4.1 被动运输ppt课件 -2023新人教版（2019）《高中生物》必修第一册.pptx

1、第一节第一节 被动运输被动运输第四章第四章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出物质物质从高浓度从高浓度区域区域向低浓向低浓度度区域转移，区域转移，直到均匀直到均匀（这种（这种“均匀均匀”属于属于“动动态平衡态平衡”）分布分布的现象。的现象。扩散是分子热运动的表现。扩散是分子热运动的表现。扩散高浓度低浓度123清水清水玻璃纸玻璃纸(半透膜半透膜)蔗糖溶液蔗糖溶液在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层一层玻璃纸（半透膜）玻璃纸（半透膜），往漏斗内，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗内外的液有清水的烧杯中，使漏斗

2、内外的液面高度相等。过一段时间后，会出面高度相等。过一段时间后，会出现如右图所示现象。现如右图所示现象。渗透装置渗透装置。鸡蛋的壳膜、鱼鳔、鸡蛋的壳膜、鱼鳔、动物膀胱膜、肠衣动物膀胱膜、肠衣蔗糖分子蔗糖分子 水分子水分子渗透现象动画演示分子级别动画演示1、漏斗内的液面为什么会升高？单位时间内透过玻璃单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水纸进入长颈漏斗的水分子数量分子数量多于多于从长颈从长颈漏斗渗出的水分子数漏斗渗出的水分子数量。量。501易混点：蔗糖溶液玻璃纸（半透膜）清水相对含量高 相对含量低溶液浓度水的含量低浓度溶液 高浓度溶液渗透压低渗透压 高渗透压不会，当管内的液面上升到一定不会，当管内

3、的液面上升到一定高度之后，管中的高度之后，管中的水柱产生的重水柱产生的重力将加快漏斗中水分向外扩散的力将加快漏斗中水分向外扩散的速度速度，当，当 ,最终达到平衡，液面将不再上升。最终达到平衡，液面将不再上升。漏斗内渗透压=液柱的压力如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？012、如果用用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管的液面还会升高吗？3、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？提示：不会；纱布孔隙大，蔗糖分子可自由通过。不会；纱布孔隙大，蔗糖分子可自由通过。提示：液面不会升高，膜两侧浓度相同，水分子进出平衡。液面不会升高，膜两侧浓度相同，水分子进出平衡。渗透作用条件

4、一：半透膜渗透作用条件二：浓度差1、渗透作用产生的条件：水分子从水的相对含量水分子从水的相对含量高高的一侧的一侧向向相对含量相对含量低低的一侧渗透的一侧渗透水分子通过细胞膜进出细胞也是同样的原理吗？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？细胞膜是否相当于一层半透膜？半透膜半透膜膜膜两侧的溶液具有两侧的溶液具有浓度差浓度差2、渗透方向：01外界溶液外界溶液细胞膜细胞膜半透膜半透膜蔗糖蔗糖溶液溶液细胞质细胞质基质基质相当于相当于红细胞与外界溶液组成了一个渗透系统。红细胞与外界溶液组成了一个渗透系统。红细胞的细胞膜相当于一层半透膜红细胞的细胞膜相当于一层半透膜，水分通过

5、，水分通过渗透作用渗透作用进出红细胞。进出红细胞。二、水进出红细胞原理：（具有活性）二、水进出红细胞原理：0.9%NaCl10%NaCl清水半透膜：半透膜两侧具有浓度差：细胞膜（具有活性）细胞液与外界溶液有浓度差。外界溶液浓度外界溶液浓度 细胞液浓度细胞液浓度吸水膨胀失水皱缩动态平衡吸水或失水取决于浓度差蔗糖溶液蔗糖溶液清水清水半半透透膜（膜（玻璃纸）玻璃纸）细胞质细胞质细胞膜细胞膜外界溶液外界溶液（1）红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？（2）红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？不能。蔗糖分子。不能。蔗糖分子。是。细胞

6、膜是选择透过性膜，选择透过性膜是。细胞膜是选择透过性膜，选择透过性膜相当于半透膜相当于半透膜。（不是（不是“等同等同”）思考.讨论（3）当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？不一定不一定，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，有可能溶液浓度不是很低，有可能细胞内液细胞内液下降后与外界溶液的浓度达到下降后与外界溶液的浓度达到平衡平衡，此时，红细胞将，此时，红细胞将不再吸水不再吸水。（4）红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？（5）临床上输液为什么要用生理盐水？浓度差浓度差。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时

7、，红细胞失水；。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，红细胞失水；反之，红细胞吸水。反之，红细胞吸水。浓度差越大细胞吸水或失水越多。浓度差越大细胞吸水或失水越多。（0.9%的氯化钠溶液）提示：因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，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。或失水而出现形态和功能上的异常。水进出植物细胞生活中我们会观察到：生活中我们会观察到：盐腌制过的黄瓜皱皱巴盐腌制过的黄瓜皱皱巴巴，还会出很多水；巴，还会出很多水；而用清水泡过的青菜却而用清水泡过的青菜却很硬挺很硬挺，这，这是为什么呢？是为什么呢？问题探讨盐腌

8、制过的黄瓜盐腌制过的黄瓜清水泡过的青菜清水泡过的青菜水又是怎样进出植物细胞的呢？细胞壁（细胞壁（全透性，全透性，伸缩性小伸缩性小）细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡膜液泡膜细胞液细胞液 （具有一定的浓度）（具有一定的浓度）原生质层原生质层原原生生质质体体2 2、水分子进出植物细胞成熟植物细胞的结构成熟植物细胞的结构Q1:水分子进出细胞是指水进出植物细胞的什么结构呢？主要指水进出液泡主要指水进出液泡半透膜半透膜,且伸缩性大且伸缩性大相当于相当于外界溶液外界溶液浓度差浓度差提示提示：水分进出植物细胞主要是指水经过水分进出植物细胞主要是指水经过原生质层原生质层进出液泡，进出液泡，这一点与动物细胞有所区别。

9、这一点与动物细胞有所区别。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。四、探究植物细胞的吸水和失水科科学学探探究究的的一一般般过过程程进一步探究1.如何使细胞外溶液的浓度提高或降低？2.如何看到细胞？需要用到什么材料和器具？2.对实验结果做出预测细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化？提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验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

10、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。四、探究植物细胞的吸水和失水科科学学探探究究的的一一般般过过程程进一步探究实验思路：实验思路：将将植物细胞植物细胞分别浸润在分别浸润在较高浓度的较高浓度的蔗糖溶液蔗糖溶液和和清水清水中，用显微镜中，用显微镜观察液泡大小、观察液泡大小、原生质层位置的变化原生质层位置的变化。预期结果：预期结果：如果假设是正确的，当外界溶液的浓如果假设是正确的，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会度高于细胞液的浓度时，细胞就会 ；当外；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会会 。失水失水吸水吸水洋葱鳞片叶洋葱

11、鳞片叶外表皮细胞外表皮细胞吸水纸吸水纸0.3g/mL0.3g/mL的蔗糖溶液的蔗糖溶液清水清水材料材料用具用具引流法引流法细胞具有细胞具有紫色大液泡紫色大液泡，便于，便于观察。观察。盖上盖玻片，制成盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮洋葱鳞片叶外表皮临时装片临时装片2 23 34 4滴清水滴清水撕取洋葱鳞撕取洋葱鳞片叶片叶外表皮外表皮低倍镜低倍镜观察观察撕取洋葱鳞片叶时撕取洋葱鳞片叶时要不带叶要不带叶肉且不宜过大肉且不宜过大，避免制作装，避免制作装片时出现重叠和气泡，撕取片时出现重叠和气泡，撕取后要放入载玻片上的清水中后要放入载玻片上的清水中1 1实验步骤实验步骤56低倍镜观察低倍镜观察在盖玻片的

12、一侧滴加在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL0.3g/mL的蔗糖溶液，的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引在另一侧用吸水纸吸引 中央液泡逐中央液泡逐渐变小渐变小，颜色变，颜色变深深,原生质层与原生质层与细胞壁逐渐细胞壁逐渐分离分离;细胞大小基本不细胞大小基本不变变。78在盖玻片的一侧在盖玻片的一侧滴加清水，滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引在另一侧用吸水纸吸引低倍镜观察低倍镜观察 中央液泡逐渐中央液泡逐渐变大变大，颜色变，颜色变浅浅,原生质层逐渐原生质层逐渐恢恢复到贴近细胞壁复到贴近细胞壁;细胞大小基本不细胞大小基本不变变。实验步骤实验步骤分析结果分析结果 中央液泡大小原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液清水变

13、小变小原生质层原生质层脱离细胞壁脱离细胞壁基本不变基本不变逐渐恢复逐渐恢复原来大小原来大小原生质层恢复原来位置原生质层恢复原来位置基本不变基本不变质壁分离 质壁分离的复原分析结果得出结论分析结果得出结论结论：结论：(1 1)植物细胞的植物细胞的原生质层相当于原生质层相当于一层一层半透膜半透膜；(2)(2)植物细胞也植物细胞也是通过渗透作用是通过渗透作用吸水和失水的。吸水和失水的。细胞失水，原生质层与细胞壁分离开来细胞失水，原生质层与细胞壁分离开来细胞吸水，与细胞壁分离的原生质层慢慢恢复原来的状态细胞吸水，与细胞壁分离的原生质层慢慢恢复原来的状态当外界溶液浓度当外界溶液浓度 细胞液浓度细胞液浓度

14、当外界溶液浓度当外界溶液浓度 细胞液浓度细胞液浓度l活活细胞细胞l细胞有大液泡和细胞壁细胞有大液泡和细胞壁l浓度差浓度差 l内因：内因：原生质层的伸缩性原生质层的伸缩性 细胞壁的伸缩性细胞壁的伸缩性1 1、质壁分离中的质壁分离中的“质质”和和“壁壁”分别指什么？分别指什么？“质质”原生质层；原生质层；“壁壁”细胞壁细胞壁进一步探究进一步探究1、植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？不会。不会。（因为细胞壁具有保护和支持的作用）（因为细胞壁具有保护和支持的作用）2 2、质壁分离后，细胞壁和原生质层之间的空隙充满的是什么？、质壁分离后，细胞壁和原生质层之间的空隙充满的是什

15、么？充满的是外界溶液（蔗糖溶液）充满的是外界溶液（蔗糖溶液）进一步探究进一步探究3、根尖分生区细胞会不会出现质壁分离？根尖分生区细胞会不会出现质壁分离？4 4、本试验选用、本试验选用0.3g/mL0.3g/mL的蔗糖溶液，若改用较高浓度的蔗糖溶液作的蔗糖溶液，若改用较高浓度的蔗糖溶液作为试剂，会发生质壁分离的现象吗？如若发生质壁分离，滴加清水为试剂，会发生质壁分离的现象吗？如若发生质壁分离，滴加清水后会发生质壁分离的复原吗？后会发生质壁分离的复原吗？不会，不是成熟的植物细胞，不会，不是成熟的植物细胞，没有大液泡没有大液泡。会发生质壁分离，但浓度过高会引起植物会发生质壁分离，但浓度过高会引起植物

16、过度失水而死过度失水而死，将不能再发生质壁分离将不能再发生质壁分离复原现象。复原现象。拓展：植物细胞的吸水和失水的应用1、判断成熟植物细胞的死活、判断成熟植物细胞的死活2 2、测定细胞液浓度范围、测定细胞液浓度范围待测成熟植待测成熟植物细胞物细胞一定浓度一定浓度蔗糖溶液蔗糖溶液 镜检镜检发生质发生质壁分离壁分离无质壁无质壁分离分离活细胞活细胞死细胞死细胞待测成熟植物待测成熟植物细胞细胞一系列浓度梯一系列浓度梯度的蔗糖溶液度的蔗糖溶液镜检镜检细胞液浓度介于未发生质壁分离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和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间浓度之间基础检测【判断判断】下列说法

17、的正误。下列说法的正误。(1)(1)煮熟的马铃薯条放入水中会发生渗透现象煮熟的马铃薯条放入水中会发生渗透现象()(2)(2)当外界溶液甲的浓度细胞液乙的浓度，细胞发生渗透失水当外界溶液甲的浓度细胞液乙的浓度，细胞发生渗透失水()(3 3)质壁分离中的质是指细胞质，壁是指细胞壁质壁分离中的质是指细胞质，壁是指细胞壁()(4 4)当外界溶液甲的浓度细胞液乙的浓度，水分子停止进出细胞当外界溶液甲的浓度细胞液乙的浓度，水分子停止进出细胞()(5 5)通过质壁分离实验可以鉴定成熟植物细胞的死活通过质壁分离实验可以鉴定成熟植物细胞的死活()4.1 被动运输（二）自由扩散和协助扩散4.1 被动运输（二）自由

18、扩散和协助扩散 像水分子这样，物质以像水分子这样，物质以扩散扩散方式进出细胞，方式进出细胞，不需要消耗不需要消耗细胞内细胞内化学反应所释放的化学反应所释放的能量能量，这种物质跨膜运输方式称为，这种物质跨膜运输方式称为被动运输被动运输。被动运输自由扩散（简单扩散）协助扩散（易化扩散）阅读课本P66自由扩散和协助扩散（范围：前三个自然段）项 目自由扩散协助扩散运输方向是否需要转运蛋白是否消耗细胞内的能量举例自由扩散和协助扩散举例举例：水、水、O O2 2、COCO2 2 、甘油、甘油、乙醇、乙醇、苯等苯等扩散扩散定义定义：物质通过简单的物质通过简单的 作用作用进出细胞的方式进出细胞的方式特点特点：

19、从：从 浓度到浓度到 浓度，浓度，转运转运蛋白，蛋白，能量能量 高低 不需不需自由扩散（简单扩散）0 浓度差运输速度影响因素影响因素浓度差思考：甘油、乙醇等分子为什么能以自由扩散的方式进出细胞？提示：因为甘油、乙醇等都是脂溶性的物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂分子层出入细胞。转运蛋白特点：特点：由由 浓度浓度 浓度浓度、需要需要 、能量能量举例：举例：葡萄糖进入红细胞，氨基酸、离子进出细胞葡萄糖进入红细胞，氨基酸、离子进出细胞高低转运蛋白不需协助扩散（易化扩散）定义：定义：借助膜上的借助膜上的 进出细胞的物质扩散方式进出细胞的物质扩散方式影响因素影响因素0 浓度差运输速度A浓度差转

20、运蛋白的种类和数量转运蛋白的种类和数量转运蛋白转运蛋白分为分为载体蛋白、通道蛋白两种类型两种类型细胞外细胞内高浓度高浓度低浓度低浓度载体蛋白通道蛋白载体蛋白只容许与只容许与自身结合部位相适应的的分子或离子通过分子或离子通过，每次转运时都会每次转运时都会发生自身构象的改变通道蛋白只容许与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，的分子或离子通过，且且不需要与通道蛋白结合如：如：水通道蛋白水分子很小水分子很小，不带电荷但具有极性不带电荷但具有极性，尽管能够以尽管能够以自由扩散自由扩散过膜，但是过膜，但是更更多的多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以是借助细胞膜上的水通道蛋白以

21、协助扩散协助扩散的方式进出细胞的方式进出细胞水分子水通道蛋白两种运输方式的比较两种运输方式的比较方式方式自由扩散自由扩散(简单扩散简单扩散)协助扩散协助扩散(易化扩散易化扩散)示意图示意图 运输方向运输方向转运蛋白转运蛋白顺浓度梯度顺浓度梯度不需要不需要需要需要两种运输方式的比较两种运输方式的比较能量能量曲线模型曲线模型 举例举例方式方式自由扩散自由扩散(简单扩散简单扩散)协助扩散协助扩散(易化扩散易化扩散)不消耗不消耗不消耗不消耗气体：气体：O2、CO2、NH3等等甘油、乙醇、苯等脂溶甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物性的小分子有机物少部分水少部分水离子和一些小分子有离子和一些小分子有机物

22、，如葡萄糖进入红机物，如葡萄糖进入红细胞细胞大部分水大部分水02被动运输顺浓度梯度运输不消耗细胞内化学反应产生的能量归纳小结02【药理毒理药理毒理】药理作用药理作用 氨氯地平是一种氨氯地平是一种二氢吡啶钙拮抗剂（亦称钙离子拮抗剂或慢通道二氢吡啶钙拮抗剂（亦称钙离子拮抗剂或慢通道阻滞剂）阻滞剂），能够抑制钙离子跨膜进入血管平滑肌和心肌。心肌和血管平，能够抑制钙离子跨膜进入血管平滑肌和心肌。心肌和血管平滑肌的收缩过程依赖于细胞外钙离子通过离子通道进入细胞内完成。氨滑肌的收缩过程依赖于细胞外钙离子通过离子通道进入细胞内完成。氨氯地平氯地平可选择性抑制钙离子跨膜转运可选择性抑制钙离子跨膜转运。氨氯地平

23、是一个外周动脉血管扩张剂，直接作用于血管平滑肌，从氨氯地平是一个外周动脉血管扩张剂，直接作用于血管平滑肌，从而降低外周血管阻力和血压。而降低外周血管阻力和血压。与生活的联系小结被动运输自由扩散协助扩散磷脂双分子层载体蛋白转运蛋白通道蛋白水通道蛋白水分子进出细胞属于包括穿过借助包括如基础检测【判断】下列说法的正误。(1)(1)水通道蛋白对物质具有选择性水通道蛋白对物质具有选择性()(2)(2)一种物质可能有多种跨膜运输方式一种物质可能有多种跨膜运输方式()(3 3)加入蛋白质抑制剂会提高水通道蛋白跨膜运输水分子的速率加入蛋白质抑制剂会提高水通道蛋白跨膜运输水分子的速率()(4 4)逆浓度梯度发生

24、的跨膜运输也可能是协助扩散逆浓度梯度发生的跨膜运输也可能是协助扩散()(5 5)自由扩散和协助扩散自由扩散和协助扩散的动力都是物质的浓度差的动力都是物质的浓度差()基础检测1 1、下列表述中，不正确的是（下列表述中，不正确的是（）A A、通过质壁分离实验可以鉴定成熟植物细胞的死活通过质壁分离实验可以鉴定成熟植物细胞的死活B B、动物细胞也能渗透吸水或失水，原因之一是细胞膜相当于半动物细胞也能渗透吸水或失水，原因之一是细胞膜相当于半透膜透膜C C、水分子进出细胞，取决于细胞内外液体的浓度差水分子进出细胞，取决于细胞内外液体的浓度差D D、小分子物质都能通过细胞膜，大分子物质则不能小分子物质都能通

25、过细胞膜，大分子物质则不能D3 3、关于被动运输的说法，错误的是（关于被动运输的说法，错误的是（）A A、顺浓度梯度进行顺浓度梯度进行 B B、一定需要转运蛋白一定需要转运蛋白 C C、不需要细胞消耗能量不需要细胞消耗能量 D D、不能主动吸收物质不能主动吸收物质B4 4、自由扩散和协助扩散的动力是（、自由扩散和协助扩散的动力是（）A A、葡萄糖葡萄糖 B B、浓度差浓度差 C C、细胞膜细胞膜 D D、载体载体B5 5、下列关于被动运输的叙述下列关于被动运输的叙述，错误的是错误的是()A A、包括自由扩散和协助扩散包括自由扩散和协助扩散 B B、只能顺浓度梯度进行运输只能顺浓度梯度进行运输C C、都不需要转运蛋白都不需要转运蛋白D D、都不需要消耗能量都不需要消耗能量C6 6、下图甲、乙是一个成熟植物细胞的两种状态，图乙显示原、下图甲、乙是一个成熟植物细胞的两种状态，图乙显示原生质层发生了收缩。从甲生质层发生了收缩。从甲乙的条件是乙的条件是()A A、外界溶液浓度大于细胞液浓度外界溶液浓度大于细胞液浓度B B、外界溶液浓度小于细胞液浓度外界溶液浓度小于细胞液浓度C C、外界溶液浓度等于细胞液浓度、外界溶液浓度等于细胞液浓度D D、外界溶液浓度小于或等于细胞液、外界溶液浓度小于或等于细胞液浓度浓度甲 乙A