4.1被動運輸

第4章細胞的物質輸入和輸出漏斗管內的液面為什么會升高？如果漏斗足夠長，管內的液面會無限升高嗎？為什么？如果用一層紗布代替玻璃紙，還會出現原來的現象嗎？如果燒杯內不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結果會怎樣？問題探討:思考:討論3

如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結果會怎樣?討論2如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內的液面還會升高嗎？不會。因為紗布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物質都能夠自由通過，包括水分子和蔗糖分子都能通過。單位時間內透過玻璃紙進出的水分子量相同，故漏斗管液面保持不變。條件一：半透膜條件二：濃度差問題探討:1、發生滲透作用的條件？①有半透膜②半透膜兩側的溶液存在濃度差2、水分子的擴散方向？低濃度溶液

→

高濃度溶液3、什么是滲透作用？

水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜的擴散。水的相對含量：水多水少溶液濃度：水分子進出是順相對含量梯度移動的一、水進出的原理（一）滲透作用類比推理如果將裝置中的漏斗換成動物細胞還會不會吸水？一、水進出的原理

動物細胞的細胞膜相當于半透膜，當細胞膜兩側存在濃度差，細胞會發生滲透吸水或失水。（二）動物細胞的吸水和失水外界溶液濃度細胞質濃度外界溶液濃度細胞質濃度外界溶液濃度

細胞質濃度

小于

大于

等于細胞吸水膨脹細胞失水皺縮保持原狀態低濃度溶液生理鹽水高濃度溶液一、水進出的原理（二）動物細胞的吸水和失水一、水進出的原理（三）植物細胞的吸水和失水液泡膜細胞質細胞膜

細胞壁原生質層【回憶】植物細胞的結構（細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質）【探究】植物細胞

相當于半透膜原生質層?細胞液（全透性）植物細胞內的液體環境主要指的是液泡內的細胞液。提出問題作出假設設計實驗進行實驗分析結果，得出結論（原生質層是一層半透膜嗎？）（原生質層相當于一層半透膜）設計方案預期結果將植物細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察中央液泡大小、原生質層的位置、及細胞大小的變化；再將細胞浸潤在清水中，觀察中央液泡大小、原生質層的位置、及細胞大小的變化。在蔗糖溶液中植物細胞的中央液泡會變小，發生質壁分離；在清水中植物細胞的中央液泡會變大，發生質壁分離的復原。

探究實驗：植物細胞的吸水和失水顯微鏡下植物細胞的質壁分離：正常的洋蔥表皮細胞0.3g/mL的蔗糖溶液質壁分離的洋蔥表皮細胞原生質層

探究實驗：植物細胞的吸水和失水質壁分離的洋蔥表皮細胞

清水中質壁分離的復原顯微鏡下植物細胞的質壁分離的復原：

探究實驗：植物細胞的吸水和失水

中央液泡大小原生質層的位置細胞大小蔗糖溶液清水變小逐漸恢復原來大小原生質層恢復原來位置原生質層與細胞壁分離基本不變基本不變原生質層相當于半透膜一、水進出的原理實驗現象質壁分離的原因內因：1、原生質層相當于一層（

）；2、細胞壁的伸縮性（）原生質層的伸縮性。外因：原生質層內外兩側溶液具有：外界濃度＞細胞液濃度細胞失水產生質壁分離外界濃度＜細胞液濃度細胞吸水產生質壁分離復原濃度差半透膜＜

探究實驗：植物細胞的吸水和失水質壁分離的發生需要具備哪些條件？

探究實驗：植物細胞的吸水和失水質壁分離后又自動復原→溶質能通過半透膜的溶液（如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等溶液）必須是植物細胞，因為植物細胞才有細胞壁；必須具備中央大液泡，細胞外液濃度高于細胞液；必須是活細胞，原生質層才具有選擇透過性。1、如果把實驗中0.3g/ml的蔗糖溶液換成0.5g/ml的蔗糖溶液，還會發生質壁分離和復原現象嗎？2、植物細胞會由于吸水過多而漲破嗎？會發生質壁分離。但由于細胞過度失水死亡，無法發生復原。細胞壁會限制細胞膨脹，對原生質層起保護和支持作用，細胞不會漲破。3、如果換成較高濃度的NaCl或KNO3，會出現什么現象？會出現質壁分離并自動復原，一開始外界溶液濃度高，細胞失水，發生質壁分離；后來細胞膜因吸收鈉離子、氯離子，而使外界溶液濃度降低出現自動復原。

探究實驗：植物細胞的吸水和失水思考討論

小結（1）判斷植物細胞的生活狀況（死或活細胞依據）（2）判斷植物細胞的細胞液濃度；

（將待測細胞放置于一系列濃度梯度的溶液中，測細胞液的濃度）（3）農業生產中的水肥管理；

（肥料過多，燒苗現象）（4）生活中殺菌、防腐、腌制食品；

（鹽度過高使細菌失水過多而死亡）

補充：滲透作用原理的運用

二、被動運輸

物質以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種物質跨膜運輸方式統稱為被動運輸。比較項自由擴散協助擴散運輸方向是否需要轉運蛋白是否消耗能量舉例影響因素閱讀課本P66-67完成下表

二、被動運輸1、自由擴散：物質通過簡單擴散作用進出細胞，叫做自由擴散。也叫簡單擴散。①小分子物質，如水、O2、CO2等②脂溶性小分子，如甘油、脂肪酸、乙醇，苯等

高濃度→低濃度（順濃度梯度）；不需要轉運蛋白的協助；不消耗能量。2、特點：

二、被動運輸（一）自由擴散濃度差（Mmol/L）51015202530運輸速度（離子/秒）2.44.77.39.512.214.4結論：物質的運輸速度與物質濃度差成______關系，自由擴散過程只受_________影響。正比濃度差?

二、被動運輸3、影響因素：

二、被動運輸（二）協助擴散1、協助擴散：

進出細胞的物質借助膜上的轉運蛋白的擴散，叫做協助擴散，也叫易化擴散。如：離子和一些小分子有機物（葡萄糖、氨基酸等）高濃度→低濃度（順濃度梯度）；需要轉運蛋白的協助；不需要能量。2、特點：細胞膜載體蛋白通道蛋白轉運特點只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過只容許與自身通道的直徑和形狀相適配，大小和電荷相適宜的分子或離子通過自身構象改變不改變是否與轉運的分子結合結合不結合實例葡萄糖水、K+、Na+、Ca2+3、轉運蛋白的類型：

二、被動運輸（二）協助擴散濃度差（Mmol/L）1.534.567.59速率（離子/秒）81524303131結論：在一定濃度范圍內，物質的運輸速率與物質濃度差成______關系，超過一定的濃度后，協助擴散中物質運輸速率受________________限制正比轉運蛋白數量?

二、被動運