苏教版必修1物质的跨膜运输学案

1、第三节物质的跨膜运输f学习目标导航1 物质进出细胞的方式及特点。(重点)2 植物细胞质壁分离与复原的原理及过程。(难点)EKX1被动运输自主认知1. 扩散鞍弹盂白甲乙(1) 含义：物质从高浓度区域向低浓度区域迁移。类型自由扩散如甲物质：一些分子质量相对较小或脂溶性较强的物质，女口 02、乙醇、甘油条件：不需要载体蛋白协助扩散如乙条件：需要载体蛋白实例：葡萄糖进入红细胞(3)特点物质顺浓度梯度进出细胞不需要消耗细胞代谢释放的能量2. 渗透(1) 概念：水分子从溶质分子相对较少的区域向溶质分子相对较多的区域的 扩散。(2) 渗透作用发生的条件：具有半透膜(也称选择透过性膜)。半透膜两侧 的溶液间存

2、在浓度差。(3) 选择透过性膜：又叫半透膜，对进出的物质具有选择作用的膜。细胞膜 和其他生物膜都是选择透过性膜。1143. 动物细胞的吸水和失水动物细胞的细胞膜相当于半透膜。(2)条件及现象 外界溶液浓度小于细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。 外界溶液浓度大于细胞质浓度时，细胞失水皱缩。 外界溶液浓度等于细胞质浓度时，水分子进出细胞处于动态平衡。4. 植物细胞的吸水和失水(1) 成熟植物细胞的结构 细胞壁：全透也即水分子和各种溶质分子都能够自由通过。 细胞内的液体环境：主要指液泡内的细胞液。 成熟植物细胞的结构细胞壁：全透性 细胞膜、竝膜|原生质层 细胞质J细胞液与外界辭液砸诚池度潭(2) 原理和现

3、象 外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。 外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象O核般突破合作探讨探讨1:如何区分自由扩散和协助扩散？提示：自由扩散不需要载体蛋白，协助扩散需要载体蛋白。探讨2：渗透作用与自由扩散是一回事吗？为什么？提示：渗透作用与自由扩散不是一回事。渗透作用仅指溶剂分子通过半透膜 的扩散，而自由扩散指的是某些物质包括溶剂分子和溶质分子通过半透膜的扩 散；渗透作用是自由扩散中的一种形式。探讨3：质壁分离及复原的“质”指的是什么？ “壁”指的是什么？提示：“质”指原生质层；“壁”指细胞壁。归纳拓展1. 渗透与扩散的比较扩散是指某些物质分

4、子从高浓度向低浓度的运动，可以是气体、溶剂分子，也可以是溶质分子；而渗透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。 渗透需 要半透膜，是扩散的一种特殊形式。其关系如图所示扩敞潘透權閒上升一R分析上图可知：由于半透膜上侧 10%蔗糖溶液中单位体积中水分子的数量 少，而半透膜下侧5%蔗糖溶液中单位体积中水分子的数量多，所以水分子由下侧进入上侧的数量多于由上侧进入下侧的数量，从而使上侧的液面上升。3.自由扩散和协助扩散的比较运输方式自由扩散协助扩散跨膜方向高一低高一低载体蛋白协助不需要需要消耗能量不消耗不消耗物质举例氧气、二氧化碳、氮气、苯 等小分子（苯还是脂溶性 的），水、甘油、乙醇等较小 的分子葡

5、萄糖进入红细胞图例外O送cPuC一 O 由内OO tO 0 O o QOO Co15:八助扩阪内O0004.成熟植物细胞是一个渗透系统图解渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成的渗透系统水分子通过半透膜细胞液通过原生质层与外界溶液原理的扩散作用之间发生渗透作用水扩散的方向低浓度溶液一高浓度溶液题组冲关1 将人的红细胞放入4 C蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是（A 红细胞膜具有水溶性B. 红细胞的液泡体积增大C 蒸馏水大量进入红细胞D.低温使红细胞膜流动性增大【解析】 红细胞放入蒸馏水中，由于细胞质溶液的浓度远大于蒸馏水， 细胞会大量吸水，直至涨破。【答案】 C2. 自由扩散的特点是（）A

6、 .物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧B. 需要载体蛋白的协助C. 需要消耗细胞代谢释放的能量D. 物质从低浓度一侧到高浓度一侧【解析】 自由扩散是物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧。【答案】 A3. 下列不属于成熟植物细胞发生质壁分离原因的是 （）A .外界溶液浓度大于细胞液浓度B. 细胞壁和原生质层的伸缩性不同C 细胞壁和原生质层都有选择透过性D.水分子从低浓度向高浓度一侧扩散【解析】 本题考查植物细胞发生质壁分离的原因， 属于考纲识记层次，难 度较小。外界溶液浓度大于细胞液浓度， 细胞失水会发生质壁分离；细胞壁的伸 缩性较小，而原生质层的伸缩性较大，原生质层可与细胞壁分离；细胞壁为全透 性，

7、而原生质层有选择透过性；水分子从低浓度一侧向高浓度一侧扩散。【答案】C| 主动运输O自主认知1. 运输方向:从低浓度一侧运输到高浓度一侧。2. 基本条件细胞膜上相应载体蛋白的协助。(2) 消耗细胞内化学反应所释放的能量。3. 生理意义保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代 谢废物和对细胞有害的物质。4. 细胞的胞吞(内吞)和胞吐(外排)作用(1) 运输方式a： 胞吞;b. 胞叶。(2) 结构基础：细胞膜的流动性。(3) 条件：二者都需要消耗能量。(4) 过程与膜上蛋白质结合a：大分子物质 囊泡一-大分子物质进入细胞内细胞膜内陷、分离b:大分子物质-囊泡 与细胞膜合大

8、分子物质排出细胞外。细胞膜外凸、分离合作探讨探讨1结合主动运输所需要的条件分析，影响主动运输的细胞器主要有哪 些？提示：核糖体、线粒体。探讨2：低温会影响物质的主动运输吗？为什么？提示：会。主动运输需要能量，而低温可使细胞代谢速率下降，产生能量减 少；同时还会影响组成细胞膜的分子的运动。探讨3：胞吞、胞吐的结构基础是什么？此时物质共穿过了几层生物膜？ 提示：膜的流动性；0层。归纳拓展1. 被动运输与主动运输的区别物质出入细胞的方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散跨膜运输的方向高浓度一低浓度高浓度一低浓度低浓度一高浓度是否需要载体蛋白不需要需要需要是否消耗能量不消耗不消耗消耗图例 聴t .内V

9、* 卜刑0夕举例02、C02、H2O、甘油、苯等红细胞吸收葡萄糖小肠吸收葡萄 糖、氨基酸、无 机盐等图输頂诧I塑2. 影响物质跨膜运输的因素及模型构建須胞1+灌匹吋向PF点后連率受裁细 坤蛋白散斌制闕胞 内0物威浓度0 物质浓度 0运输速率运输建率庚细胞外诳度时间(1)物质浓度自由扩散协助扩散或主动运输主动运输(2)氧气浓度运输速率m0氧吒浓度氣气浓度自由扩散或协助扩散主动运输(3)温度餾度/生物膜的師动性、 醉的活性一呼嘅速物质运输速率自由扩散、协助扩散和主动运输都是将物质从细胞膜的一侧转运到另一侧, 是跨膜运输的方式；胞吞和胞吐通过囊泡与膜的融合进行转运，不是跨膜运输的 方式。题组冲关1

10、如图是细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的 叙述错误的是()Aa与b体现了膜的流动性B. a和b都要消耗能量C. b表示细胞分泌的同时导致膜成分的更新D. b与a体现了膜的选择透过性【解析】胞吞和胞吐是膜流动性的具体体现，胞吞过程所摄取的大分子通过膜外表面的糖被识别，并消耗能量进入细胞内；细胞分泌是指高尔基体“出 芽”形成的囊泡与细胞膜融合，将大分子物质排到膜外，因此，有部分高尔基体 膜的成分转移到细胞膜；排出废物和摄取养分的基本方式是利用膜的选择透过性 直接通过细胞膜，以被动运输、主动运输等方式进行的。【答案】 D2. 下图表示细胞膜对不同物质的转运过程。 下列哪一项叙述

11、是正确的（）A. a表示发生质壁分离时水分子的主要移动方向B. b表示丽藻细胞吸收K卡的移动方向C. c能解释海带内的碘的浓度比海水的碘的浓度高很多D. 海水盐浓度较高，c可表示海水鱼的鳃向外泌盐【解析】 质壁分离时水分子主要是向细胞外移动， 而图中a表示物质进入 细胞，A错误；丽藻细胞吸收K*的方式是主动运输，而b是协助扩散，B错误; c是主动运输，离子向外移动，而海带吸收海水中碘的方向为从细胞外向细胞内， C错误；c可表示海水鱼的鳃向外分泌盐，D项正确。【答案】 D3. 下图是几种物质进出细胞方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图,F列与此图相关的叙述中，正确的是（）figs o飆怵数凤

12、o 戟休散nt A 与水进出细胞相符的图有B 与葡萄糖进入红细胞相符的图有C. 与K+进入丽藻细胞相符的图有D 与蛋白质进出细胞相符的图有【解析】 分析题中曲线图可知，为自由扩散，为协助扩散或主动运输，为自由扩散或协助扩散，为主动运输，为自由扩散，为协助扩散或主动 运输。水进出细胞的方式为自由扩散，葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散， K +进入丽藻细胞的方式为主动运输，蛋白质进出细胞的方式为胞吞、胞吐。【答案】 A| I 质壁分离与复原实验O自主认知0*常彩橫象1. 实验材料：成熟的活的植物细胞(如紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞)。2 .实验试剂：质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液蒸馏水。3.

13、(1)制作紫色洋葱鳞片叶外表皮临时玻片标本。(2)用低倍镜观察鳞片叶外表皮细胞，注意紫色大液泡的相对大小和细胞 的分布情况。(3) 在盖玻片的一侧滴上蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸弓I，重复多次，使 细胞浸润在蔗糖溶液中。(4) 用低倍镜及时观察，注意紫色大液泡的体积变化、细胞的大小变化。(5) 像滴加蔗糖溶液一样，在盖玻片的一侧滴上蒸馏水另一侧用吸水纸 吸引，重复多次，使细胞浸润在蒸馏水中。(6) 再用低倍镜及时观察，同样注意紫色大液泡的体积变化、细胞的大小变核心突破合作探讨探讨1为什么要用紫色洋葱外表皮作为实验材料？提示：紫色洋葱外表皮细胞的细胞液中有花青素， 使液泡中的细胞液呈紫色， 有利

14、于观察。探讨2：实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？提示：观察正常洋葱鳞片叶表皮细胞的状态，以便与处理后的状态形成对照。探讨3：细胞质壁分离过程中，细胞液的浓度和细胞的吸水能力有什么变化？ 质壁分离复原过程中，两者又有什么变化？提示：质壁分离过程中，随着质壁分离程度增大，细胞液的浓度增大，植物 细胞吸水能力增强；质壁分离复原过程中，随着质壁分离复原的进行，细胞液的 浓度变小，植物细胞吸水能力减弱。探讨4发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质？提示：因为细胞壁是全透性的，所以洋葱表皮细胞原生质层与细胞壁之间是 蔗糖溶液。探讨5：本实验选用0.3 g/mL的蔗

15、糖溶液作试剂，若浓度过高或过低对实验 有何影响？提示：选用0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂，既明显出现质壁分离，又不会杀 死细胞。若浓度过高，质壁分离速度过快，细胞会因失水过多而死亡，不能再进 行质壁分离复原；若浓度过低，不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。归纳拓展1. 质壁分离的原因及表现分析厂原生质层具有选样透过性L内因原内原生质层比细胞壁的伸缩性大-外因一外界溶液浓度 细胞液浓度.宏观上：植物由坚挺一萎蔫液泡(大f小)(2)表现微观上：质壁分离细胞液颜色浅f深II原生质层与细胞壁分离2. 实验注意的问题(1) 实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、液泡带有一定 颜色的植物组织

16、进行实验，便于观察实验现象。(2) 滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作。(3) 选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所 需时间过长；过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡。(4) 当以可吸收的物质作溶质时(如甘油、尿素、KN03、乙二醇等)，可出现 质壁分离及自动复原现象。O题组冲关1. 用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细 胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是 ()A 将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象B. 在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂C. 用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离复

17、原现象D. 当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能【解析】A选项，酒精灯加热后，细胞死亡，无法观察到质壁分离现象；C选项，高浓度硝酸钾溶液处理细胞后，细胞会因失水过度而死亡，无法观察到 质壁分离复原现象；D选项，当质壁分离不能复原时，细胞已死亡，不具有正常 的生理功能。【答案】B2将一植物细胞放入 KN03溶液中，一段时间后发生了质壁分离，下列说 法不正确的是()A此细胞是活细胞B 生物膜具有选择透过性C. 发生质壁分离的细胞一段时间后可自动质壁分离复原D. 细胞液和细胞外界的溶液存在浓度差， KN03溶液低于细胞液浓度【解析】 成熟植物细胞的原生质层可以看做是选择透过性膜，当细胞液浓 度

18、大于外界溶液浓度时，细胞吸水，相反则失水。植物细胞放入 KN0 3溶液中一 段时间后，先出现质壁分离后出现质壁分离复原，这是因为细胞膜上有吸收K*和N03的载体，将这两种离子吸收进细胞液的缘故。只有活细胞才能发生渗 透吸水和渗透失水。【答案】 D1. 在动物细胞的物质运输中，属于自由扩散的是 （）A. 红细胞中的Na*进入血浆B. 细胞外液中的02进入肌细胞C. 细胞外液中的K +进入神经细胞D. 血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞【解析】人红细胞中的Na*只有血浆中的1/6，为了维持Na*细胞外高浓度、K*细胞内高浓度，细胞靠主动运输运出 Na*,运入K*，故A、C项错误； 02的跨膜运输是自

19、由扩散，故 B项正确；甲状腺滤泡上皮细胞中碘浓度比血浆 中的浓度高，血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动运输，故D错误。【答案】B2. 比较生物膜和人工膜（双层磷脂）对多种物质的通透性，结果如下图。据 此不能得出的推论是（）Jtr* i(r kt1 io-1 j(yN io 人工WHS遥性(cmr)A .生物膜上存在着协助H20通过的物质B. 生物膜对K*、Na*、C的通透具有选择性C. 离子以易化（协助）扩散方式通过人工膜D. 分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率【解析】 A项，由图示可知，生物膜和人工膜对甘油、 C02、02的通透性 相同，而生物膜对出0的通透性大于人工膜的，说明生物膜上存在着协助 出0 通过的物质；B项，生物膜对K + Na+ C的通透性不同，说明生物膜对这些 离子的通透具有选择性；C项，从图中可以看出，人工膜对 K + NaJ C的通 透性相同，说明人工膜对离子吸收无选择性， 生物膜对离子的通透性不同，且大 于人工膜的通透性，说明生物膜上有协助离子通过的物质， 而人工膜上无协助离 子通过的物质，故离子不是以协助扩散方式通过人工膜； D项，甘油、C02、02、 H2O等不同物质的分子大小不同，其通过人工膜的扩散速率也不同，说明分子的 大小影响其通过人工膜的扩散速率。【答案】 C3