被動運輸?shù)?章細胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)第2課時動物細胞植物細胞條件原理現(xiàn)象①___________相當(dāng)于半透性膜②______________________具有濃度差①___________（由細胞膜、液泡膜和兩層膜之間的細胞質(zhì)組成）相當(dāng)于半透膜②____________________具有濃度差滲透作用滲透作用當(dāng)外界溶液濃度______細胞質(zhì)濃度，細胞吸水膨脹當(dāng)外界溶液濃度______細胞質(zhì)濃度，細胞失水皺縮當(dāng)外界溶液濃度_____細胞質(zhì)濃度，細胞維持正常形態(tài)當(dāng)外界溶液濃度______細胞液濃度，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象當(dāng)外界溶液濃度______細胞液濃度，細胞吸水膨脹，由于存在細胞壁，細胞不會漲破當(dāng)外界溶液濃度______細胞液濃度，細胞維持正常形態(tài)細胞膜細胞質(zhì)與外界溶液小于小于大于大于等于等于原生質(zhì)層細胞液與外界溶液成人每晝夜生成的原尿量可達180L，但每日排出的終尿量僅1.5L，可見原尿經(jīng)過腎小管和集合管時，約有99%的水分被重吸收回血液。再從成分比較，終尿與原尿也有很大差別，例如，原尿含葡萄糖，終尿無。那么腎小管上皮細胞是如何對原尿中的物質(zhì)進行重吸收的？

像水分子這樣，物質(zhì)以擴散方式進出細胞，

不需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞椒Q為被動運輸。自由擴散和協(xié)助擴散目標(biāo)目錄CONTENTS資料1：科研人員對同種物質(zhì)在人工膜(只含有磷脂雙分子層)和生物膜中的透性做了比較，結(jié)果如下圖。人工膜和生物膜對氣體和甘油的通透性相同，因此它們是通過擴散作用進出細胞的。1.請據(jù)圖分析氣體和甘油是如何進出細胞的？

任務(wù)一探究氣體和甘油等分子進出細胞的方式物質(zhì)通過簡單擴散作用進出細胞，也叫簡單擴散。特點：①順濃度梯度運輸②不需要轉(zhuǎn)運蛋白③不需要消耗能量細胞外細胞內(nèi)1、自由擴散例子：水、尿素、氣體（O2

、CO2、N2）、脂溶性小分子（甘油、脂肪酸、乙醇、苯）、

脂質(zhì)分子（膽固醇、性激素等）以自由擴散的方式9層生物膜、磷脂分子層、磷脂雙分子層思考?討論（肺泡壁、毛細血管壁為單細胞層）4層肺泡O2O2三、被動運輸1、自由擴散（1）氣體和脂溶性分子1.O2是怎樣進入血液以及組織細胞？2.O2從肺泡腔進入血液需要穿過幾層生物膜？3.O2從肺泡腔進入組織細胞需要穿過幾層生物膜？1.由“生物膜和人工膜對同種物質(zhì)的通透性差異”的實驗結(jié)果，推測水分子是如何通過細胞膜的？水分子通過細胞膜時的速率高于自由擴散的速率，由此推斷細胞膜上可能存在特殊的水的跨膜運輸方式。

任務(wù)二探究水分子進出細胞的方式資料2：科學(xué)家阿格雷在紅細胞膜上發(fā)現(xiàn)了一種疏水性跨膜蛋白AQP1。他將這種蛋白鑲嵌在人工合成的脂質(zhì)體上，并將鑲嵌有AQP1的脂質(zhì)體和普通脂質(zhì)體同時放入蒸餾水中，每隔一段時間觀察，結(jié)果如圖所示。2.由上述實驗結(jié)果，你能得出什么推論？疏水性跨膜蛋白AQP1能夠加快水分子進入細胞的速率。1988年，美國科學(xué)家阿格雷從紅細胞和腎小管細胞中分離出一種新的膜蛋白，后來經(jīng)過實驗獲得了該蛋白的氨基酸序列結(jié)構(gòu)，證實了水通道蛋白的存在。目前，人們已經(jīng)從細菌、酵母菌、植物、動物的細胞中分離出多種水通道蛋白。水通道蛋白結(jié)構(gòu)模式圖進出細胞的物質(zhì)借助轉(zhuǎn)運蛋白的擴散。特點：①順濃度梯度運輸②需要轉(zhuǎn)運蛋白參與③不需要消耗能量實例：紅細胞吸收葡萄糖、大部分的水跨膜運輸2協(xié)助擴散：水分子通道蛋白轉(zhuǎn)運蛋白有哪些類型？載體蛋白、通道蛋白轉(zhuǎn)運蛋白名稱載體蛋白通道蛋白圖示

轉(zhuǎn)運對象與自身

的分子或離子與自身通道的

相適配、

相適宜的分子或離子特點每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生自身

。轉(zhuǎn)運分子

與通道蛋白結(jié)合構(gòu)象的改變不需要結(jié)合部位相適應(yīng)直徑和形狀大小和電荷轉(zhuǎn)運蛋白通道關(guān)閉通道關(guān)閉通道開放通道開放通道蛋白的開放和關(guān)閉受到調(diào)控鉀離子通道模式圖狀態(tài)1狀態(tài)2狀態(tài)3載體蛋白的開啟過程1.自由擴散和協(xié)助擴散需要消耗能量嗎？為什么？不需要。因為兩者都是順物質(zhì)的濃度梯度。共同點：都是順物質(zhì)的濃度梯度，不需要細胞消耗能量。不同點：前者不需要蛋白質(zhì)的協(xié)助，后者必須有蛋白質(zhì)的協(xié)助。2.自由擴散和協(xié)助擴散有什么異同？3.為什么自由擴散和協(xié)助擴散被稱為被動運輸？兩者都是順物質(zhì)濃度梯度進行的，不需要細胞消耗能量，所以統(tǒng)稱為被動運輸。在下坐標(biāo)上畫出自由擴散和協(xié)助擴散的曲線圖判斷：哪條曲線是自由擴散/協(xié)助擴散？影響因素(1)膜內(nèi)外

梯度的大小。(2)某些物質(zhì)的運輸速率還與

的數(shù)量有關(guān)。(3)

變化會影響物質(zhì)運輸速率。物質(zhì)濃度轉(zhuǎn)運蛋白溫度自由擴散協(xié)助擴散能量擴散速度1.(2023·河北唐山高一期末)科學(xué)家先從蠶豆保衛(wèi)細胞中檢測到K＋的通道，之后美國科學(xué)家麥金農(nóng)解析了K＋通道蛋白的立體結(jié)構(gòu)。下列敘述錯誤的是A.K＋通道蛋白的空間構(gòu)象決定了其功能B.K＋借助通道蛋白可以進行逆濃度梯度運輸C.K＋通道開啟或關(guān)閉過程會發(fā)生自身構(gòu)象可逆性的改變D.K＋的運輸速率與膜上K＋通道蛋白的數(shù)量有關(guān)√細胞的物質(zhì)輸入和輸出細胞的吸水和失水自由擴散滲透作用的兩個條件動物細胞特點：順濃度梯度，不需要轉(zhuǎn)運蛋白，不需要能量植物細胞1.半透膜。2.濃度差。外界溶液濃度＜細胞液濃度

細胞吸水外界溶液濃度＜細胞液濃度

細胞失水外界溶液濃度=細胞液濃度

細胞形態(tài)不變外界溶液濃度＜細胞液濃度

質(zhì)壁分離外界溶液濃度>細胞液濃度

質(zhì)壁分離復(fù)原質(zhì)壁分離超過一定限度不能復(fù)原!協(xié)助擴散特點：順濃度梯度，需要轉(zhuǎn)運蛋白，不需要能量例子：水