人教版高中生物必修一第1节被动运输

1、细胞的物质输入和输出 第1节被动运输 学习目标 1 .通过对渗透作用和动植物细胞的吸水 1 .掌握渗透作用发生的条件。（重点） 和失水的学习，养成模型与建模的科学 3 .理解植物细胞的失水和吸水在实验中 4 .通过实验观察植物细胞的质壁分离和 纳的科学思维方式。 自主预习懦新知 zLIHLJYUXElIJI 1 .渗透作用的概念 水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散、称为渗透作用。 2 .渗透作用具备的两个条件 （1）具有半透膜。 （2）膜两侧具有浓度差。 3 .动物细胞的吸水和失水 （1）动物细胞的细胞膜相当于半透膜。 （2）条件及现象2.描述质壁分离与复原的过程。（重点） 思维方式。

2、的应用。摊点） 复原，提高实验设计和实验结果分析的 4.举例说明自由扩散和协助扩散及其特 能力。 点。（重点） 3.通过被动运输的学习，形成分析与归 核心素养 、水进出细胞的原理 渗透作用 -清水 吸水 外界溶液的浓度 0 细胞质的浓度 0 失水 外界溶液的浓度之卵胞质的浓度 平衡 外界溶液的浓度三细胞质的浓度 . 4 .植物细胞的吸水和失水 (1)成熟植物细胞的结构 原生质层:特性一具有选择插过性, 相当于一透腺; 伸缩酝 (2)原理和现象 外界溶液浓度大王细胞液浓度时，发生质壁分离现象。 外界溶液浓度小于细胞液浓度时,发生质壁分离复原现象二、 植物细胞的质壁分离和复原 1 .实验原理 成熟

3、的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,细胞液具有一定的浓度,能够渗透失水和吸水。 2 .实验步骤及现象 制作洋葱嶙片叶外.表皮临时装片 03K/EL吸水流哽引 维独溶液 (临时装片)(中央液泡逐渐变小 原生质层与瓠胞喉逐渐分闺 吸水第 吸引* 过程 条件 现象 珊胞壁二将性一企透性,即水分子自由通过: 新循性小 低倍出一微镜F观察 N 若漏斗内液间/、变，则M=N若漏斗内液向卜降，则Mb套=1 C.实验过程中漏斗管内的液面先上升后保持稳定 D.当漏斗管内的液面停止上升时，水分子进出漏斗达到动态平衡 B纱布不能作为半透膜，则漏斗内的蔗糖会扩散到外界溶液中，浓度差无法维持，液面不会上升，A项正确；

4、由图知，b漏斗液面上升，故实验开始时溶液浓度大小是ba,B项错误；实验过程中漏斗管内的溶液浓度较大，水分子进入漏斗内的多于从漏斗出来的，液面先上升，达到一定高度后液面不再上升，水分子进出漏斗达到动态平衡，C、D项正确。 深讹探究1(1)漏斗管内的液面保持稳定后， 若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液， 则达到平衡时，漏斗中液面上升的高度与原来相比有什么变化？ 提示：吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，由于渗透作用液面会继续上升，上升的时候将漏斗中的溶液稀释，因此上升的高度会下降。 (2)若向漏斗中滴入清水，漏斗中液面的高度有什么变化？ 提示：向漏斗中滴入清水，漏斗内溶液的浓度降低，漏斗内的液面会降低。 (

5、3)若向烧杯内加入适量的清水，漏斗内的液面有什么变化？ 提示：向烧杯内加入清水，烧杯内溶液的浓度降低，漏斗内液面会上升。 2.图1表示两种物质扩散的图解，图2为甲、乙两个实验装置，则实验结果应是() 淀粉- 他菊精一一- 半透膜 D由于图甲中的淀粉不能透过半透膜，所以图甲中的液面高度先上升，达到一定高度后保持不变；图乙装置漏斗中葡萄糖溶液浓度大，导致液面上升，由于葡萄糖分子能够通过半透膜，导致半透膜两侧浓度差降低，所以漏斗中液面又会降低，最后液面平衡。 植物细胞的质壁分离和复原实验 问题探究 1 .为什么要用紫色洋葱外表皮作为实验材料？根尖分生区细胞会不会出现质 壁分离? 提示：紫色洋葱外表皮

6、细胞的细胞液中有花青素，使液泡中的细胞液呈紫色,有利于观察。根尖分生区细胞不会发生质壁分离，因为它无大液泡。 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。 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。 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

7、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。 5 .本实验选用0.3g/mL的蔗糖溶液作试剂，若浓度过高或过低分别对实验有 何影响? 提示： 选用0.3g/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A.图2的甲中水柱 a将持续上升 B.图2的甲中水柱 a将先上升后下降 C.图2的乙中水柱 b上升到一定高度后维持不变 D.图2的乙中水柱 b将先上升后下降 图2 壁分离或质壁分离速度太慢。 6,若用合适浓度的KNO3溶液进行实验，结果发现细胞质壁分离后，没有滴

8、 加清水，出现了自动质壁分离复原现象。请分析原因是什么？ 提示：开始外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞主动吸收K+和NO3后，随着细胞液浓度增大，质壁分离又会自动复原。 归纳总结 1.质壁分离的原因及表现分析 厂原生质层具有选择透过性 内因一 (1)原因一匚原生质层比细胞壁的伸缩性大 一外因一外界溶液浓度细胞液浓度 宏观上:植物由坚挺一萎藕 m天珈,(液泡(大一小) (,表微观上:质壁分离细胞液颜色(浅一深) :I原生质层与细胞壁分离 2 .实验需要注意的问题 (1)实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、活的且液泡带有一定颜色的植物组织进行实验，便于观察实验现象。 (2)滴加

9、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、KNO3、乙二醇等)，可出现质壁分离及自动复原现象。 3 .质壁分离实验的拓展应用 (1)判断细胞的生活情况：只有活的植物细胞才能发生质壁分离。 (2)防腐杀菌：在高浓度的溶液中，细菌等微生物将因失水过多而死亡，从而有效防止了食品腐烂变质。 (3)比较不同植物细胞的细胞液浓度 所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大。 (4)测定细胞液浓度范围 介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离

10、的蔗糖溶液浓度之间。 1 .紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下可观察到() C解此题的关键是观察图中细胞核的位置及液泡颜色深浅。 紫色洋葱表皮细胞色素分布在液泡中，细胞质无色；洋葱表皮细胞的细胞核在细胞质中，不在液泡内；发生质壁分离的细胞，液泡紫色变深，故C正确。 2 .将同一成熟植物细胞依次浸入蒸储水、0.3mol/L的蔗糖溶液和0.4mol/L 的KNO3溶液中，测得液泡的体积随时间的变化曲线如图所示，则曲线 B. KNO3溶液、蒸储水、 不同植 物细胞 同一浓度的蔗糖溶液 镜检 发生质壁分离 待测细胞+ 一系列浓度梯 度的蔗糖溶液 镜检 细胞液浓度 A,蒸储水、蔗糖溶液、 A、B

11、、C 紫色变理 紫色变深无色 紫色变深无色 P 无色 紫色农深 蔗糖溶液 分别代表细胞所处的溶液是 C,蒸储水、KNO3溶液、蔗糖溶液 D.蔗糖溶液、KNO3溶液、蒸储水 C浸入蒸储水，细胞吸水膨胀，一段时间达到平衡，为A曲线。浸入0.3mol/L的蔗糖溶液，细胞失水发生质壁分离，细胞体积缩小，一段时间后达到平衡，为 C曲线。浸入0.4mol/L的KNO3溶液，开始一段时间细胞失水发生质壁分离，细胞体积缩小，后来由于K+、NO3离子进入细胞液，导致细胞液浓度增加，重新吸水，发生质壁分离复原，为B曲线。故C正确。 4*牝也3 自由扩散和协助扩散 问题探究 1 .试从物质运输动力角度分析，为什么自

12、由扩散和协助扩散被称为被动运输？ 提示：自由扩散和协助扩散的物质运输动力都是物质浓度差，即都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，所以统称为被动运输。 2,葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速率存在一个饱和值，请结合红细胞吸收葡萄糖的方式分析，出现饱和值的原因是什么？ 提示：红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，需要载体蛋白协助，出现饱和值的原因是受细胞膜上载体的数量的限制。 3 .转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，二者的区别是什么？ 提示：载体蛋白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；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜的分子

13、或离子通过，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白相结合。 归如I,总结 1.影响自由扩散和协助扩散的因素 方 式 影响因素 影响趋势 曲线 自由扩散 膜两侧物质的浓度 差 与浓度差呈正相关 运输速率O 物质浓度 当转运蛋白达到饱和时，物质浓度增加，物质的运输速率也不再增加 2.水分子进出细胞的方式 （1）通过自由扩散方式进出细胞。 （2）借助于水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞 易错提醒：（1）温度变化会影响分子通过细胞膜的速率。 （2）载体蛋白和通道蛋白的作用机制不同。 一软就点孀即 1. （2018北京高考）细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中，以（自由）扩散方式

14、通过细胞膜的是（）（） A.NaB.二氧化碳 C. RNAD.胰岛素 B一般Na+内流时属于协助扩散，Na+外流时属于主动运输，A项错误；二氧化碳的运输属于自由扩散，B项正确；RNA不通过细胞膜，C项错误；胰岛素是通过胞吐的方式被分泌出细胞的，D项错误。 2.人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于（）（） A.组织液中甘油的浓度 B.细胞膜上甘油载体的数量 C.细胞呼吸强度 D.细胞膜上载体的种类 A组织细胞通过自由扩散的方式从组织液中吸收甘油，不需要载体和能量, 吸收甘油的量取决于组织液中甘油的浓度。 课堂小结 知识网络构建 核心语句背诵 膜两侧物质的浓度差；膜上转运蛋白的种类和数量

15、当堂达标立 UANiiANC；1JABIAtKiLJStL；ANiLdl 1 .疟原虫可以寄生在红细胞内，使人患疟疾，要判断一个人是否患疟疾，应取血样放在什么溶液中制片检查？（）（） A.0.9%的盐水B,清水 C.浓盐水D.0.1%葡萄糖溶液 B疟原虫寄生在红细胞内不易检查，因此要判断一个人是否患疟疾，应取血样放在清水中，使红细胞吸水涨破，释放出疟原虫，B项正确，A、C、D三项 均错误。 2.U形管中装有两种不同的溶液R及S,并被一半透膜（X）隔开（如图a）。与 S相比，R为低渗溶液（浓度较低）。当图a中的U形管达到平衡时（图b）,U形管产浦湾府用的 两个条件 一是要有半通展;二矍看有港雷*

16、 嗖永会曲歌.表里 ；灵水会城修 生+食龙生质壁分离； 耍本会意干席取劭鹿曹原 实验材料：成黑她植物却更实里岸理： 械*班底的单生盾层相当于牛逢鹿；如脑装与外界落漉间存在赭度要；四鹿壁的伸给性地原也点层小 1 .渗透作用发生的两个条件： 一是半透膜， 二是浓度差。 2 .原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 3 .植物细胞发生质壁分离的原因：（1）外界溶液浓度大于细胞液浓度。 （2）原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。 4 .只有活的成熟植物细胞才可发生质壁分离，动物细胞和根尖分生区细胞不能发生质壁分离。 5 .被动运输包括自由扩散和协助扩散，二者都是顺浓度梯度进行跨膜运输的。

17、6 .自由扩散既不需要转运蛋白，也不需要能量，水、气体及脂溶性物质以自由扩散方式运输。 7 .协助扩散需要转运蛋白，但不需要能量，实例是红细胞吸收葡萄糖。 -动物台他 百出扩微 林岫悔 水分嵬由胡勒曲席理 两侧溶液的高度及浓度分别是怎样的（注：溶质不能透过半透膜）（）（） A,甲中右侧较高，两溶液等渗，即浓度相等 B.乙中右侧较高，且右侧为高渗，即浓度较高 C.内中左侧较高，且右侧为低渗，即浓度较低 D.丁中两侧高度相等，且为等渗 B达到平衡时，高浓度的一侧溶液的浓度仍较高，因为高度差会形成一定的静水压。 3 .人体正常红细胞是呈两面凹陷的圆饼状，现将人体的红细胞分别浸入下列 A.abc C.

18、acb B由于a、b和c内的细胞分别处于膨大、皱缩和保持相对稳定状态，因此 a、b、c溶液浓度大小比较是acbo 4 .在不染色的条件下，下列实验材料中，最适合观察细胞质壁分离现象的是 （）（） A.紫色洋葱鳞片叶叶肉细胞 B.紫色洋葱根尖分生区细胞 C.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 D.紫色洋葱根尖伸长区细胞 C紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有大型的紫色液泡，最适合观察质壁分离现象。 5 .二氧化碳跨膜运输的方式是（）（） B.协助扩散 C.主动运输D.胞吞与胞吐 a、b、c三个不同浓度溶液的烧杯内, 实验结果如图所示。则关于a、 b、c溶液浓度大小比较正确的是（ B.acb D.abc A.自由扩散 丙 图a e A二氧化碳跨膜运输的方式是自由扩散。 6 .用2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞,观察质壁分离现象，得到其原生质体体积的变化情况如图所示，据图回答： (1)原生质体体积在A-B段的变化说明：在该段时间内水分从原生质体,细胞7浓度。 (2)在60s后，处于2mol/L蔗糖溶液中的细胞，其细胞液浓度将,此时，在细胞壁与原生质层之间充满了。要使该细胞复原，应将其置