被动运输教案（二）

第4章第1节第1课时

被动运输（二）

（明确目标1分钟）

1.结合理化知识以及生活经验，深入理解水份进入生物体主要是通过渗透作用。

2.通过植物细胞结构与渗透作用实验装置的对比，进一步理解生物体的结构与功能相适应的

基本观念。

3.能比较自由扩散和协助扩散的异同，阐明被动运输的原理和特点。

（2分钟）

青菜在阳光下放一段时间后会萎籍：用清水泡着的青菜都很硬挺；用盐腌制的黄瓜皱皱

巴巴，还会出很多水；吃比较咸或甜的食物，口腔和唇的黏膜会觉得比较干。这些是为什么

呢？

【提示】青菜在阳光下放一段时间会萎藏，是因为青菜的蒸腾作用散失了一部分水分；用清

水泡着的青菜都很硬挺，是因为青菜从外界吸收了水；用盐腌制的黄瓜皱皱巴巴，还会出很

多水，是因为外界溶液浓度太大，黄瓜细胞失水；吃比较咸或甜的食物，口腔和唇的黏膜会

觉得比较干，这是因为食物过咸或过甜，增大了外界溶液的浓度，细胞失水。

（1分钟）

探究一、探究水进出动物细胞的原理

（探究内容3分钟，讨论总结2分钟，展示讲评4分钟）

活动情景：将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后，红细胞将

会发生一系列变化。

1.红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？这些有机物相当于课本中“问题探讨”

所示装置中的什么物质？细胞的膨胀与皱缩主要由什么物质引起？

【提示】一般不能；相当于蔗糖分子、水分子。

2.红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？

【提示】是。

3.红细胞吸水或失水取决于什么条件？

【提示】主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下，差值较大时，红细胞吸水或失水

较多.

4.临床上输液时为什么要用生理盐水？

【提示】细胞内溶液的渗透压与生理盐水的渗透压很接近，这样才不会使细胞变形，也不会

影响细胞的正常功能。

【知识总结】

1.动物细胞膜相当于半透膜，细胞内溶液与外界溶液具有浓度差。

2.原理：水分子通过渗透作用进出动物细胞。

3.规律：（1）当外界溶液的浓度大于细胞质浓度时，动物细胞失水皱缩；（2）当外界溶液的

浓度小于细胞质浓度时，动物细胞吸水膨胀；（3）当外界溶液的浓度等于细胞质浓度时，细

胞形态不变。

【典例示范】

例1、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、b、c三

个不同浓度溶液的烧杯内，一段时间后，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（）

A.a>b>cB.a<c<bC.a>c>bD.a<b<c

【解析】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a<c<bo

【答案】B

例2、人体红细胞呈两面凹的圆饼状，具有运输氧气的功能。现将人体红细胞分别放在三种

不同的液体环境中，下图为一段时间内红细胞的变化示意图，该图说明的问题是（）

A.水分容易进出细胞

B.无机盐离子容易进出细胞

C.红细胞有运输氧气的功能

D.水分和无机盐对于维持细胞的形态和功能有重要作用

【解析】结合题干信息分析题图，不同盐浓度下红细胞吸水或失水多少不同，其中，放入蒸

储水中的红细胞因吸水过多会涨破，放入浓盐水中的红细胞因失水过多皱缩，均导致红细胞

失去功能，可知，水分和无机盐对于维持细胞的形态和功能有重要作用，D项符合题意。

【答案】D

探究二、探究水进出植物细胞的原理

（探究内容3分钟，讨论总结3分钟，展示讲评4分钟）

1.处在干旱环境中的一盆栽植物，它会表现出什么样的状态？当给它浇足了水后，它又会表

现出什么样的状态？对于一个植物细胞来说，它能不能与外界溶液构成一个渗透系统呢？

【提示】干旱的环境中，植物会出现萎蕉现象，而给它浇足水后，它会变得硬挺。一个植物

细胞能与外界溶液构成一个渗透系统。

2.请尝试将一个成熟的植物细胞结构与渗透作用模型做比较。

【提示】成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统与渗透作用模型的比较如下：

3.所有植物细胞都会发生质壁分离吗？发生质壁分离后的植物细胞都能复原吗？

【提示】并非所有的植物细胞都能发生质壁分离：（I）只有成熟的具有大液泡的植物细胞能

发生质壁分离，未成熟的植物细胞不能；（2）细胞液浓度大于外界溶液浓度时，植物细胞也

不能发生质壁分离。

发生质壁分离后的植物细胞不一定都能复原：（1）若细胞失水过多，细胞死亡，则死亡

细胞不会再发生质壁分离复原；（2）若未放在低于细胞液浓度的溶液中，细胞也不会复原。

【知识总结】

1.质壁分离：植物细胞因为失水收缩，原生质层与细胞壁发生分离的现象。

2.质壁分离复原：发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀，恢复为原来的状态。

3.质壁分离的原因分析

原生质层具有选择透过性

内因细胞壁伸缩性小

（1）原因，》细胞渗透失水

原生质层伸缩性大

【外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度J

'宏观上：植物由硬挺一萎鬻

(2)表现，(液泡(大一小)

L微观上：质壁分离■细胞液颜色(浅.深)

、(原生质层与细胞壁分离

【典例示范】

例3、将洋葱某部位细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体体积自行变化趋

势如右图所示。下列说法正确的是()个原生质体的相对体积(％)

iool-..............

A.该部位可能位于洋葱的根尖分生区

B.物质A可能为2mol/L的蔗糖溶液

C.该细胞发生质壁分离后又自动复原

0i2~3~4*

时间

D.原生质体相对体积恢复到100%后无水分子进出(h)

【解析】洋葱根尖分生区细胞没有大液泡，不能发生质壁分离，A项错误；植物细胞在蔗糖

溶液中不能发生质壁分离自动复原的现象，B项错误；分析题图可知，原生质体的相对体积

先减小后增大，说明该细胞发生质壁分离后又自动复原，C项正确；当原生质体相对体积恢

复到100%后依然有水分子进出，D项错误。

【答案】C

例4、下图为植物细胞吸水和失水的原理图，其中①②表示外界溶液浓度与细胞液浓度的大

小关系，③表示细胞结构，则①②③处依次是()

A.＞、＜、原生质层B.＞＞＜,原生质体C.＜、＞、原生质层D.＜、＞^细胞膜

【解析】利用所学知识和题干信息分析：植物细胞失水的条件是外界溶液浓度〉细胞液浓度，

吸水的条件是外界溶液浓度〈细胞液浓度；植物细胞的原生质层相当于一层半透膜：所以①

是〉，②是＜,③是原生质层。综上所述，A项正确。

【答案】A

【技巧归纳】

两种方法判断细胞的吸水、失水：

1.通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断：当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，

细胞失水；当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水；当细胞外溶液浓度与细胞液的

浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，处于动态平衡。

2.根据质量或长度变化(如萝卜条)来判断：若质量增加或长度变长，则吸水；反之，则失

水。

探究三、探讨自由扩散和协助扩散的特点

（探究内容3分钟，讨论总结3分钟，展示讲评5分钟）

1.将一滴红墨水滴入一杯清水中，清水很快就变成了红色，这是什么原因？若在杯子内放一

块半透膜将杯中清水分隔成两个部分，再在其中一部分滴一些红墨水，则另一部分不会变红,

但加红墨水的部分的液面升高了，这是什么原因呢？

【提示】这是溶质分子在水中扩散的结果。液面升高是水分子通过渗透作用从清水侧通过半

透膜进入滴加红墨水侧的结果。

2.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什么方式？它又可分为哪些种类？试列表比较。

【提示】被动运输；分为自由扩散和协助扩散。

项目被动运输

种类自由扩散协助扩散

运输方向高浓度一低浓度高浓度一低浓度

转运蛋白不需要需要

能量不消耗不消耗

C02、。2、甘油、乙醇、

举例红细胞吸收葡萄糖

苯

【知识总结】

1.被动运输的种类和特点

自由扩散T特点：高浓度T低浓度

被动运输，高浓度T低浓度

协助扩散T特点

需要转运蛋臼

2.载体蛋白#通道蛋白

（载体蛋白：只容许与自身结合部位相适应的分子或

转

运离子通过，转运时发生自身构象的改变

蛋

白通道蛋白：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或离子通过

用扩散->细胞膜内外物质的浓度差

3.影响因素一［协助扩散「细胞膜内外物质的浓度差

1细胞膜上转运蛋白的数量

【典例示范】

例5、下列说法错误的是()

A.水分子被小肠上皮细胞吸收是顺浓度梯度进行的

B.葡萄糖进入红细胞需要转运蛋白的协助

C.乙醇分子进出小肠上皮细胞通过自由扩散方式进行

D.维生素D被小肠上皮细胞吸收属于协助扩散

【解析】水分子被小肠上皮细胞吸收的过程不消耗能量，属于被动运输，是顺浓度梯度进行

的，A项正确；葡萄糖进入红细胞需要运输葡萄糖的转运蛋白的协助，B项正确；乙醇分子

进出小肠上皮细胞是通过自由扩散的方式进行的，C项正确；维生素D属于脂质中的固醇

类物质，其被小肠上皮细胞吸收的方式属于自由扩散，D项错误。

【答案】D

例6、下图表示物质被动运输的一种方式。下列关于该方式的叙述，正确的是()

A.该方式的运输速率不存在饱和值0◎O。O。0。O-°

B.大部分离子以该方式跨膜运输哂并随

c.被运输物质必须与细胞膜上的载体蛋白结合JiOU®lUufflK

OO°

D.该方式也能逆浓度梯度输送特定分子

【解析】根据题干信息分析题图，图示被动运输的物质运输方向是从高浓度一侧到低浓度­

侧，需要载体蛋白，不需要能量，属于协助扩散。由于该方式的运输需要载体蛋白，而载体

蛋白的数量是有限的，则运输速率存在饱和值，A项错误；大部分离子的运输不通过协助扩

散方式，B项错误；被运输物质必须与细胞膜上的载体蛋白结合，而载体蛋白具有专一性,

一种载体蛋白只能运输一种物质，C项正确；协助扩散是依赖于浓度差来运输物质的，所以

不能逆浓度输送特定分子，D项错误。

【答案】C

【易错警示】

1.载体蛋白具有特异性：一种载体蛋白只能协助运输一种类型的分子或离子，而对其他分子

或离子的运输没有作用。不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同。

2.判断物质是进细胞还是出细胞时，要先判断细胞膜的内外。可根据糖被的分布位置判断，

糖被位于细胞膜的外侧。

（引导学生总结归纳课堂要点思维导图，进行学生展示、交流与教师总结，3分钟）

（2分钟）

1.生命观念：本章章首部分以“某种降血压药的说明书”为例，引出研究细胞膜上运输物质

的通道的重要性，为学生建立结构与功能观，并运用这种观点学习和研究生命现象提供了重

要思路。

2.科学思维：本节中利用物质跨膜运输的相关原理，可对其他成分物质出入细胞的方式进行

推理和判断，另外探究植物细胞的吸水和失水的案例分析，以及相关原理的运用等，也都可

以作为科学思维训练的有效途径。

3.社会责任：本节内容中有关蔬菜腌制、合理施肥等实际问题的分析与解决，渗透了学习物

质跨膜运输的实践意义，这种学以致用的方式有利于社会责任意识的培养。

（5分钟）

1.下列现象属于渗透作用的是（）

A.水分子通过细胞壁B.蔗糖分子通过细胞壁

C.水分子通过原生质层D.蔗糖分子通过原生质层

【解析】渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。细胞壁主要是由纤维素和

果胶组成的，具有全透性，不属于半透膜，A项不符合题意；细胞壁不属于半透膜，蔗糖分

子通过细胞壁属于扩散，但不属于渗透，B项不符合题意；细胞膜、液泡膜以及两者之间的

细胞质组成原生质层，而原生质层具有选择透过性，相当于半透膜，水分子通过原生质层属

于渗透作用，C项符合题意；蔗糖分子不能通过原生质层，D项不符合题意。

【答案】C

2.下图甲、乙为两个渗透装置示意图。图甲是发生渗透作用时的初始状态，图乙是较长时间

之后达到动态平衡的状态。下列有关叙述错误的是（）

A.图中③为半透膜，水分子能自由通过

B.图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度

C.图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等

D.图甲中溶液①和溶液②的浓度差越大，图乙的水柱越高

【解析】分析题图，图中③为半透膜，水分子能自由通过它，A项正确；根据图乙漏斗中液

面