人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4章 细胞的物质输入和输出第1节 被动运输教课ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4章 细胞的物质输入和输出第1节 被动运输教课ppt课件，共32页。PPT课件主要包含了提出问题，作出假设，设计实验，分析结果得出结论，表达与交流，进一步探究，三次观察，逐渐变小颜色变深，逐渐变大颜色变浅，逐渐恢复原来位置等内容，欢迎下载使用。

进行实验，观察并记录结果
原生质层是否相当于一层半透膜？水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？
原生质层相当于一层半透膜，水分进出植物细胞是通过渗透作用。
1.如果假设是正确的，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会 ；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会 。2.如何使细胞外溶液的浓度提高或降低？3.如何看到细胞？需要用到什么材料和器具？4.对实验结果做出预测——细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化？
探究·实践—探究植物细胞的吸水和失水
实验思路：将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液和清水中，用显微镜观察液泡大小、原生质层位置的变化。
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。
细胞失水，原生质层与细胞壁分离开来
细胞吸水，与细胞壁分离的原生质层慢慢恢复原来的状态
当外界溶液浓度 > 细胞液浓度
当外界溶液浓度 < 细胞液浓度
(1) 质壁分离的内因和外因：
(2) 观察质壁分离和复原，对材料的要求：
(3) 介于细胞膜与细胞壁之间的溶液：
内因：原生质层具有选择透过性 原生质层的伸缩性 > 细胞壁的伸缩性
外因：外界溶液浓度 > 细胞液浓度
活细胞细胞有大液泡外界溶液浓度 > 细胞液浓度
2. 如果滴加的是0.5 g/ml的蔗糖溶液，实验结果如何？
1. 植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？
发生质壁分离，但不能质壁分离复原。（因为细胞已经严重失水而死亡了)
不会。（因为细胞壁具有保护和支持的作用）
3. 可以选用黑藻或者洋葱鳞片叶内表皮细胞进行实验吗？
5. 将0.3g/ml的蔗糖溶液换成适宜浓度的甘油，实验结果会有什么不同？
6. 植物细胞的质壁分离及复原实验有哪些应用？
因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
（1）判断细胞的活性（2）测定细胞液浓度范围比较（3）比较不同植物细胞的细胞液浓度（4）比较未知溶液的浓度大小（5）鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）（6）农业生产中的水肥管理，施肥过多，会造成“烧苗”
①判断成熟植物细胞的死活②测定细胞液浓度范围
（细胞过度失水死亡将不能发生质壁分离复原）
③比较不同植物细胞的细胞液浓度④比较未知浓度溶液的浓度大小
⑤鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）
如果所用溶液中的溶质为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
像水分子这样，物质以___________进出细胞，____________消耗细胞内化学反应所释放的________，这种物质跨膜运输方式称为_____________。被动运输分为_________和___________两类。
图1.人工脂双层膜对不同分子的通透性
图2.生物膜和人工膜对多种物质的通透性
物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式
物质借助膜上的转运蛋白进出细胞的扩散方式
不需要载体，不需要能量
氧、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子
（4）影响自由扩散的因素：
需要转运蛋白，不需要能量
红细胞吸收葡萄糖、水通道、离子通道
（4）影响协助扩散的因素：
浓度差、转运蛋白种类和数量、温度
只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。
只容许与自身通道直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过；不需要与分子或离子结合。
资料1：水分子比较小，在活细胞中含量最多，人们曾经认为它们以自由穿过细胞膜磷脂分子的间隙而进出细胞。后来的研究发现，水分子在通过细胞膜时的速率高过人工膜，由此推断细胞膜上可能存在特殊的输送水分子的通道。
思考：水分子从水多的一侧向水少的一侧扩散，属于哪种方式的扩散？
1.水分子仅以自由扩散的方式进出细胞？
2.根据你对细胞膜的组成成分及其结构与功能的了解，你认为细胞膜上的哪些成分可以帮助水分子快速跨膜运输呢？
资料2：1988年，美国科学家阿格雷在分离纯化多种红细胞膜上的蛋白质时，发现了个疏水性跨膜蛋白（命名为“AQP1”），他将含有AQP1蛋白和不含有此蛋白的细胞进行了对比实验，将这2种细胞放在同一水溶液中，结果如图。
含AQP1蛋白的细胞
不含AQP1蛋白的细胞
为了进一步验证，科研人员将AQP1导入脂质体中进行重组脂质体实验，结果发现：重组脂质体对水的转运活性比普通脂质体高出了10倍。
水分子很小，不带电荷但具有极性，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。
被肾小管细胞吸收进入血液了。该过程需要水分子大量、快速通过细胞膜进入肾脏细胞，自由扩散的运输速率远不能满足生命活动的需要，而协助扩散能提高水的转运速率。
思考：正常成年人每天产生的原尿约为180 L，最终只有约1.5 L的尿液排出。其他的水去哪了？
Rderick MacKinnn
绝大部分保湿防冻产品中都有油脂类物质（如：甘油），想一想，这是为什么呢？
油脂类物质通过自由扩散的方式被细胞吸收，能吸收一部分空气的水分，同时它可以使一部分自由水转化为结合水，减少水分的散失，降低结冰点，从而可以防干燥，还能一定程度上防冻。
一、概念检测1. 物质跨膜运输的方式与物质的特点和细胞膜的结构有关。判断下列有关物质跨膜运输的表述是否正确。（1）细胞膜和液泡膜都相当于半透膜。（ ）（2）水分子进入细胞，是通过自由扩散方式进行的。 （ ）（3）载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样的。 （ ）2. 基于对植物细胞质壁分离原理的理解判断，下列各项无法通过质壁分离实验证明的是（ ）A.成熟植物细胞的死活B.原生质层比细胞壁的伸缩性大C.成熟的植物细胞能进行渗透吸水D.水分子可以通过通道蛋白进入细胞
一、概念检测3.假如将甲乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞的浓度高，在显微镜下连续观察，可以预测甲乙两细胞的变化是（ ）A.甲乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原B.甲乙两细胞都发生质壁分离，但乙细胞很快发生质壁分离复原C.只有乙细胞发生质壁分离，但不会发生质壁分离复原D.甲乙两细胞发生质壁分离，随后都很快发生质壁分离复原
【提示】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。
1.细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现提供紫色洋葱鳞片叶表皮细胞，请设计实验，测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液。写出你的实验思路，并分析其中的基本原理。