1、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被动运输 吃腌制的咸菜，连续嗑带盐瓜子会感觉口渴，这是为什么呢？口腔细胞失水口腔细胞失水红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室 与生活的联系生理盐水输液生理盐水输液红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室外界溶液外界溶液细胞质细胞质浓度浓度吸水涨破形态不变失水皱缩水分子如何水分子如何进出的细胞进出的细胞的？的？红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室蔗糖溶液蔗糖溶液玻璃纸（玻璃纸（半透膜半透膜）清水清水半透膜半透膜蔗糖分子蔗糖分子水分子水分子问题探讨问题探讨Q.漏斗内的液面为什么会升高？半透膜：让
2、小分子通过而大分子不能通过的一类多孔性薄膜的总称红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室蔗糖溶液蔗糖溶液玻璃纸（玻璃纸（半透膜半透膜）清水清水半透膜半透膜蔗糖分子蔗糖分子水分子水分子渗透作用中水分子的运动方向：Q1.漏斗内的液面为什么会升高？相对含量高 相对含量低溶液浓度水的含量低浓度溶液 高浓度溶液水分子水分子顺相对含量顺相对含量的梯度扩散的梯度扩散：水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散。单位时间从清水流入蔗糖溶液中的水分子数单位时间从蔗糖溶液流入清水中的水分子数红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室 ABC(不会)发生渗透作用的条件是什么？具有半透膜半透膜
3、两侧的溶液具有浓度差一.渗透作用的原理：0.6g/mL蔗糖溶液蔗糖溶液玻璃纸玻璃纸0.6g/mL蔗糖溶液蔗糖溶液0.6g/mL蔗糖溶液蔗糖溶液纱布纱布清水清水0.6g/mL蔗糖溶液蔗糖溶液玻璃纸玻璃纸清水清水思考：B和C的液面会升高吗？红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室蔗糖溶液蔗糖溶液玻璃纸（玻璃纸（半透膜半透膜）清水清水半透膜半透膜 蔗糖分子蔗糖分子水分子水分子问题探讨问题探讨Q.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，管中的水柱产生的重力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，当_ _最终达到平衡，液面将不再上升。液柱的压力使水分
4、子进出速度相同不再上升时内外浓度相同了吗？红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室讨论1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？细胞膜可否相当于半透膜？强化夯实，小组讨论：外界溶液外界溶液细胞膜细胞膜半透膜半透膜蔗糖溶液蔗糖溶液细胞质细胞质基质基质相当于相当于相当于相当于红细胞与外界溶液组成了一个渗透系统。红细胞的细胞膜相当于一层半透膜，水分通过渗透作用进出红细胞。讨论1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？细胞膜可否相当于半透膜？红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室外界溶液外界溶液细胞细胞质浓度质浓度细胞外 细胞内水分子进多出少水分子进出平衡平衡
5、水分子出多进少吸水涨破形态不变失水皱缩红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室1、西红柿上放糖,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。生活现象：生活现象：植物细胞会出现渗透失水和吸水的情况吗？植物细胞会出现渗透失水和吸水的情况吗？植物细胞吸水和失水是否也是发生了渗透作用呢？红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室成熟植物细胞模式图细胞膜细胞膜细胞液细胞质细胞质液泡膜液泡膜细胞壁细胞壁原生质层原生质层是否满足发生渗透作用的条件：具有具有半透膜半透膜半透膜半透膜两侧两侧的溶液具有的溶液具有浓度差
6、浓度差已知：细胞膜和液泡膜都是生物膜，都具有选择透过性。？(全透性全透性)红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室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进行实验实验结论实验结论表达与交流表达与交流进一步探究进一步探究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？原生质层是原生质层是不是不是相当于一层半透膜？相当于一层半透膜？原生质层相当于一层半透膜原生质层相当于一层半透膜设计方案：设计方案：将植物细胞浸润在将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖较高浓度的蔗糖溶溶液中，观察其大小的变化；再将细胞液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水浸润在清水中，
7、观察其大小的变化。中，观察其大小的变化。（设计方案、预期结果设计方案、预期结果）预期结果预期结果 ：由于原生质层相当于一层半透由于原生质层相当于一层半透膜，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液膜，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会泡会_ _ _，细胞，细胞_ _；在清水中植；在清水中植物细胞的液泡又会物细胞的液泡又会_，细胞，细胞_ _ _ _。缩小缩小失水皱缩失水皱缩变大变大吸水膨胀吸水膨胀洋葱鳞片叶洋葱鳞片叶外表皮细胞外表皮细胞材料材料用具用具红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室探究植物细胞的吸水和失水实验实验步骤步骤盖上盖玻片，制成洋葱盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮
8、临时装片鳞片叶外表皮临时装片1234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肉且要不带叶肉且不宜过大不宜过大，避免制作装片时出现，避免制作装片时出现重叠和气泡，撕取后要放入载玻重叠和气泡，撕取后要放入载玻片上的清水中片上的清水中红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室探究植物细胞的吸水和失水实验实验步骤步骤56低倍镜观察在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次 中央液泡逐渐变小中央液泡逐渐变小，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;细细胞大小基本
9、不变胞大小基本不变。？红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室探究植物细胞的吸水和失水实验实验步骤步骤56低倍镜观察在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次 中央液泡逐渐变小中央液泡逐渐变小，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;细细胞大小基本不变胞大小基本不变。78在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次低倍镜观察 中央液泡逐渐变大中央液泡逐渐变大，颜色变颜色变浅浅,原生质层逐渐原生质层逐渐恢复到贴近细胞壁恢复到贴近细胞壁;细细胞大小基本不变胞大小基本不变。红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物
10、名师工作室探究植物细胞的吸水和失水第一次对照第一次对照滴加蔗糖滴加蔗糖溶液溶液滴加清水滴加清水第二次对照第二次对照质壁分离质壁分离质壁分离复原质壁分离复原自身对照自身对照是指对照组和实验组在是指对照组和实验组在同一研究对象上进行同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照，是实验前后之间的对照红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果 表达与交流正常的洋葱正常的洋葱外表皮细胞外表皮细胞0.3g/mL0.3g/mL的的 蔗糖溶液蔗糖溶液质壁分离质壁分离的的洋葱表皮细胞洋葱表皮细胞清水清水 质壁分离复原质壁分离复原的的洋葱表皮细胞洋葱表皮细胞实验现象
11、：三次观察 两次对照试剂试剂中央液泡变化中央液泡变化原生质层位置变化原生质层位置变化细胞大小细胞大小蔗糖溶液蔗糖溶液清水清水变小变小逐渐恢复原来大小逐渐恢复原来大小脱离细胞壁脱离细胞壁恢复原位恢复原位基本不变基本不变基本不变基本不变2.所有质壁分离的细胞都可以复原吗？1.质壁分离的细胞中“质”和“壁”分别指什么？严重失水或失水时间过长会导致细胞死亡，无法质壁分离复原。严重失水或失水时间过长会导致细胞死亡，无法质壁分离复原。质指原生质层，壁指细胞壁质指原生质层，壁指细胞壁红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果 表达与交流植物细胞质壁分离与复
12、原条件外界溶液浓度与细胞液存在浓度差原生质层的伸缩性细胞壁的伸缩性活的成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜内因:外因:红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室被动运输 被动运输的概念：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的物质跨膜运输方式。被动运输的类型：分为自由扩散和协助扩散两类运输动力：浓度差红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室（2）方向：高浓度低浓度（3）实例：1.水、2.气体(氧气、二氧化碳、氮气)3.脂溶性小分子(甘油、乙醇、苯)4.尿素物质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。自由扩散
13、（简单扩散）自由扩散演示按钮（1）概念：比喻：球往低处滚比喻：球往低处滚（4）特点顺浓度梯度运输（高到低）顺浓度梯度运输（高到低）不需要载体不需要载体不需要消耗能量不需要消耗能量红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室浓度差51015202530运输速率2.44.87.29.612.014.4 结论：自由扩散的速率与浓度差成 关系，自由扩散过程主要受 影响正比正比浓浓度差度差红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室有人发现在动物的肾脏中，水分子进出细胞的速率大于自由扩散的速率水分子还存在其他运输方式红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室水分子很小，不
14、带电荷但具有极性，尽管能够以自由扩散过膜，但是更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞水分子水通道蛋白红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室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。协助扩散（易化扩散）水分子进出细胞(水通道蛋白）离子进出细胞(离子通道蛋白）葡萄糖进入红细胞(载体蛋白)高浓度低浓度（2）方向：（3）实例：（1）概念：协助扩散演示按钮红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室比喻：车载货下坡比喻：车载货下坡（4）特点顺浓度梯度运输顺浓度梯度运输需要转运蛋白参与需要转运蛋白参与不需要消耗能量不需要消耗能量浓度差
15、1.5 34.5 67.5 9运输速率 815 24 29 30 30 结论：协助扩散过程不仅受结论：协助扩散过程不仅受 影影响，还受响，还受 影响影响浓浓度差度差载载体体数数量量红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室1.顺浓度梯度运输，2.不消耗细胞内化学反应能量被动运输总结自由扩散演示按钮协助扩散演示按钮红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室转运蛋白通道蛋白载体蛋白通道蛋白载体蛋白需要与被运输的物质结合，运输过程伴随着载体构象的变化、如葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞被运输的物质不需要与通道蛋白结合，如水分子通过水通道蛋白进出细胞、K
16、+通过钾离子通道蛋白进出细胞。红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室被动运输通道蛋白载体蛋白转运蛋白协助扩散红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室 载体蛋白载体蛋白通道蛋白通道蛋白 转运特点转运特点转运蛋白构象转运蛋白构象是否改变是否改变转运蛋白转运蛋白是否与是否与被转运分子结合被转运分子结合是否有特异性是否有特异性实例实例 只容许与自身“结合部位相适应”的分子或离子通过 只容许与自身“通道的直径和形状相适配、通道的大小和电荷相适宜”的分子或离子通过改变改变不改变不改变结合结合不结合不结合具有特异性（强）具有特异性（强）具有特异性具有特异性葡萄糖通过载体蛋白葡萄
17、糖通过载体蛋白进入红细胞进入红细胞水分子通过水通道蛋白进出细胞K+通过钾离子通道蛋白进出细胞红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室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课堂总结特点不消耗能量顺浓度梯度红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室五、总结归纳细胞的物质输入和输出细胞的吸水和失水自由扩散渗透作用的两个条件动物细胞特点：顺浓度梯度，不需要转运蛋白，不需要能量植物细胞1、半透膜。2、浓度差。外界溶液浓度细胞液浓度 细胞吸水外界溶液浓度细胞液浓度 细胞失水外界溶液浓度=细胞液浓度 细胞形态不变外界溶液浓度细胞液浓度 质壁分离外界溶液浓度细胞液浓度 质壁分离复原质壁分离超过一定限度不能复原。例子：气体分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性物质协助扩散特点：顺浓度梯度，需要转运蛋白，不需要能量例子：红细胞吸收葡萄糖转运蛋白：载体蛋白和通道蛋白红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室鱼鳔鱼鳔红山教育红山教育 高中生物名师工作室高中生物名师工作室项 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不需要需要不消耗不消耗H2O、O2、CO2、甘油、乙醇、苯、尿素葡萄糖通过红细胞膜氨基酸、离子、水高浓度低浓度高浓度低浓度两种被动运输方式的比较
