第一節(jié)被動運(yùn)輸高一生物學(xué)必修一第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出運(yùn)輸方向：1）不需要載體蛋白的協(xié)助2）不需能量順濃度梯度，從高濃度到低濃度實(shí)例：氧氣、二氧化碳、苯、甘油、脂肪酸、尿素、固醇、乙醇。影響因素:細(xì)胞內(nèi)外濃度差濃度差擴(kuò)散速度定義：物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞，叫做自由擴(kuò)散，也叫簡單擴(kuò)散特點(diǎn)：1、自由擴(kuò)散一、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散2、協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向：順濃度梯度，從高濃度到低濃度1）需膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助2）不需能量實(shí)例：紅細(xì)胞吸收葡萄糖影響因素:1）細(xì)胞內(nèi)外濃度差2）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量定義：借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式叫做協(xié)助擴(kuò)散，也叫易化擴(kuò)散。特點(diǎn)：濃度差運(yùn)輸速度一、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散定義：自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散

，物質(zhì)都是以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動運(yùn)輸。一、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散被動運(yùn)輸物質(zhì)運(yùn)輸?shù)姆较虻奶攸c(diǎn)：被動運(yùn)輸物質(zhì)總是從高濃度向低濃度擴(kuò)散，即順濃度梯度擴(kuò)散。3、被動運(yùn)輸定義：鑲嵌在膜上的一些特殊的蛋白質(zhì)，能夠協(xié)助離子和一些小分子有機(jī)物順濃度梯度跨膜運(yùn)輸，這些蛋白質(zhì)稱為轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。通道蛋白二、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白載體蛋白通道蛋白載體蛋白通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)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(gòu)象改變不改變是否與轉(zhuǎn)運(yùn)的分子結(jié)合結(jié)合不結(jié)合是否有特異性具有具有實(shí)例葡萄糖通過載體蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞水分子通過水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白類型：二、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白半透膜一類小分子物質(zhì)可以通過,而大分子物質(zhì)不能通過的多孔性薄膜。物質(zhì)能否通過半透膜與半透膜的孔徑大小有關(guān)比如：玻璃紙，腸系膜，蛋殼膜，魚鰾等三、半透膜【實(shí)驗(yàn)】在玻璃杯中盛大半杯水，用玻璃紙做的半透膜做成一個(gè)下方封閉的漏斗，上方留一條管理，里面放半杯甘蔗溶液。如圖所示三、半透膜【現(xiàn)象】漏斗中的溶液高度慢慢的變得越來越高，說明里面的溶液慢慢的越來越多了?！疽蓡枴柯┒分械娜芤焊叨葹楹螘絹碓礁?？【原因分析】1、一類小分子物質(zhì)可以通過,而大分子物質(zhì)不能通過的多孔性薄膜。2、半透膜不允許蔗糖分子通過。3、水分子自由擴(kuò)散通過半透膜，水分子的擴(kuò)散速度與水的濃度成正相關(guān)。4、半透膜兩側(cè)溶液溶度有差異：漏斗中有高濃度的蔗糖溶液，而漏斗外面是水。綜述：由于蔗糖溶液中水的相對含量（單位體積中的水分子數(shù)）比燒杯中的水的含量低，因此，燒杯中的水?dāng)U散到漏斗中的速度相對更快，導(dǎo)致漏斗中水量增加，液面上升。三、半透膜【滲透壓的定義】溶液中溶質(zhì)微粒對水分子的吸引力。單位體積中溶質(zhì)微粒數(shù)越多（溶液濃度越高），對水的吸引力就越大。三、半透膜滲透作用的概念：水分子（或其它溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散【實(shí)驗(yàn)拓展】如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？三、半透膜【現(xiàn)象】漏斗內(nèi)的液面不會升高?！驹蚍治觥考啿疾皇前胪改?，孔隙很大，可溶于水的物質(zhì)都能夠自由通過，包括水分子和蔗糖分子都能通過。【實(shí)驗(yàn)拓展】如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，漏斗內(nèi)的液面有什么變化呢？三、半透膜【現(xiàn)象】漏斗內(nèi)的液面沒有變化?！驹蚍治觥繂挝粫r(shí)間透過玻璃紙進(jìn)出水分子量相同，故漏斗管液面不變。通過實(shí)驗(yàn)可知，滲透的兩個(gè)條件：1、半透膜；2、溶液之間需要有濃度差。3、滲透作用中水的運(yùn)輸方向：低濃度溶液滲透壓低含水量低高濃度溶液滲透壓高水分子是順相對含量梯度跨膜運(yùn)輸！2、滲透作用發(fā)生的條件：1）半透膜；2）兩側(cè)的溶液具有濃度差。含水量高1、滲透作用：定義：水分子（或其它溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散水進(jìn)出細(xì)胞的原理三、半透膜【實(shí)驗(yàn)拓展】接前實(shí)驗(yàn)，如果漏斗管足夠長，管內(nèi)的液面會不會無限升高？三、半透膜【現(xiàn)象】漏斗內(nèi)的液面升高到一定高度后保持不變?！驹蚍治觥慨?dāng)管內(nèi)的液面上升到一定高度之后，管中的水柱產(chǎn)生的壓力將加快漏斗中水分向外擴(kuò)散的速度，最終達(dá)到平衡，液面將不再上升。平衡后漏斗內(nèi)的溶液濃度依然比燒杯內(nèi)清水高。清水中0.9%NaCl溶液中20%的蔗糖溶液中

外界溶液濃度

細(xì)胞質(zhì)的濃度小于吸水膨脹大于失水皺縮等于保持原狀

低滲溶液

高滲溶液

等滲溶液四、動物細(xì)胞的吸水和失水細(xì)胞壁細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)原生質(zhì)層（全透性，伸縮性比較小）細(xì)胞液（具有一定的濃度）原生質(zhì)層：細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)，相當(dāng)于一層半透膜。水經(jīng)過原生質(zhì)層進(jìn)出液泡：五、植物細(xì)胞的吸水和失水滴加0.3g/mL蔗糖溶液滴加清水質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，因此在蔗糖溶液中，植物細(xì)胞的中央液泡會_____，細(xì)胞_____；滴加清水后，植物細(xì)胞的液泡又會______，細(xì)胞_____?？s小皺縮變大膨脹五、植物細(xì)胞的吸水和失水哪些溶液能發(fā)生質(zhì)壁分離后又自動復(fù)原？溶質(zhì)能通過半透膜的溶液如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等溶液回顧“被動運(yùn)輸”：像水分子這樣，物質(zhì)以擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式被稱為被動運(yùn)輸。被動運(yùn)輸又分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩類。五、植物細(xì)胞的吸水和失水“蔗糖和水”的滲透實(shí)驗(yàn)中：外界溶液中央液泡大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小蔗糖溶液變小與細(xì)胞壁逐漸分離基本不變清水變大與細(xì)胞壁逐漸接近基本不變（2）具有大液泡：分生區(qū)細(xì)胞有滲透作用，難以觀察到。發(fā)生質(zhì)壁分離或復(fù)原的條件有：（1）具有細(xì)胞壁：動物細(xì)胞有滲透作用，難以觀察到。（3）活細(xì)胞：死細(xì)胞生物膜，失去選擇透過性。五、植物細(xì)胞的吸水和失水“蔗糖和水”的滲透實(shí)驗(yàn)中：外界溶液中央液泡大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小蔗糖溶液變小與細(xì)胞壁逐漸分離基本不變清水變大與細(xì)胞壁逐漸接近基本不變（2）外因：細(xì)胞外液濃度大于細(xì)胞液濃度。發(fā)生質(zhì)壁分離的原因：（1）內(nèi)因：細(xì)胞壁伸縮性小，原生質(zhì)層伸縮性大。五、植物細(xì)胞的吸水和失水滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散。1、擴(kuò)散現(xiàn)象是指物質(zhì)分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移直到均勻分布的現(xiàn)象,速率與物質(zhì)的濃度梯度成正比。（受溫度影響）2、人們曾經(jīng)認(rèn)為水分子比較小，可以自由穿過細(xì)胞膜的分子間隙而進(jìn)出細(xì)胞。3、1950年科學(xué)家在用氫的同位素標(biāo)記的水分子進(jìn)行研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)水分子在通過細(xì)胞膜時(shí)的速率遠(yuǎn)高于通過人工膜。（缺少一些特定的蛋白質(zhì)）六、總結(jié)說明水分子透過細(xì)胞膜有不同的方式：1、自由擴(kuò)散：水分子穿過細(xì)胞膜的分子間隙透過細(xì)胞膜2、協(xié)助擴(kuò)散：水分子需要某些蛋白質(zhì)協(xié)助作為通道蛋白透過細(xì)胞膜六、總結(jié)被動運(yùn)輸水進(jìn)出細(xì)胞的原理自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散特點(diǎn)：高->低,需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白滲透現(xiàn)象自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散特點(diǎn)：高->低動物細(xì)胞的吸水和失水植物細(xì)胞的吸水和失水原生質(zhì)層質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù)原易混概念運(yùn)動方向是否通過半透膜物質(zhì)類型擴(kuò)散高濃度→低濃度不一定通過溶質(zhì)、溶劑自由擴(kuò)散高濃度→低濃度通過溶質(zhì)、溶劑滲透作用低濃度→高濃度通過溶劑易混概念原生質(zhì)原生質(zhì)層存在動植物細(xì)胞都有成熟的植物細(xì)胞中組成結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核三部分由成熟的植物細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成，不包括細(xì)胞核、細(xì)胞液六、總結(jié)練習(xí)1、O2是怎樣進(jìn)入血液以及組織細(xì)胞？以自由擴(kuò)散的方式2、O2從肺泡腔進(jìn)入血液需要穿過幾層生物膜？4層3、O2從肺泡腔進(jìn)入組織細(xì)胞需要穿過幾層生物膜？9層4、紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過細(xì)胞膜嗎？這些有機(jī)物相當(dāng)于“蔗糖和水”實(shí)驗(yàn)所示裝置中的什么物質(zhì)？5、紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？紅細(xì)胞中的血紅蛋白是大分子有機(jī)物，不能透過細(xì)胞膜，它相當(dāng)于“蔗糖和水”實(shí)驗(yàn)所示裝置中的蔗糖分子。是（相當(dāng)于）。練習(xí)6、當(dāng)外界溶液溶質(zhì)的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會由于吸水而漲破嗎？不一定。因?yàn)榧t細(xì)胞吸水膨脹后細(xì)胞內(nèi)液濃度也會下降，如果外界溶液濃度不是很低，有可能細(xì)胞內(nèi)液濃度下降后與外界溶液的濃度達(dá)到平衡，此時(shí)紅細(xì)胞將不再吸水。練習(xí)7、紅細(xì)胞吸水或失水取決于什么條件？8、想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水。取決于紅細(xì)胞內(nèi)外溶液的濃度差，一般情況下，濃度差越大時(shí)，細(xì)胞吸水或失水越多。因?yàn)樯睇}水的濃度與血漿的濃度基本一致，血細(xì)胞不會因?yàn)檫^度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常。練習(xí)9、某同學(xué)設(shè)計(jì)了如右圖所示的滲透作用實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)長頸漏斗內(nèi)外液面平齊，記作零液面。實(shí)驗(yàn)開始后，長頸漏斗內(nèi)部液面的變化趨勢為()練習(xí)10、下表為甲同學(xué)用某濃度KNO3溶液進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)時(shí)所測得的數(shù)據(jù)，下圖為乙同學(xué)用另一濃度的KNO3溶液進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)時(shí)所繪制的曲線圖，下列分析正確的是時(shí)間(min