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第1节 被动运输
第4章 细胞的物质输入和输出
一种物质从相对高浓度区域移动到低浓度区域（顺浓度梯度）的过程，称为扩散。
情景创设
红墨水在水中扩散现象
问题探讨
半透膜：是一类可以让小分子物质通过（如水分子），而较大分子物质（如蔗糖）不能通过的一类多孔性膜。物质能否通过与膜上孔径直径的大小有关。
比如：玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等
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
2、渗透作用的条件：①具有半透膜；
②半透膜两侧的溶液具有浓度差
（摩尔浓度而不是质量浓度）
蔗糖溶液
玻璃纸（半透膜）
清水
半透膜
蔗糖分子
水分子
3、水分子的运动趋势：
顺相对含量梯度运输
相对含量低
运输
相对含量高
（低浓度溶液）
（高浓度溶液）
渗透压的角度：渗透压低→渗透压高
类比推理
细胞膜
细胞内溶液
1、如果将装置中的漏斗换成细胞还会不会发生渗透作用？
2、如果细胞吸水或失水会发生什么现象？
外界溶液浓度
细胞质浓度
细胞吸水膨胀
外界溶液浓度
细胞质浓度
细胞形态不变
外界溶液浓度
细胞质浓度
细胞失水皱缩
小于
大于
等于
水进出哺乳动物红细胞示意图
水进出动物细胞的原理
渗透作用
水又是怎样进出植物细胞的呢？
水进出细胞的原理
成熟植物细胞模式图
细胞膜
细胞液
细胞质
液泡膜
细胞壁
原生质层
液泡
原生质层相当于一层半透膜
细胞液具有一定的浓度
细胞壁是全透性的
联系生活
清水泡过的青菜
很硬挺
盐腌制过的黄瓜
皱皱巴巴，还出水
施肥过多
烧苗
复习
1、渗透装置中液面不再上升时，内外浓度是否相等？这时是否还有水分子出入半透膜？
2、渗透作用需要什么条件？
3、渗透装置有什么作用？
4、水分进出动物细胞的原理是什么？
5、细胞吸水或失水的多少取决于什么条件
6、细胞的吸水力取决于什么条件？
7、植物细胞是否具有渗透作用的条件？
探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验，
观察并记录结果
分析结果，得出结论
表达与交流
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，水分进出植物细胞是通过渗透作用。
实验思路：将植物细胞分别浸润在0.3g/mL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。
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验
3次观察，形成前后自身对照
（引流法）
（引流法）
方法步骤
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
水进出细胞的原理
3. 探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验，
观察并记录结果
分析结果，得出结论
表达与交流
科学探究的一般过程
现象 试剂 中央液泡 原生质层 的位置 细胞大小
蔗糖溶液
清水
变小，颜色变深
变大，颜色变浅
逐渐恢复原来位置
基本不变
逐渐脱离细胞壁
基本不变
水进出细胞的原理
3. 探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验，
观察并记录结果
分析结果，得出结论
表达与交流
科学探究的一般过程
结论：
(1)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；
(2)植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。
细胞失水，原生质层与细胞壁分离
细胞吸水，原生质层慢慢恢复原来的状态
当外界溶液浓度 > 细胞液浓度
当外界溶液浓度 < 细胞液浓度
质壁分离
质壁分离复原
水进出细胞的原理
3. 探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验，
观察并记录结果
分析结果，得出结论
表达与交流
科学探究的一般过程
(1) 质壁分离的内因和外因：
内因： 原生质层的伸缩性 大于 细胞壁的伸缩性
外因：外界溶液浓度 大于 细胞液浓度
(2) 质壁分离复原的内因和外因：
内因： 原生质层的伸缩性 大于 细胞壁的伸缩性
外因：外界溶液浓度 小于 细胞液浓度
6、如果把细胞放在0.5g/ml的蔗糖溶液中会发生什么现象？
7、如果把细胞放在尿素溶液中 会发生什么现象？
（如KNO3、NaCl、葡萄糖、尿素等）
5、要观察细胞质壁分离和复原现象，对材料有哪些要求？
活的成熟的植物细胞
4、如果把细胞放在浓蔗糖溶液中没有发生质壁分离， 原 因可能是什么？
只发生质壁分离而不复原，因为细胞因失水过多而死亡
质壁分离后自动复原
复习
质壁分离及其复原的内因和外因分别是什么？
下面能发生质壁分离的一组细胞是
①食用的糖醋蒜细胞
②蚕豆叶的表皮细胞
③植物的根毛细胞
④人的口腔上皮细胞
⑤用盐酸解离的洋葱根尖细胞
⑥根尖分生区细胞
A.①⑤ B.②③⑥
C.①②③④⑤⑥ D.②③
D
下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是（　　）
A、与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察
B、用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C、用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
D、紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞无色，不利于实验现象的观察
B
9、当农田中一次施肥过多时，会导致庄稼苗枯萎发黄，俗称“烧苗”。“烧苗”的原因是什么？
10、盐碱地为什么不适合大多数农作物的生长？
11、质壁分离及其复原过程中细胞吸水能力怎么变化？
8、你觉得植物细胞会由于吸水过多而涨破吗？细胞停止吸水的时候内外浓度相等吗？
质壁分离过程中吸水能力逐渐增大
质壁分离复原过程中吸水能力逐渐减小
水分子多 水分子少
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。
比较物质跨膜运输方式
运输方式 物质运输方向 是否需要转运蛋白 是否消耗能量 运输 动力 举例
自由扩散
协助扩散
高→低
高→低
不需要
需要
不需要
不需要
浓度差
浓度差
02、 CO2 、水、乙醇、甘油、苯、尿素、胆固醇、脂肪酸
水
葡萄糖进入红细胞；
钠离子进入神经细胞。
转运蛋白：
类型：
载体蛋白、通道蛋白
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。
载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，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、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，且不需要与通道蛋白结合
如：水通道蛋白等
0 浓度差
运输速率
A
运输速度与物质浓度的关系曲线
转运蛋白的种类和数量有限
0 浓度差
运输速率
自由扩散 协助扩散
下图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速度的关系，据图分析，下列说法正确的是 (　　)
A．该物质进入细胞的方式是自由扩散B．该物质通过膜时可能与载体蛋白结合C．该物质可能是O2或甘油
D．该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动
B
1、配制一系列 具有浓度梯度的蔗糖溶液
2、分别制作置于不同浓度蔗糖溶液中的细胞临时装片 。
3、用显微镜逐个观察装片。
4、找出细胞刚发生质壁分离和未发生质壁分离的两相邻浓度的溶液。
结论：
该细胞液浓度就介于这两相邻浓度之间
给你洋葱、 蔗糖、蒸馏水及必要的工具，设计一个测定洋葱表皮细胞液大致浓度的实验方案：
请你利用蔗糖、蒸馏水及必要的工具，设计一个判断A、B两种细胞细胞液浓度大小的实验方案，写出实验思路及结论。
实验思路：用同一浓度的浓蔗糖溶液分别制作这两种细胞的临时装片 ，然后用显微镜观察这两种细胞的质壁分离程度
结论：
质壁分离程度大的细胞细胞液浓度小于质壁分离程度小的细胞细胞液浓度。
同一植物的相同成熟细胞+未知浓度的溶液 → 镜检→刚刚发生质壁分离所需时间→比较所用时间长短→判断溶液浓度的大小（时间越短，未知溶液的浓度越大）。
比较不同浓度溶液的浓度大小
质壁分离以及复原的应用
谢谢聆听！

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