度相等
D.半透膜两侧溶液的浓度差越大,上升的高度越高
练习册 P58
D
【母题延伸】若将图中的蔗糖溶液改为溶质能通过半透膜的葡萄糖溶液，渗透平衡时液面如何变化？ 半透膜两侧溶液的浓度大小如何？
液面相平
相同
一U形管中装有两种不同的溶液R和S，并用一半透膜（X）隔开。与S相比，R溶液浓度较低。图中阴影的深浅即代表浓度高低。当U形管内达到平衡时，溶液表现与浓度的关系是（ ）
A.右侧较高，两溶液浓度相等
B.右侧较高，且右侧浓度较高
C.左侧较高，且右侧浓度较高
D.两侧高度相等，浓度相等
B
对点训练
探究：
水分子通过细胞膜进出细胞也是同样的原理吗？
细胞膜是否相当于一层半透膜呢？
1. 动物细胞的吸水与失水
外界溶液浓度 = 细胞的浓度
外界溶液浓度 ＜ 细胞的浓度
外界溶液浓度 ＞ 细胞的浓度
细胞形态不变
细胞吸水膨胀
细胞失水皱缩
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.红细胞吸水和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？
等渗溶液
低渗溶液
高渗溶液
一、 水进出细胞的原理
思考·讨论
将人类的红血球置于不同浓度蔗糖液中，浸泡半小时之后的结果如图。依照血球外形的变化判断蔗糖液的浓度，由高到低排列，正确的是（ ）
A．甲＞乙＞丙＞丁
B．丁＞甲＞乙＞丙
C．丙＞丁＞甲＞乙
D．丙＞乙＞丁＞甲
对点训练
D
甲　 　 乙
丙　　 丁
萎焉的菜叶浸泡在清水中，不久菜叶就会变得坚挺。
将白菜剁碎做馅时，常常需要放一些盐，过一会就有水分渗出。
对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。
植物细胞也能发生渗透吸水和失水现象！
这说明什么？
联系生活
探究：
水又是怎样进出植物细胞的呢？
2. 植物细胞的吸水与失水
细胞膜
细胞质
液泡膜
细胞壁
细胞壁是 的，即
的物质都可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是支持和保护细胞。
细胞壁的 较小！
细胞液
成熟的植物细胞由于中央大液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是 。
原生质层
▲成熟植物细胞模式简图
全透性
水分子和水溶性
伸缩性
水进出植物细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。
液泡里面的细胞液
成熟植物细胞模式图
②水分子进出植物细胞要先经过原生质层，原生质层是否也相当于一层半透膜？
③如何用实验来证明？
细胞膜
细胞质
液泡膜
原生质层
是！
①植物细胞的细胞膜和液泡膜属于半透膜吗？
思考：
属于
也就是说只要原生质层内外存在浓度差，即可发生渗透作用！
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
进行实验
记录结果
分析结果
得出结论
原生质层是否相当于一层半透膜？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，水分通过渗透作用进出植物细胞。
设计方案、预期结果等……
（回答课本P64的4个问题）
（一）材料用具
（二）方法步骤
（三）进行实验，记录结果
实验设计思路
表达和交流
实验思路：
？？？
将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液和清水中，用显微镜观察液泡、原生质层、细胞大小的变化。
下面哪些材料适合做这个实验？具体哪个部位最好呢？
洋葱
山药
土豆
马齿苋
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
绿色植物叶肉细胞
（一）材料用具：
紫色的洋葱鳞片
材料要有大液泡，液泡中最好有色素！
（二）方法步骤：
（对照）
（洋葱鳞片叶外表皮）
1.制作临时装片
（二）方法步骤：
（二）方法步骤：
思考：
①第一次观察的目的是什么？
可以省略吗？
②紫色的是什么结构？
中央液泡大小？原生质层的位置？
2.用低倍镜观察
（对照）
对正常细胞的液泡体积、颜色等进行观察，以此作为滴加蔗糖溶液后，判断细胞是否发生质壁分离的标准，不能省略。
有紫色中央大液泡，原生质层紧贴细胞壁。
（引流法）
（二）方法步骤：
3.使细胞浸润在蔗糖溶液中
（二）方法步骤：
蔗糖溶液下看到的细胞
①第二次观察能看到什么现象？
②质与壁分别指什么吗？
③发生质壁分离时，细胞膜和细胞壁之间的液体是什么？
为什么？
④发生质壁分离的原因（外因和内因）？
质壁分离
4.用低倍镜观察
质：原生质层 壁：细胞壁
蔗糖溶液（外界溶液）
因为细胞壁具有全透性
外因：细胞液的浓度小于外界溶液的浓度
内因：原生质层比细胞壁的伸缩性大
思考：
①第三次观察中，能看到什么现象？
②质壁分离复原的外因是什么？
清水中看到的细胞
质壁分离复原
5.使细胞浸润在清水中
6.用低倍镜观察
（引流法）
细胞液的浓度大于外界溶液的浓度
滴加清水
如果想让质壁分离的细胞恢复到原来状态，应该如何操作？
（二）方法步骤：
植物细胞失水现象
——质壁分离
植物细胞吸水现象
——质壁分离复原
仔细观察，将结果实验记录在下表内（P64表格）
试剂现象 中央液泡大小和颜色 原生质层的位置 细胞大小
蔗糖溶液
清水
逐渐变小，颜色变深
逐渐变大，颜色变浅
与细胞壁逐渐分离
逐渐恢复到原来的状态
基本不变
基本不变
初始状态
分析结果得出结论
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。
思考：
①如果将0.3g/ml的蔗糖溶液换成是0.5g/ml的蔗糖溶液，能观察到质壁分离吗？ 观察到质壁分离的时间如何变化？
一段时间后将蔗糖溶液换成清水，细胞不会发生质壁分离复原了，是什么原因？
②如果将1mol/ml的KNO3（或NaCl或尿素）溶液滴加在玻片上的洋葱表皮细胞上，观察到了质壁分离现象，1小时后，再次观察时却发现细胞质壁分离自动复原了，为什么？
③如果将1mol/ml的醋酸（或盐酸）滴加到洋葱表皮细胞上，细胞会怎样？
④死的成熟植物细胞、动物细胞、根尖分生区细胞可以发生质壁分离吗？ 总结怎样的细胞才可以发生质壁分离？
⑤植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？
细胞将外界溶液的溶质吸收，导致细胞液的浓度增大。
能
变快
细胞失水过多而死
细胞死亡
都不能
不会
二、被动运输：自由扩散和协助扩散
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之为 。被动运输又分为 和 两类。
当肺泡内O2的浓度大于肺泡细胞内部O2的浓度时，O2便通过扩散作用进入肺泡细胞内部。同样的，细胞内由于呼吸作用使CO2浓度升高时， CO2便通过扩散作用排出细胞，进入肺泡腔中，随呼气排出。
被动运输
自由扩散
协助扩散
1. 自由扩散
通过简单的扩散作用进出细胞的方式叫做自由扩散，也叫简单扩散。
实例：
O2、CO2、水分子、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子。
特点：
高浓度→低浓度（顺浓度梯度运输）、
不需要载体、不消耗能量
影响因素（动力）：
膜内外浓度差
2. 协助扩散
借助细胞膜上的 进出细胞的物质扩散方式，叫做 ，也叫 。
转运蛋白
协助扩散
易化扩散
实例：
红细胞吸收葡萄糖
特点：
高浓度→低浓度（顺浓度梯度运输）、
需要转运蛋白、不消耗能量。
影响因素：
膜内外浓度差、膜上转运蛋白的数量
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。
转运蛋白有什么类型？分析这两种转运蛋白的区别是什么？
载体蛋白：
通道蛋白：
只容许与自身 部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会 。
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。分子可离子通过通道蛋白时， 。
通道蛋白（钾离子通道）
某种载体蛋白（如葡萄糖载体蛋白 ）
水子进出细胞的方式为 和 （主要方式）
转运蛋白
协助扩散
自由扩散
发生自身构象的改变
不需要与通道结合
结合
尝试用坐标曲线图表示自由扩散和协助运输速率与膜内外浓度差的关系？
运输速率
浓度差
M
转运蛋白的数量有限
自由扩散
协助扩散
思维拓展：构建数学模型
复习与提高（P74）
植物细胞除细胞壁外
渗出
增大
缓慢增大后趋于稳定
蔗糖
清水
乙二醇
增大
大液泡
1min
2min
人类对通道蛋白的探索历程
（P68）

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