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1、第四章第一节被动运输(第一课时)导入1.如如果果一一滴滴墨墨水水滴滴入入清清水水中中会会发生什么生什么现象?象?2.这种种现象象说明了什么?明了什么?3.这种种现象叫什么呢?象叫什么呢?墨水逐渐扩散至整杯水中,直至分布均匀分子会从含量高(浓度高)的地方扩散到含量低(浓度低)的地方。自由扩散一、水进出细胞的原理一、水进出细胞的原理1.渗透现象NaNa+葡萄糖葡萄糖NaNa+葡萄糖葡萄糖水水水水蔗糖蔗糖蛋白质蛋白质半透膜半透膜 半透膜:是一类可以让分子(水/离子/葡萄糖)物质通过,而较大分子(蔗糖)物质不能通过的一类多孔性膜。如:玻璃纸。1.渗透现象1.一一段段时间后后会会出出现什么什么现象?象?
2、2.漏漏斗斗管管中中的的液液面面为什什么么会升高?会升高?3.如如果果说漏漏斗斗管管足足够长,管管内内的的液液面面会会无无限限升升高高嘛?嘛?1.渗透现象1.一一段段时间后后会会出出现什什么么现象象?2.漏斗管中的液面漏斗管中的液面为什么会升高?什么会升高?3.如如果果说漏漏斗斗管管足足够长,管管内内的的液液面会无限升高嘛?面会无限升高嘛?4.如如果果用用纱布布代代替替玻玻璃璃纸会会发生生什什么么现象象?如如果果把把蔗蔗糖糖溶溶液液换成成清水呢?清水呢?漏斗液面升高水分子进入漏斗中不会液面不会上升,蔗糖分子自由扩散到烧杯中。液面保持不变渗透作用产生的条件:渗透作用产生的条件:1.渗透现象渗透作
3、用渗透作用:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散称为渗透作用。渗透作用的方向渗透作用的方向含量高含量高 低低浓度度溶液溶液含量低含量低 高高浓度度溶液溶液顺相对含量梯度跨膜运输(1)半透膜;(2)膜两侧的溶液具有浓度差。由高低由多少半透膜半透膜2.水进出动物细胞的原理1.如如果果将将哺哺乳乳动物物的的红细胞胞放放入入不不同同浓度度的的氯化化钠溶溶液液中中会会发生生什么什么现象呢?象呢?3.红细胞吸水或失水取决于什么条件?胞吸水或失水取决于什么条件?2.红细胞的胞的细胞膜是否相当于一胞膜是否相当于一层半透膜?半透膜?2.水进出动物细胞的原理1.如如果果将将哺哺乳乳动物物的的红细胞胞放放入入不
4、不同同浓度度的的氯化化钠溶溶液液中中会会发生生什么什么现象呢?象呢?2.水进出动物细胞的原理2.红细胞的胞的细胞膜是否相当于一胞膜是否相当于一层半透膜?半透膜?相当于3.红细胞吸水或失水取决于什么条件?胞吸水或失水取决于什么条件?取决于红细胞内外溶液的浓度差,一般情况下,浓度差越大,细胞吸水或失水越多。2.水进出动物细胞的原理渗透作用渗透作用3.水进出植物细胞的原理水进入植物细胞和动物细胞一样吗?3.探究植物细胞的吸水和失水显微镜下观察多个纤维素分子集结显微镜下观察多个纤维素分子集结成束,纵横交错构成植物细胞壁成束,纵横交错构成植物细胞壁植物细胞壁植物细胞壁 全透性全透性成熟植物细胞成熟植物细
5、胞细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡膜液泡膜原原生生质质层层细胞核细胞核3.探究植物细胞的吸水和失水细胞液细胞液高高浓度的蔗糖溶液度的蔗糖溶液清水清水3.探究植物细胞的吸水和失水1.观察现象3.探究植物细胞的吸水和失水2.提出问题植物细胞的失水现象是否与外界浓度有关?水分进出细胞是通过渗透作用嘛?原生质层是否相当于一层半透膜呢?3.探究植物细胞的吸水和失水3.做出假设植物细胞失水与外界浓度有关水分通过渗透作用进出植物细胞原生质层相当于一层半透膜植物细胞的失水现象是否与外界浓度有关?水分进出细胞是通过渗透作用嘛?原生质层是否相当于一层半透膜呢?3.探究植物细胞的吸水和失水4.实验设计思路如果假设是正确
6、的,会出现什么现象呢?如何使细胞外液浓度提高或降低呢?如何看到细胞呢?实验材料的选择是?如果外界溶液浓度大于细胞液浓度,细胞会失水,发生质壁分离;如果外界浓度小于细胞液浓度,细胞会吸水发生质壁分离复原。提高浓度:在盖玻片一侧滴加浓度大于细胞液的溶液,在另一侧用吸水纸引流通过显微镜观察;材料选择紫色洋葱鳞片叶外表皮,质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液3.探究植物细胞的吸水和失水5.实验操作3.探究植物细胞的吸水和失水6.观察现象,记录结果第一次观察第一次观察滴加蔗糖溶液后观察滴加蔗糖溶液后观察再次滴加清水溶液后观察再次滴加清水溶液后观察外界溶液中央液泡大小原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液清水液泡变
7、小,颜色变深液泡变大,颜色变浅与细胞壁逐渐分离恢复到原来的位置基本不变基本不变发生质壁分离发生质壁分离的复原3.探究植物细胞的吸水和失水7.分析结果,得出结论水分通过渗透作用进出细胞如果外界溶液浓度大于细胞液浓度,细胞会失水,发生质壁分离;如果外界浓度小于细胞液浓度,细胞会吸水发生质壁分离复原。原生质层相当于一层半透膜3.探究植物细胞的吸水和失水渗透作用渗透作用总结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,这种跨膜运输的方式被称为被动运输。被动运输自由扩散协助扩散二、自由扩散和协助扩散二、自由扩散和协助扩散1.自由扩散气管、支气管不断分支,最终形成肺泡 O2在肺泡中与血液的
8、交换1.自由扩散概念:像这样,物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,叫自由扩散(简单扩散)。举例:水、氧气、二氧化碳和甘油、乙醇、苯脂溶性分子高浓度低浓度特点:顺浓度梯度运输不需要转运蛋白不需要消耗能量2.协助扩散但是,离子和一些小分子有机物,如葡萄糖、氨基酸等,不能自由的通过细胞膜。细胞膜2.协助扩散那他们要想进细胞膜怎么办呢?这时候一些镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质,就能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输。这些蛋白质称为转运蛋白2.协助扩散概念:像这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫协助扩散(易化扩散)。举例:葡萄糖、氨基酸进入红细胞 Na离子进入神经细胞特点:顺浓度梯度运输需要转
9、运蛋白不需要消耗能量2.协助扩散转运蛋白载体蛋白通道蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过发生自身构象的改变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。不发生构象的改变2.协助扩散水分子水通道蛋白水分子可以以自由扩散的方式进入细胞,但更多的是借助细胞膜上的通道蛋白以协助扩散的方式进入细胞。运输速率膜两侧的浓度差运输速率膜两侧的浓度差判断:哪条曲线是自由扩散/协助扩散?请说出判断依据。3.影响扩散速率的因素自由扩散协助扩散通过载体蛋白的协助扩散具饱和性运输速率膜两侧的浓度差3.影响扩散速率的因素影响影响自由扩散自由扩散的因素:的因素:温度温度膜两侧的膜两侧的浓度差浓度差影响影响协助扩散协助扩散的因素:的因素:温度温度膜两侧的膜两侧的浓度差浓度差转运蛋白转运蛋白的的数量数量运输速率膜两侧的浓度差运输速率膜两侧的浓度差3.影响扩散速率的因素4.总结实例:水进出细胞的原理拓展:根尖分生区拓展:壁分离复原实验的应用判断成熟植物细胞的死活测定细液浓度范围比较不同植物细胞的细胞液浓度比较未知溶液的浓度大小观察细胞膜的存在鉴别不同种类的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)
限制150内