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(共34张PPT)
被动运输
细胞的物质输入和输出
　　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，会看到什么现象？
问题探讨
现象：
过一段时间后，漏斗管内的液面会升高。
注：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
漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？
如果烧杯内不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些，导致漏斗中水量增加，液面上升。
不会。
如果漏斗管足够长，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。
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。
漏斗中的液面将保持不变。
问题探讨
4. 漏渗透装置中，当漏斗内的溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度是否相同？
5. 如果烧杯内不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
6. 归纳渗透作用的发生所具备的两个条件。
不相同，仍是漏斗内的溶液浓度高于烧杯中清水的浓度。
不会，没有浓度差,水分子进出平衡,液面也不会升高。
半透膜 浓度差
定义：
水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。
条件：
半透膜
两侧存在浓度差
方向：
水分子从水的相对含量高的一侧→相对含量低的一侧。
将一滴红墨水滴入一杯清水中，清水很快就变成了红色。
是烧杯中的溶剂——水分子通过半透膜向漏斗内扩散的结果。
现象
原因
这是溶质分子在水中扩散的结果。
“问题探讨”所展示的漏斗管内的液面之所以会上升。
扩散
渗透
渗透作用
A
1.下列现象不属于渗透作用的是（ ）
A．水分子或蔗糖分子通过植物细胞的细胞壁
B．水分子或其他溶剂分子通过细胞膜
C．水分子或其他溶剂分子通过液泡膜
D．水分子或其他溶剂分子通过原生质层
课堂检测
2. 某科研小组设计如图所示的渗透装置，其中半透膜不能透过蔗糖，漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓度的蔗糖溶液，液面不动（渗透平衡）时液面差为Δh。下列说法正确的是（ ）
A．渗透平衡后S1和S2浓度的大小关系为S1＝S2
B．渗透平衡后无水分子通过半透膜
C．漏斗中溶液液面上升速率逐渐加快
D．向漏斗内加适量清水Δh将变小
D
课堂检测
动物细胞的吸水和失水
将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后，红细胞将会发生以下的变化。
实验材料：
哺乳动物的红细胞。
选材原因：
哺乳动物的红细胞呈两面凹的圆饼状，吸水膨张和失水皱缩现象明显。
实验结论：
水分进出动物细胞的原理是渗透作用。
外界溶液溶质浓度＜细胞质浓度
外界溶液溶质浓度＞细胞质浓度
外界溶液溶质浓度＝细胞质浓度
细胞吸水膨胀
细胞失水皱缩
细胞形态不变
(1)红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于教材P62“问题探讨”所示装置中的什么物质？
血红蛋白是有机大分子物质，不能透过细胞膜，它相当于“问题探讨”中的蔗糖分子。
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。
分析哺乳动物的成熟红细胞的原理
结合图示分析P63思考讨论的问题:
(2)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？
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。
分析哺乳动物的成熟红细胞的原理
(3)红细胞吸水和失水取决于什么条件？
(4)想一想临床上输液为什么要用生理盐水？
1
半透膜
浓度差
(5)基于红细胞的结构特点及图示结果，你认为水进出红细胞的方式是什么？请说明原因。
②动物细胞膜相当于一层
①水进出的原理是
渗透作用
原理
现象
①当外界溶液浓度＜细胞质浓度时
细胞吸水膨胀
②当外界溶液浓度＞细胞质浓度时
细胞失水皱缩
③当外界溶液浓度＝细胞质浓度时
细胞形态不变
半透膜
分析哺乳动物的成熟红细胞的原理
构成
分析：
植物细胞的吸水和失水
(选择透过性)
原生质层
(选择透过性)
细胞膜
细胞质
液泡膜
细胞壁
半透膜
原生质层
细胞内的 液体环境
—细胞液
浓度差
外界溶液
存在
相当于
渗透系统
(全透性)
【探究·实践】
探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
表达交流
水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层是一层半透膜吗？
探究植物细胞的吸水和失水
水分进出植物细胞是渗透作用，原生质层相当于一层半透膜。
单一变量原则
对照原则
平行重复原则
提供蔗糖溶液使细胞外溶液浓度升高，提供清水使细胞外溶液浓度降低。
如何使细胞外溶液的浓度升高或降低？
提出问题
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
表达交流
探究植物细胞的吸水和失水
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蔗糖溶液
吸水纸吸引
重复几次
低倍显微镜下观察
滴清水
吸水纸吸引
低倍显微镜下观察
②原生质层逐渐贴近细胞壁
重复几次
①紫色中央大液泡逐渐变小(紫色加深)
①表皮细胞紫色中央大液泡逐渐变大
提出问题
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
表达交流
探究植物细胞的吸水和失水
②原生质层与细胞壁逐渐分离
提出问题
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
表达交流
探究植物细胞的吸水和失水
正常状态 0.3g/ml蔗糖溶液 清水
图像
液泡大小变化
细胞 大小
原生质层位置
提出问题
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
表达交流
探究植物细胞的吸水和失水
基本
不变
基本
不变
正常大小
逐渐变小
逐渐变大，恢复原来大小
原生质层紧贴细胞壁
原生质层逐渐脱离细胞壁
原生质层逐渐贴近细胞壁
基本
不变
植物细胞发生质壁分离与复原的原因：
(1)内因：
(2)外因：
原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩性
外界溶液浓度>细胞液浓度
(1)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；
实验结论：
提出问题
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
表达交流
探究植物细胞的吸水和失水
(2)植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。
原生质层相当于一层半透膜
记录结果
中央液泡大小 原生质层位置 细胞大小
蔗糖溶液 变小 脱离细胞壁 基本不变
清水 逐渐恢复原来大小 恢复原位 基本不变
仔细观察，将结果记录在下表内。
蔗糖溶液
清水
(1)选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料的原因是什么？
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡呈现紫色，易于观察实验现象。
(2)本实验进行了几次显微观察？其目的是什么？
本实验进行了3次显微观察；目的是进行前后对照，以便对比细胞处理前后的状态变化。
探究植物细胞的吸水和失水
质壁分离
质壁分离复原
第一次观察
滴加蔗糖溶液后观察
再次滴加清水溶液后观察
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
(3)该实验有没有设置对照 是如何设置的
探究植物细胞的吸水和失水
发生质壁分离，但不能质壁分离复原。
（因为细胞已经严重失水而死亡了)
因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
(4)如果滴加的是0.5 g/ml的蔗糖溶液，实验结果如何？
(5)将0.3g/ml的蔗糖溶液换成适宜浓度的甘油\乙二醇溶液\尿素溶液\KNO3溶液(小分子能进入细胞)，实验结果会有什么不同？
探究植物细胞的吸水和失水
(6)要观察细胞发生质壁分离和复原，对材料有哪些要求？
①成熟植物的活细胞（有细胞壁）；
②外界溶液与细胞液存在浓度差；
③有中央大液泡（颜色为深色或者
有较明显的参照物）
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
绿色植物叶肉细胞
探究植物细胞的吸水和失水
3. 若将人类的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小时之后的结果如下图，依照细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度，由高到低排列，正确的是（ ）

A．a>b>c>d B．d>a>b>c C．a>d>b>c D．c>b>d>a
D
课堂检测
A
4. 如图为某紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。下列说法合理的是（ ）
A．图中属于选择性透过膜的是②④
B．将该细胞浸入清水当中，③中的紫色会越来越浅
C．将该细胞浸入清水中时，液泡体积会增大，当其
不再增大时，细胞液浓度等于外界溶液中蔗糖的浓度
D．用黑藻叶片细胞替代图中细胞进行质壁分离实验
，叶绿体的存在会影响观察
课堂检测
被动运输
定 义
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。
高浓度
低浓度
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
O2、CO2、水分子、脂质、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子。
顺浓度梯度运输
不需要载体
不消耗能量
相对含量低
相对含量高
③实例：
②特点：
①概念：
分析自由扩散
(3)结合教材P66，归纳总结自由扩散的概念、特点及实例
需要转运蛋白协助
顺浓度梯度运输
不消耗能量
③实例：
②特点：
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散。
①概念：
离子和一些小分子有机物如葡萄糖(红细胞吸收葡萄糖)、氨基酸等。
分析协助扩散
(1)协助扩散的概念、特点及实例
①定义：
②类型:分为 和 两种类型。
载体蛋白
通道蛋白
通道蛋白
载体蛋白
(2)转运蛋白
分析协助扩散
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。
名称 载体蛋白 通道蛋白
图示
转运对象 与自身 部位相适应的分子或离子 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
特点 每次转运时都会发生自身_____的改变 转运分子不需要与通道蛋白_____
结合
构象
结合
(2)转运蛋白
分析协助扩散
(4)请结合自由扩散协助扩散的特点分析它们分别表示什么物质运输？
运输速率
浓度差
运输速率
浓度差
运输速率
O2 浓度
分析自由扩散和协助扩散的异同
转运蛋白数量有限
协助扩散
自由扩散
自由扩散/协助扩散
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
(5)请您分析影响自由扩散和协助扩散的因素分别有哪些？
A
5. 如图分别表示载体蛋白和通道蛋白介导的两种物质运输方式，其中通道蛋白介导的运输速率比载体蛋白介导的运输速率快1 000倍以上。下列叙述错误的是（ ）
A．通道蛋白介导的运输速率较快
可能是因为消耗的能量较少
B．载体蛋白在细胞膜上具有一定
的流动性
C．两种膜蛋白对运输的物质均具有专一性
D．载体蛋白介导的运输速率会受到载体蛋白数量的限制
课堂检测
D
6.下图表示借助转运蛋白进行的两种跨膜运输方式。下列叙述错误的是（ ）
A．甲、乙两种跨膜运输方式都属
于被动运输，不需要消耗ATP
B．载体蛋白和通道蛋白在物质转
运时作用机制不同
C．载体蛋白在运输分子或离子的
过程中其空间结构会发生改变
D．通道蛋白介导的跨膜运输速率，不会受到通道蛋白数量的限制
课堂检测

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