生物必修1《分子与细胞》第1节 被动运输课堂教学课件ppt

这是一份生物必修1《分子与细胞》第1节 被动运输课堂教学课件ppt，共47页。PPT课件主要包含了本节目标，问题探讨，思考下列问题，随堂练习，浓度差，浓度差越大，思考·讨论，生活现象，被动运输，通道蛋白等内容，欢迎下载使用。
1、阐明细胞膜的选择透过性。2、阐明被动运输的原理和特点。
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，会出现漏斗液面升高的现象。 玻璃纸是一种半透膜，水分子可以透过它，而蔗糖分子则不能。
半透膜：一类小分子物质可以通过,而大分子物质不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过半透膜与半透膜的孔径大小有关
玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等
1、漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
1、漏斗管内的液面为什么会升高？
由于蔗糖溶液中水的相对含量（单位体积中的水分子数）比烧杯中的水的含量低，因此，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度相对更快，导致漏斗中水量增加，液面上升。
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。
2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
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。
单位时间透过玻璃纸进出水分子量相同，故漏斗管液面不变
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
3.渗透作用中水的运输方向
水分子是顺相对含量梯度跨膜运输
一、水进出细胞的原理-----渗透作用
2、渗透作用发生的条件
渗透压：溶质微粒对水的吸引力
1、以下可以发生渗透作用的是（ ） A.煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中 C.烈日下菠菜叶子下垂 D.放在盐水中的萝卜变软
2、a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度> b细胞液浓度> c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（ ）
1、甲和乙比较，液面较高的是______，由此可以看出：通过渗透作用吸水，吸水多少由_________决定，_______________吸水越多
2、丙的液面会_______，如果将丙的半透膜换成纱布，是否还能出现液面的下降？为什么？ 因为纱布不是半透膜，空隙很大，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3、丁的液面是否上升或下降？为什么？ 漏斗中的液面将保持不变
渗透发生的条件：浓度差、半透膜
一个动物细胞能否构成一个渗透系统？
一个动物细胞就是一个渗透系统
细胞内溶液与外界溶液存在浓度差
二、动物细胞的吸水和失水
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、红细胞吸水或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。
红细胞中的血红蛋白是大分子有机物，不能透过细胞膜，它相当于“问题探讨”所示装置中的蔗糖分子。
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。
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。
1、在青菜上放一些盐,一会儿后就可看到水分渗出。 2、对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。3、放蔫的青菜用清水浸泡一会儿后，又恢复新鲜。
植物细胞会出现渗透失水和吸水的情况吗？
细胞壁：纤维素和果胶组成
具有全透性，伸缩性小，不影响水分的运输。
1、、细胞内的液体环境主要指的是__________________2、________________________组成原生质层3、水分子进出细胞主要指的是水分子通过________进出______
细胞膜、细胞质、液泡膜
三、植物细胞的吸水与失水
滴加0.3 g/L蔗糖溶液
质壁分离：原生质层和细胞壁分离
将植物细胞放置于一浓度较高的溶液（0.3 g/L蔗糖溶液）中，会有怎样的变化？
将质壁分离的细胞放置于清水（浓度较比细胞液低）中，又会有怎样的变化？
质壁分离复原：原生质层恢复原状，和细胞壁再次紧贴
归纳小结：1、对于成熟植物细胞来说，____________相当于半透膜，其伸缩性_______2、细胞壁是__________，溶于水的物质都可以通过细胞壁，而且细胞壁的伸缩性________3、当外界溶液浓度大时，细胞渗透失水，原生质层缩小程度较细胞壁缩小程度____，发生_________________________分离4、将质壁分离的细胞置于低浓度溶液中，液泡吸水，原生质层恢复原状，即发生________________________
水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层是不是相当于一层半透膜？
原生质层相当于一层半透膜
探究植物细胞的吸水和失水
设计方案：将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。
（设计方案、预期结果…）
预期由于原生质层相当于一层半透膜，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会____，细胞_______；在清水中植物细胞的液泡又会______，细胞_____。
材料：紫色洋葱鳞片叶、0.3g/mL的蔗糖溶液、清水器具：显微镜、镊子、吸水纸
实验过程：植物细胞的吸水和失水
3、质壁分离与复原实验流程：
观察植物细胞的质壁分离及复原
（1）为什么用紫色的洋葱鳞片叶？（2）实验时用质量浓度为0.1g/ml的蔗糖溶液可以吗？为什么？用0.5g/ml的哪？（3）观察时需用高倍镜吗？本实验需要对照吗？需要另设对照组吗？（4）观察质壁分离时，中央大液泡大小变化、紫色深浅变化、细胞的吸水能力变化、细胞液浓度的变化？质壁分离的复原哪？
内因：原生质层相当于一层半透膜，原生质层比细胞壁的伸缩性大外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度
紫色洋葱鳞片叶外表皮、0.3g/mL蔗糖溶液、清水等
(1)本实验存在两组对照实验
指原生质层和细胞壁发生分离的现象
原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性
外界溶液浓度大于细胞液的浓度，细胞失水
1、原生质层相当于半透膜2、植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的
植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？
不消耗细胞内化学反应释放的能量
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。
物质通过简单的扩散作用进出细胞。
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。
O2、CO2、水、N2
四、自由扩散和协助扩散
1、自由扩散（简单扩散）：物质通过简单的扩散作用进出细胞。
脂溶性小分子：乙醇、甘油、苯
2、不需要转运蛋白协助
3、不需要消耗细胞能量
自由扩散物质主要有三类：①气体分子，如O2、CO2、N2等②水等小分子③脂溶性小分子，如甘油、脂肪酸、乙醇、苯等
2、协助扩散（易化扩散）：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。叫做协助扩散。
实例:水分子*、离子、葡萄糖、氨基酸顺浓度梯度跨膜运输。
*研究表明，水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的。
3.转运蛋白的类型（♣）
例：乙醇、甘油、 苯、性激素、气(O2、 CO2)、水
载体蛋白：葡萄糖进红细胞 （需要与载体结合）
通道蛋白：水和某些离子 （无需与通道蛋白结合）
影响自由扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差。
影响协助扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差,细胞膜上转运蛋白的种类和数量。
P点后速率受转运蛋白数量限制
1、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。其原因是（ ） A.根细胞从土壤中吸收的养分过多 B.根细胞不能从土壤中吸水,反而失水 C.根系不能将水向上运输 D.根系被肥料分解释放的热能烧毁
2、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是（ ） A.盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用 B.盐水中的Na＋不利于细菌的生活 C.盐水是中性的，不适于细菌的生活 D.由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡
3、关于被动运输的说法，错误的是（　 　） A.顺浓度梯度进行 B.一定需要转运蛋白 C.不需要消耗细胞内化学反应释放的能量 D.不能主动吸收物质
4、自由扩散和协助扩散的动力是（　　）
A．葡萄糖    B．浓度差    C．细胞膜  D．载体
5、把体积与浓度(质量百分比浓度)分别相同的葡萄糖(甲)和蔗糖(乙)用半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过)隔开(如右图),一段时间后液面情况是( )A、甲高于乙　B、先甲高于乙,后乙高于甲C、乙高于甲D、先甲低于乙,后乙低于甲
该装置中漏斗液面会一直升高吗?
达到平衡时内外浓度一样吗?
6、例题（2013江苏高考题）图1为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：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，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为△h，此时S1和S2浓度大小关系为_________。
命题点一　渗透作用的原理及应用分析7.某同学设计的渗透装置实验如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水。图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液一段时间后再加入蔗糖酶(微量)。有关该实验描述正确的是A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降，最后保持内外液面基本相平C.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后保 持一定的液面差不变D.加酶后在烧杯中可检测出的有机物仅有葡萄糖
8.(2018·曲靖模拟)如图为一个渗透装置，假设溶质分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断不正确的是A.如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a 会下降，液面b会上升B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量 分数相同，则液面a会上升，液面b会下降C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的浓度不一定相等D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定相等
解析　如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则水主要向乙一侧扩散，则液面a会下降，液面b会上升，A项正确；如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量浓度大于乙，则液面a会上升，液面b会下降，B项正确；当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，由于两侧的液面高度差可能不同，因此甲、乙溶液的浓度不一定相等，甲、乙溶液的渗透压也不一定相等，故C项正确、D项错误。
拓展：壁分离及其复原的应用
（1）判断细胞的死活（2）测定细胞液浓度范围（3）比较不同植物细胞的细胞液浓度（4）农业生产中的水肥管理（5）生活中杀菌、防腐、腌制食品（6）鉴别不同种类的溶液。成熟植物细胞+不同种类溶液→质壁分离→溶质不能通过半透膜的溶液（如蔗糖溶液）质壁分离后又自动复原→溶质能通过半透膜的溶液（如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等溶液）
二、拓展应用1、可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液。将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液溶质浓度应介于这两个浓度之间。2、假设：温度变化会影响水分子通过半透膜的扩散速率。 可以借助本节问题探讨中的渗透装置进行实验。将该渗透装置置于不同温度的环境中，通过比较不同温度下漏斗管液面上升速度的快慢，判定温度是否影响水分子的扩散速率。实验中要注意排除各种无关变量的干扰，如置于不同温度中的漏斗内的蔗糖溶液的量和浓度必须相等，以确保实验的准确性。