1、第1节 被动运输 掌控着道道闸门，驱动着各式舟车。 输入输出中忙碌，被动主动间选择。 生物大分子铸就，神奇的生命之膜。第四章 细胞的物质输入和输出扩散作用是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布的现象。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、鱼鳔等阅读教材P62问题探讨，并思考下列问题问题探讨1、漏斗管内的液面为什么会升高？多少 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，单位时间内从烧杯扩散到漏斗中的水分子数多于从漏斗扩散到烧杯中的水分子数，导致漏斗中水量增
2、加，液面上升。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。不会。因为纱布不是半透膜，孔隙很大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，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。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 条件一 ：半透膜 条件二：半透膜两侧有溶液浓度差4、如果烧杯中的是蔗糖溶液，漏斗管内是清水，结果会怎样？漏斗管内的液面会下降漏斗管内的液面会下降烧杯内蔗糖浓度烧杯内蔗糖浓度
3、 漏斗管内蔗糖浓度：漏斗管内蔗糖浓度：烧杯内蔗糖浓度烧杯内蔗糖浓度 MA,则达到平衡后MA与Ma的关系是() A. MAMa B. MAMa C. MA=Ma D. 不确定B习题巩固1、概念：水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜 的扩散3. 水的运输方向:水的相对含量高 低浓度溶液水的相对含量低 高浓度溶液半透膜水（溶剂）水分子是顺相对含量梯度跨膜运输 一、水进出细胞的原理学以致用一个动物细胞能否构成一个渗透系统？清水10%NaCl溶液0.9%NaCl溶液外界溶液溶质的浓度 细胞质浓度，细胞失水皱缩 外界溶液溶质的浓度 = 细胞质浓度，细胞形态不变1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？这
4、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。细胞膜是选择透过性膜，选择透过性膜相当于半透膜，但半透膜不是选择透过是。细胞膜是选择透过性膜，选择透过性膜相当于半透膜，但半透膜不是选择透过性膜。性膜。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，浓度差很大时会涨破，浓度差较小时不会涨破。不一定，浓度差很大时会涨破，浓度差较小时不会涨破。问题探讨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质浓度时，红细胞失水；反之，
5、红细胞吸水。浓度差越当外界溶液浓度大于细胞质浓度时，红细胞失水；反之，红细胞吸水。浓度差越大细胞吸水或失水越多。大细胞吸水或失水越多。防止血细胞失水或吸水，细胞形态改变影响细胞的功能。防止血细胞失水或吸水，细胞形态改变影响细胞的功能。问题探讨6、将食物用食盐腌制为什么可以达到防止食物腐烂变质的目的？在高浓度的溶液中，细菌等微生物会过度失水而死亡。在高浓度的溶液中，细菌等微生物会过度失水而死亡。学以致用一个动物细胞能否构成一个渗透系统？动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统。总结半透膜：浓度差：细胞膜细胞质与外界溶液构成一个渗透系统细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。细胞膜和液泡膜以及
6、两层膜之间的细胞质称为原生质层。原生质层 植物细胞是通过渗透作用吸水和失水吗？思 考成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体细胞内的液体环境环境主要指主要指的的是液泡里面的是液泡里面的细胞液细胞液。细胞液 探究实践探究植物细胞的吸水和失水1、水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？2、植物细胞在什么情况下会失水？3、原生质层是否相当于一层半透膜？ 探究植物细胞的吸水和失水 水分子可以自由地通过细胞壁水分子可以自由地通过细胞壁 水进出植物细胞主要是指水经过水进出植物细胞主要是指水经过
7、原生质层原生质层已知条件 如果假设正确如果假设正确 当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会失水皱缩细胞就会失水皱缩 当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会吸水膨胀细胞就会吸水膨胀设计实验思路 水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？ 植物细胞在什么情况下吸水和失水？植物细胞在什么情况下吸水和失水？ 原生质层是否相当于一层半透膜？原生质层是否相当于一层半透膜？提出问题 水分进出细胞是通过渗透作用，水分进出细胞是通过渗透作用，原生质层相当于一层半透膜原生质层相当于一层半透膜提出假设实验预
8、测：细胞通过渗透作用吸水或失水，液泡的大小、颜色会变化；原生质层与细胞壁会分离或复原。实验结果及结论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。实验结论 细胞液浓度 外界溶液浓度 ， 细胞失水 ， 逐渐发生质壁分离 细胞液浓度 外界溶液浓度 ， 细胞吸水 ， 植物细胞逐渐发生质壁分离复原质壁分离C ED CD发生质壁分离的发生质壁分离的条件条件细胞是活的（死细胞的细胞膜具有全透性），具有细胞壁细胞是活的（死细胞的细胞膜具有全透性），具有细胞壁细胞有中央大液泡细胞有中央大液泡（成熟植物细胞）（成熟植物细胞）细胞外溶液的浓度高于细胞液浓度（细胞失水）细胞外溶液
9、的浓度高于细胞液浓度（细胞失水）细胞发生质壁分离后，细胞壁与细胞膜细胞发生质壁分离后，细胞壁与细胞膜之间的空隙充满的是外界溶液。之间的空隙充满的是外界溶液。质壁分离C ED CD发生质壁分离的发生质壁分离的原因原因外因：外因：原生质层具有选择透过性原生质层具有选择透过性细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性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内因：内因：宏观上：植物由坚挺宏观上：植物由坚挺萎蔫萎蔫微观上：质壁分离微观上：质壁分离表现表现液泡：液泡：细胞液颜色：细胞液颜色：原生质层与细胞壁分离原生质层与细胞壁分离大大小小浅浅深深质壁分离C ED CD质壁分离
10、的质壁分离的补充补充 在在质壁分离过程中质壁分离过程中，由于细胞失水，细胞液浓度升高，由于细胞失水，细胞液浓度升高，细胞细胞吸水的能力增强吸水的能力增强。质壁分离复原C ED CD 质壁分离复原过程中质壁分离复原过程中，外界溶液溶质的浓度小于细胞液溶质，外界溶液溶质的浓度小于细胞液溶质浓度，随着质壁分离复原的进行，浓度，随着质壁分离复原的进行，植物细胞吸水能力逐渐减弱，植物细胞吸水能力逐渐减弱，失水能力逐渐增强失水能力逐渐增强。 对于植物细胞而言，由于细胞壁的存在，细胞不可能无限对于植物细胞而言，由于细胞壁的存在，细胞不可能无限吸水，当细胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时，吸水，当细
11、胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时，细胞将不再吸水。细胞将不再吸水。质壁分离与复原实验的拓展判断成熟植物细胞的死活判断成熟植物细胞的死活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待测成熟植物细胞植物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细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间蔗糖溶液浓度之间123比较不同植物细胞的细胞液浓度比较不同植物细胞的细胞液浓度
12、比较未知浓度溶液的浓度大小比较未知浓度溶液的浓度大小不同植不同植物细胞物细胞同一浓度同一浓度蔗糖溶液蔗糖溶液镜检镜检发生质壁分离所需时间越短，发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大液浓度越大同一植物的同一植物的相同成熟细相同成熟细胞胞未知未知浓度的溶液浓度的溶液镜检镜检 发生质壁分离所需时间发生质壁分离所需时间越短，未知溶液的浓度越越短，未知溶液的浓度越大，反之则未知溶液的浓大，反之则未知溶液的浓度越小度越小4质壁分离与复原实验的拓展5鉴别不同种类的溶液（如鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）溶液和蔗糖溶液）成熟植成熟植物细胞物细胞不
13、同种不同种类溶液类溶液镜检镜检只发生只发生质壁分离质壁分离质壁分离质壁分离后自动复原后自动复原溶质不能透过溶质不能透过半透膜（如蔗半透膜（如蔗糖溶液）糖溶液）溶质能透过半溶质能透过半透膜（如透膜（如KNO3溶液）溶液）质壁分离与复原实验的拓展被动运输C ED CD 物质以扩散方式进出细胞，物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量所释放的能量，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。 被动运输又分为被动运输又分为自由扩散和协助扩散自由扩散和协助扩散。（1）特点：不消耗能量；顺浓度梯度运输。）特点：不消耗能量；顺浓度梯度运输。
14、（2）运输动力：来自细胞内外物质的浓度差。）运输动力：来自细胞内外物质的浓度差。（3）种类：自由扩散和协助扩散）种类：自由扩散和协助扩散被动运输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。（1）特点：）特点： 不消耗能量；不消耗能量； 顺浓度梯度运输。顺浓度梯度运输。（2）运输动力：）运输动力：来自细胞内外物质的浓度差。来自细胞内外物质的浓度差。细胞外细胞外细胞内细胞内水分子细胞膜细胞膜自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散，也叫简单扩散。 二、自由扩散和协助扩散（1）运输方向：高浓度低浓度不
15、需要载体，不需要（细胞内化学反应所释放的）能量（3）实例： 水分子；气体分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子（2）特点：（4）影响自由扩散的因素：浓度差浓度差扩散速度自由扩散细胞外细胞外细胞内细胞内细胞膜细胞膜协助扩散：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，也叫易化扩散。 二、自由扩散和协助扩散（1）运输方向： 高浓度低浓度（3）实例： 如、红细胞吸收葡萄糖（2）特点： 需膜上转运蛋白的协助，不需要能量（4）影响协助扩散的因素： 浓度差和转运蛋白数量P点后速率受载体蛋白数量限制协助扩散转运蛋白： 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。 转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。转运蛋白载体蛋白：需与运输分子结合，引起载体蛋白空间结构改变。通道蛋白：是在膜上形成跨膜的亲水通道，使离子或水从中通过，不需要与运输分子结合。转运蛋白 水分子协助扩散速率大于自由扩散速率。水分子通过自由扩散和水通道蛋白进出细胞，其中借助水通道蛋白更为主要。水通道蛋白本节小结37细胞的物质输入和输出
