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,单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,课件创意,小狗啃骨头（刘永生）,课件引用图片仅限于教学用途,单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,课件创意,小狗啃骨头,课件引用图片限于教学用途,1.4.1,被动运输,1.4.1 被动运输,1,漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？,如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？,如果烧杯内不是清水，而是同样浓度的溶液，结果会怎样？,问题探讨,水往高处流？,漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗足够长，管内的液面会无限,水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用，简称渗透。,渗透的条件：,半透膜,具有选择透过性,膜两侧溶液,具有浓度差,渗透的方向：是水从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透,（水往,“,低,”,处流）,渗透作用的原理,说明,：,半透膜两侧,溶液,的浓度是指单位体积中溶质微粒的个数，不是指质量分数。,水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用，简称,研究课题：,细胞膜对物质的透过性,物理学实验,生物学实验,类比,条件,现象,原因,半透膜,半透膜,外,侧溶液浓度,低,于,内,侧的溶液浓度,漏斗内的液面升高,半透膜具有选择透过性,细胞,膜,细胞膜,外,侧溶液浓度,低,于,内,侧的溶液浓度,；,细胞膜,外,侧溶液浓度,高,于,内,侧的溶液浓度,细胞内的液体增多,；,细胞内的液体,减少,？,推理,结论：细胞膜也具有选择透过性,总体思路：类比推理，假说演绎,研究课题：细胞膜对物质的透过性物理学实验生物学实验类比条件现,1.4.1.1,水进出细胞的原理,清水中（低渗溶液）,生理盐水（等渗溶液）,浓盐水（高渗溶液）,1.4.1.1 水进出细胞的原理清水中（低渗溶液）生理盐水（,红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？它们相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？,红细胞的细胞膜是否具有选择透过性？,5.,临床上静脉输液为什么要用生理盐水？,思考,讨论,红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？它们相当于“问题,结论：水分进出动物细胞的原理是渗透作用。动物细胞膜相当于一层半透膜，具有选择透过性。,1.4.1.1,水进出细胞的原理,水分进出植物细胞是不是也通过渗透作用呢？,结论：水分进出动物细胞的原理是渗透作用。动物细胞膜相当于一层,1.4.1.1,水进出细胞的原理,细胞壁,已知：植物细胞壁对于水和,大部分溶质,都是通透的。,水分进出这样的细胞主要是指水分进出它的中央大液泡。这要经过,细胞的,哪些结构呢？,原生质层,细胞液,未知：,原生质层对于水和,溶质也都是通透的吗？,1.4.1.1 水进出细胞的原理细胞壁已知：植物细胞壁对于水,探究,实践,探究植物细胞的吸水和失水,观察现象：植物器官会吸水和失水,将萎蔫菜叶浸在水里，不久菜叶硬挺；用糖拌西红柿，不久可见到有水渗出。,提出问题：水分经过的,原生质层,具有选择透过性吗,?,已知：原生质层中细胞膜、液泡膜和红细胞膜的组成和结构类似,作出假设：,原生质层也具,有选择透过性,植物细胞会吸水和失水,推测,探究实践探究植物细胞的吸水和失水观察现象：植物器官会吸,探究,实践,探索植物细胞的吸水和失水,若原生质层具有选择透过性，当外界溶液浓度比细胞液浓度高时，植物细胞会,_,水；当外界溶液浓度比细胞液浓度低时，植物细胞会,_,水。,（预期实验结果）,演绎推理，形成思路,控制外界溶液浓度,的,方法,？,适合观察细胞吸水和失水的,材料,？,液泡要大,紫色洋葱鳞片叶,外,表皮,细胞,最好有颜色,水分进出植物细胞主要指进出液泡,糖水,处理,清水,处理,低浓度,高浓度,探究实践探索植物细胞的吸水和失水若原生质层具有选择透过,探究,实践,探究植物细胞的吸水和失水（低倍物镜足矣）,播放课前实验视频,探究实践探究植物细胞的吸水和失水（低倍物镜足矣）播放课,液泡膜,细胞膜,原生质层的伸缩性比细胞壁的大，细胞失水,不断,收缩时，,原生质层,就会和,细胞壁,分离，即,质壁分离,。,原生质层,细胞壁,分离,实验结果说明了什么？,液泡膜细胞膜 原生质层的伸缩性比细胞壁的大，细胞失水,实验结论,：,植物成熟细胞通过渗透作用在高浓度的外界溶液中失水，在低浓度的外界溶液中吸水。,原生质层相当于半透膜，具有一定的选择透过性。,1.4.1.1,水进出细胞的原理,渗透作用,1.4.1.1 水进出细胞的原理渗透作用,洋葱鳞片叶,内,表,皮,或叶,肉,细胞发生,质壁分离吗？,用有色溶液,处理会增强,观察效果吗？,2.,将植物细胞放在适宜浓度的,KNO,3,溶液中，发生质壁分离后可以自动复原。,为什么,？,提示：复原 吸水,3.,另一组用更高,浓度,KNO,3,溶液处理，结果迅速发生质壁分离后，即使清水处理也不发生复原。为什么？,腌制咸菜腊肉、染色法鉴别细胞死活的原理是什么？,4.,能用质壁分离实验测定洋葱细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液吗？,细胞液浓度外界溶液浓度,？,？,思考,讨论,洋葱鳞片叶内表皮或叶肉细胞发生质壁分离吗？细胞液浓度外界溶,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，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。,被动运输包括自由扩散（与膜蛋白无关）和协助扩散（与膜上的转运蛋白有关）,水分子跨膜运输是否与膜蛋白有关呢？,如何研究该问题？设计一个研究思路。,1.4.1.2,自由扩散和协助扩散,?,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,现象,：,水分子跨膜运输速率远大于自由扩散速率,验证：,从膜中分离出水通道蛋白（,1988,，阿格雷）,推测：,细胞膜上有运输水分子的特殊通道,水通道蛋白,现象：验证：推测：细胞膜上有运输水分子的特殊通道水通道蛋白,1,、据图判断，哪些物质跨膜转运时只有穿过膜的磷脂双分子层自由扩散一种方式？,2,、,甘油、,CO,2,、和,O,2,的自由扩散速率为什么会依次增大？,3,、,生物膜对,K,+,、,Na,+,、,Cl,-,的通透性远大于人工膜，如何解释？,思维训练,1、据图判断，哪些物质跨膜转运时只有穿过膜的磷脂双分子层自由,.,物质,直接,穿过磷脂双分子层,进出细胞的,扩散,方式叫作自由扩散，也叫简单扩散,自由扩散的物质一般为无极性或弱极性的脂溶性分子，如气体、苯等；极性小分子如水、,乙醇,、,甘油,也可以穿过。稍大一些的分子、各种离子不能穿过磷脂双分子层。,.,物质,借助膜上的转运蛋白,进出细胞的扩散方式，叫作协助扩散，,也叫易化扩散,膜转运蛋白包括通道蛋白,和,载体蛋白,1.4.1.2,自由扩散和协助扩散,.物质直接穿过磷脂双分子层进出细胞的扩散方式叫作自由扩散，,载体需要与被运输的物质专一性结合,，导致运输过程伴随着载体构象的变化（,变构,）,葡萄糖协助扩散过程示意图,说明,：,载体既可沿状态,1,2,3,变构,将葡萄糖运进细胞，也可通过,3,2,1,将葡萄糖运出细胞。若细胞膜外葡萄糖浓度高，则载体更多按照,1,2,3,变构,将葡萄糖运进细胞。,状态,1,状态,2,状态,3,载体需要与被运输的物质专一性结合，导致运输过程伴随着载体构象,通道蛋白只允许与自身通道的直径和形状、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，被运输的物质,不需要与通道蛋白结合。,K,+,通道关闭,K,+,通道开启,说明,：,通道中的,K,+,之间通过静电互斥既可以运进也可以运出细胞。宏观上,K,+,的运输方向取决于膜两侧的电势差。,通道蛋白只允许与自身通道的直径和形状、大小和电荷相适宜的分子,自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度的跨膜运输，不需要消耗细胞代谢产生的能量，因此物质运输速率直接受膜两侧浓度差,的影响,。协助扩散速率还和膜转运蛋白的数量有关。,1.4.1.2,自由扩散和协助扩散,自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度的跨膜运输，不需要消耗细胞代,被动运输,自由扩散,协助扩散,磷脂双分子层,载体蛋白,膜转运蛋白,通道蛋白,渗透作用,水分进出细胞,质壁分离与复原,属于,原理是,会导致,包括,穿过,借助,包括,需要,半透膜,和,浓度差,说明,原生质层,相当于,两侧存在,选择透过性,顺浓度,不耗能,因此,都,具有,小结：建构概念模型,离子载体,葡萄糖载体,分子,基础是,如,如,离子通道,水通道,分子基础是,被动运输自由扩散协助扩散磷脂双分子层载体蛋白膜转运蛋白通道蛋,被动运输,自由扩散,协助扩散,磷脂双分子层,载体蛋白,膜转运蛋白,通道蛋白,渗透作用,水分进出细胞,质壁分离与复原,属于,原理是,会导致,包括,穿过,借助,包括,需要,半透膜,和,浓度差,说明,原生质层,相当于,两侧存在,选择透过性,顺浓度,不耗能,因此,都,具有,具有,小结：建构概念模型,选择透过性,选择透过性,具有,分子,基础是,和,被动运输自由扩散协助扩散磷脂双分子层载体蛋白膜转运蛋白通道蛋,
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