2024-2025學(xué)年新教材高中生物第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出1被動運輸學(xué)案1新人教版必修1

PAGE14-第1節(jié)被動運輸學(xué)習(xí)目標(biāo)1.闡明細(xì)胞膜的選擇透過性。2.闡明被動運輸?shù)脑砗吞攸c。課堂探究情境導(dǎo)學(xué):通過播放滲透作用的Flash動畫,創(chuàng)設(shè)真實課堂情境,老師有目的地啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行視察、思索,供應(yīng)學(xué)習(xí)線索,調(diào)動學(xué)生思維的活躍性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和求知欲,使學(xué)生快速進(jìn)入本課各環(huán)節(jié)。[思索探討]問題1:漏斗管內(nèi)的液面為什么會上升?問題2:假如用一層紗布代替玻璃紙,漏斗管內(nèi)的液面還會上升嗎?問題3:假如燒杯中不是清水,而是同樣濃度的蔗糖溶液,漏斗管內(nèi)的液面還會上升嗎?結(jié)果會一樣嗎?問題4:為什么漏斗管內(nèi)的液面不會無限上升?自主合作探究探究一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理【自主學(xué)習(xí)】1.滲透作用(1)滲透作用的概念:。

(2)滲透作用發(fā)生的條件:。

(3)水分子的運輸方向:。

例:右圖是滲透作用與水分子流淌的試驗裝置,用玻璃紙將燒杯內(nèi)的清水與漏斗中的蔗糖溶液隔開,則 ()A.水分子只從燒杯通過玻璃紙向漏斗內(nèi)移動B.水分子只從漏斗通過玻璃紙向燒杯內(nèi)移動C.蔗糖分子能從漏斗通過玻璃紙向燒杯內(nèi)移動D.在單位時間內(nèi),由燒杯向漏斗通過的水分子數(shù)多于由漏斗向燒杯通過的水分子數(shù)2.動物細(xì)胞的吸水和失水(1)動物細(xì)胞的哪個結(jié)構(gòu)可相當(dāng)于半透膜?。

(2)動物細(xì)胞在低濃度溶液、高濃度溶液、等濃度溶液中各發(fā)生什么變更?[思索探討]問題1:紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物能透過細(xì)胞膜嗎?問題2:紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于“問題探討”中所說的半透膜?問題3:當(dāng)外界溶液的濃度低時,紅細(xì)胞肯定會由于吸水而漲破嗎?問題4:紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件?問題5:想一想,臨床上輸液為什么要用生理鹽水。3.植物細(xì)胞的吸水和失水(1)在右框中畫出一個成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)圖,標(biāo)出各部分結(jié)構(gòu)。特殊是原生質(zhì)層的結(jié)構(gòu)。(2)動植物細(xì)胞符合滲透系統(tǒng)的條件:動物細(xì)胞植物細(xì)胞半透膜濃度差[思索探討]問題1:植物細(xì)胞的哪個結(jié)構(gòu)可相當(dāng)于半透膜,它由什么組成?濃度差是指哪兩個溶液之間的濃度?問題2:植物細(xì)胞在清水、高濃度溶液、等濃度溶液中各發(fā)生什么變更?問題3:質(zhì)壁分別指哪兩個結(jié)構(gòu)的分別,已經(jīng)質(zhì)壁分別的細(xì)胞再放到清水中會怎樣?問題4:哪些植物細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分別,質(zhì)壁分別時細(xì)胞壁與細(xì)胞膜之間是什么?問題5:將植物細(xì)胞放到相宜濃度的葡萄糖溶液中會發(fā)生什么現(xiàn)象?為什么?哪些物質(zhì)還能出現(xiàn)此現(xiàn)象?問題6:成熟的植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分別的內(nèi)因,外因。

問題7:思索(1)咸菜、果脯能防腐的緣由。

(2)一次施肥過多會造成“燒苗”的緣由。

4.試驗:探究植物細(xì)胞的吸水和失水[思索探討]問題1:取何種材料?為什么?用低倍還是高倍顯微鏡視察?問題2:滴質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液時,看到什么現(xiàn)象?液泡的體積與顏色有什么變更?再滴清水時,看到什么現(xiàn)象?液泡的體積與顏色有什么變更?問題3:假如把試驗中質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液換成質(zhì)量濃度為0.5g/mL的蔗糖溶液,還會發(fā)生質(zhì)壁分別和復(fù)原現(xiàn)象嗎?問題4:植物細(xì)胞會由于吸水過多而漲破嗎?問題5:假如換成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的KNO3溶液,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?問題6:此試驗要求細(xì)胞始終處于什么狀態(tài)?探究二、自由擴散和幫助擴散【自主學(xué)習(xí)】1.被動運輸:(1)概念:。

(2)分類:。

2.自由擴散和幫助擴散的比較:(閱讀材料P66~67,小組探討填寫下列表格內(nèi)容)跨膜運輸方式被動運輸(只能順濃度梯度)自由擴散幫助擴散概念特點(從濃度梯度、需不需載體、需不需能量三方面回答)影響因素與膜上的哪種成分有關(guān)舉例3.轉(zhuǎn)運蛋白分為和兩種。

二者在轉(zhuǎn)運物質(zhì)的過程的特點:(1)載體蛋白:。

(2)通道蛋白:。

核心素養(yǎng)專練1.將一個雞蛋的殼當(dāng)心地剝?nèi)ヒ恍K,但卵殼膜完好,然后將其放到清水中,幾小時后符合實際狀況的是圖中的 ()2.在質(zhì)壁分別和復(fù)原過程中,下列洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的吸水實力變更示意圖,正確的是()3.用質(zhì)量濃度為0.5g/mL的蔗糖溶液、質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液及肯定濃度的尿素溶液分別處理洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞10min,三組細(xì)胞體積變更如圖所示。下列有關(guān)分析不正確的是()A.a曲線為質(zhì)量濃度為0.5g/mL的蔗糖溶液處理組B.a、b、c三組洋蔥細(xì)胞失水的方式相同C.若將細(xì)胞轉(zhuǎn)移到蒸餾水中,有兩組能夠發(fā)生質(zhì)壁分別復(fù)原D.若試驗持續(xù),只有一組細(xì)胞能夠發(fā)生質(zhì)壁分別復(fù)原4.下圖甲燒杯中是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的淀粉液,圖乙燒杯中是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖液,將裝有蒸餾水的透析袋分別放入圖甲、乙燒杯中(水和葡萄糖分子能通過透析袋的膜)放置1h后()A.圖甲燒杯中透析袋外的淀粉液濃度不變B.圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖液濃度降低C.圖甲燒杯中透析袋內(nèi)的液體加入碘液后呈藍(lán)色D.圖乙燒杯中透析袋內(nèi)的液體加入斐林試劑后即呈磚紅色5.一學(xué)生做質(zhì)壁分別和復(fù)原試驗時,顯微鏡下只有一個細(xì)胞沒有發(fā)生質(zhì)壁分別,其他細(xì)胞都出現(xiàn)了明顯的質(zhì)壁分別現(xiàn)象,這可能是因為()A.該細(xì)胞是正在發(fā)育過程中的細(xì)胞B.該細(xì)胞是死細(xì)胞C.蔗糖溶液濃度太低D.試驗操作不正確6.下圖表示葡萄糖進(jìn)入人體紅細(xì)胞的過程,下列說法正確的是()A.此過程與葡萄糖進(jìn)入肝細(xì)胞的方式相同B.此過程的動力來自膜兩側(cè)葡萄糖的濃度差C.此載體能夠運輸乳糖進(jìn)入紅細(xì)胞D.小腸上皮細(xì)胞通過此過程汲取葡萄糖7.試驗探討發(fā)覺K+、Na+均不能通過磷脂雙分子層構(gòu)成的人工細(xì)胞膜。纈氨霉素是一種脂溶性抗生素,其基本組成單位是氨基酸。假如在人工細(xì)胞膜中加入纈氨霉素,K+可以通過人工細(xì)胞膜。下列推斷錯誤的是()A.纈氨霉素的作用類似于載體蛋白B.纈氨霉素與離子的結(jié)合具有特異性C.試驗證明加入纈氨霉素的人工細(xì)胞膜有選擇透過性D.K+通過人工細(xì)胞膜的方式是自由擴散8.下圖表示葡萄糖跨膜運輸?shù)倪^程,據(jù)圖分析正確的是()A.該膜中葡萄糖的載體蛋白也能運輸氨基酸B.該膜可能是哺乳動物的紅細(xì)胞膜C.該方式發(fā)生在被轉(zhuǎn)運物質(zhì)從低濃度到高濃度運輸時D.與該過程有關(guān)的細(xì)胞器是線粒體和核糖體9.(不定項選擇題)用物質(zhì)的量濃度為2mol/L的乙二醇溶液和物質(zhì)的量濃度為2mol/L的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細(xì)胞,視察質(zhì)壁分別現(xiàn)象,得到其原生質(zhì)體體積變更狀況如圖所示。下列表述中不正確的是()A.該細(xì)胞可能是某種植物根尖分生區(qū)的細(xì)胞B.AB段曲線表明細(xì)胞液濃度在漸漸增大C.BC段表明該細(xì)胞起先因失水過多而漸漸死亡D.用肯定濃度的KNO3溶液,可得到類似蔗糖溶液的結(jié)果10.(不定項選擇題)利用紫色洋蔥外表皮細(xì)胞和不同濃度的蔗糖溶液進(jìn)行滲透試驗,下列有關(guān)該試驗的敘述不正確的是()A.該試驗可用來探究洋蔥外表皮細(xì)胞液的濃度B.質(zhì)壁分別過程中細(xì)胞吸水實力漸漸增加C.質(zhì)壁分別復(fù)原過程中液泡的顏色漸漸加深D.蔗糖溶液濃度的凹凸不影響細(xì)胞的質(zhì)壁分別及復(fù)原11.最能證明植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用原理的試驗是()A.將萎蔫的青菜放入清水中會變得硬挺B.將根尖細(xì)胞放入清水中會吸水C.將土豆放入鹽水中會變軟D.視察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分別和復(fù)原12.將簇新蘿卜切削成酒杯形,放在兩個燒杯中,如圖所示。蘿卜的內(nèi)外有兩種液體,只知道其中一種是清水,另一種是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的蔗糖溶液,起先時兩個液面等高。一段時間以后,液面變更如圖所示。請回答下列問題:(1)液體A是,液體B是。

(2)圖乙中C處的細(xì)胞正處于狀態(tài),此時它的細(xì)胞液濃度應(yīng)當(dāng)比B溶液的濃度。

(3)圖乙中D處的細(xì)胞正處于狀態(tài),此時它的細(xì)胞液濃度應(yīng)當(dāng)比A溶液的濃度。

(4)蘿卜細(xì)胞的原生質(zhì)層包括。通過上述現(xiàn)象說明蘿卜細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層。

參考答案【思索探討】問題1:單位時間內(nèi)進(jìn)入漏斗的水分子數(shù)多于進(jìn)入燒杯的水分子數(shù)。問題2:不會,因為紗布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由透過。問題3:不會,單位時間內(nèi)透過玻璃紙的水分子數(shù)等于滲出玻璃紙的水分子數(shù)量。問題4:玻璃紙(半透膜)的兩側(cè)由于存在濃度差,水分子就有從濃度高的一側(cè)向低的一側(cè)滲透的趨勢。而漏斗內(nèi)的液面不斷上升,與清水的液面會產(chǎn)生一個壓力,會使水分子從蔗糖溶液壓向清水側(cè),這個壓力隨著液面不斷上升而不斷增大。壓向清水側(cè)的水分子會越來越多,會漸漸與因為濃度差而滲透到漏斗的水分子的數(shù)量保持平衡。這時漏斗的液面不會再變更。自主合作探究探究一【自主學(xué)習(xí)】1.(1)水分子(或其他溶劑分子)透過半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液的擴散,稱為滲透作用。(2)①具有半透膜;②半透膜兩側(cè)溶液具有濃度差。(3)水分子從水的相對含量高的一側(cè)向相對含量低的一側(cè)滲透。例:D2.(1)細(xì)胞膜(2)外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度,細(xì)胞吸水膨脹。外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度,細(xì)胞失水皺縮。外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度,細(xì)胞保持原狀。【思索探討】問題1:不能。問題2:是。問題3:不肯定,濃度差很大時會漲破,濃度差不是很大時不會漲破。問題4:濃度差,外界溶液濃度遠(yuǎn)大于細(xì)胞液濃度時,紅細(xì)胞失水多。細(xì)胞液濃度時遠(yuǎn)大于外界溶液濃度,紅細(xì)胞吸水多。濃度差越大細(xì)胞吸水或失水越多。問題5:維持滲透壓平衡,防止血細(xì)胞失水或吸水,影響細(xì)胞的功能。3.(1)略(2)動物細(xì)胞植物細(xì)胞半透膜細(xì)胞膜原生質(zhì)層濃度差細(xì)胞質(zhì)濃度與外界溶液濃度細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度【思索探討】問題1: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);細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度。問題2:略微膨脹;質(zhì)壁分別;無變更。問題3:原生質(zhì)層與細(xì)胞壁;發(fā)生質(zhì)壁分別的復(fù)原。問題4:活的成熟的植物細(xì)胞;外界溶液。問題5:發(fā)生質(zhì)壁分別后自動復(fù)原;葡萄糖被植物細(xì)胞汲取,細(xì)胞液濃度變大,植物細(xì)胞吸水自動復(fù)原;KNO3、甘油、尿素、乙二醇等。問題6:細(xì)胞壁與原生質(zhì)層的伸縮性不同外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度問題7:(1)咸菜、果脯的鹽或糖的濃度高,細(xì)菌會失水死亡,所以能防腐(2)施肥過多,導(dǎo)致土壤濃度過高,植物根部細(xì)胞失水,造成“燒苗”【思索探討】4.問題1:紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細(xì)胞;有大液泡,液泡中有色素,便于視察;低倍鏡。問題2:質(zhì)壁分別;液泡體積變小,顏色變深。質(zhì)壁分別復(fù)原,液泡體積變大,顏色變淺。問題3:會發(fā)生質(zhì)壁分別。但由于細(xì)胞過度失水死亡,無法發(fā)生復(fù)原。問題4:細(xì)胞壁會限制細(xì)胞膨脹,對原生質(zhì)層起愛護(hù)和支持作用,細(xì)胞不會漲破。問題5:會出現(xiàn)質(zhì)壁分別并自動復(fù)原——一起先外界溶液濃度高,細(xì)胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分別;后來細(xì)胞膜因汲取K+、N而使外界溶液濃度降低出現(xiàn)自動復(fù)原。問題6:活的。探究二【自主學(xué)習(xí)】1.(1)像水分子這樣,物質(zhì)以擴散方式進(jìn)出細(xì)胞,不須要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,這種物質(zhì)跨膜運輸方式稱為被動運輸(2)被動運輸又分為自由擴散和幫助擴散兩類2.跨膜運輸方式被動運輸(只能順濃度梯度)自由擴散幫助擴散概念物質(zhì)通過簡潔的擴散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式叫作自由擴散,也叫簡潔擴散借助膜上的轉(zhuǎn)運蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴散方式叫作幫助擴散,也叫易化擴散特點(從濃度梯度、需不需載體、需不需能量三方面回答)順濃度梯度運輸;不須要載體;不須要消耗能量順濃度梯度運輸;須要載體;不須要消耗能量影響因素物質(zhì)的濃度物質(zhì)的濃度和載體的數(shù)量與膜上的哪種成分有關(guān)磷脂蛋白質(zhì)舉例O2、CO2、甘油、乙醇、苯、膽固醇、酒精、脂肪酸、尿素、維生素D、性激素等脂溶性物質(zhì)葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞;大部分的水分子3.載體蛋白通道蛋白(1)載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過,而且每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生自身構(gòu)象的變更(2)通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形態(tài)相適配、大小和電荷相相宜的分子或離子通過。分子或離子通過通道蛋白時,不須要與通道蛋白結(jié)合核心素養(yǎng)專練1.解析:去掉外殼的雞蛋膜就是一個良好的半透膜,放入清水中之后,半透膜內(nèi)外具有很大的濃度差,水會大量進(jìn)入,使雞蛋剝?nèi)ネ鈿ぬ幫蛊稹４鸢?B2.解析:在植物細(xì)胞質(zhì)壁分別過程中,細(xì)胞不斷失水,細(xì)胞液濃度不斷上升,則細(xì)胞吸水實力漸漸增加;而在質(zhì)壁分別復(fù)原過程中,細(xì)胞不斷吸水,細(xì)胞液濃度漸漸降低,細(xì)胞的吸水實力減弱。答案:A3.解析:圖示可知,a、b、c的細(xì)胞體積依次減小,說明失水量依次增大,質(zhì)量濃度為0.5g/mL的蔗糖溶液中的洋蔥表皮細(xì)胞比在質(zhì)量濃度為0.3g/mL中的蔗糖溶液失水多,故a曲線不是質(zhì)量濃度為0.5g/mL蔗糖溶液的處理組;在較高濃度的外界溶液中,洋蔥細(xì)胞失水的方式都是滲透失水;將細(xì)胞轉(zhuǎn)移到蒸餾水中,質(zhì)量濃度為0.3g/mL蔗糖溶液與肯定濃度的尿素溶液處理的細(xì)胞,能夠汲取外界的水分發(fā)生質(zhì)壁分別復(fù)原,而質(zhì)量濃度為0.5g/mL蔗糖溶液濃度過高,細(xì)胞失水過多而死亡;尿素是小分子,可進(jìn)入細(xì)胞,從而發(fā)生質(zhì)壁分別后自動復(fù)原,蔗糖不能被汲取進(jìn)入細(xì)胞液,細(xì)胞不會自動復(fù)原。答案:A4.解析:圖甲燒杯中透析袋外的淀粉液濃度大于透析袋內(nèi)蒸餾水的濃度,由于淀粉不行以通過透析袋,所以水分子從透析袋出來進(jìn)入燒杯,導(dǎo)致透析袋外的淀粉液濃度降低,A錯誤;圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖可以進(jìn)入透析袋,而透析袋內(nèi)的水分子可以出來進(jìn)入燒杯,所以燒杯中水分子增多,葡萄糖分子削減,則圖乙燒杯中透析袋外的葡萄糖液濃度降低,B正確;由于淀粉不行以通過透析袋,所以圖甲燒杯中透析袋內(nèi)沒有淀粉,加入碘液后不會出現(xiàn)藍(lán)色,C錯誤;圖乙燒杯中葡萄糖可以進(jìn)入透析袋,葡萄糖是還原糖,圖乙燒杯中透析袋內(nèi)的液體加入斐林試劑,經(jīng)水浴加熱后才可以變成磚紅色,D錯誤。答案:B5.解析:因為是同一個學(xué)生在同一次試驗時的結(jié)果,所以C、D選項可以解除。而正發(fā)育中的細(xì)胞也可能與其他細(xì)胞一樣發(fā)生質(zhì)壁分別。只有原生質(zhì)層已破壞的死細(xì)胞,不具有選擇透過性,不發(fā)生滲透失水,因此也就視察不到質(zhì)壁分別的現(xiàn)象。答案:B6.解析:由圖可知,葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式是幫助擴散,而葡萄糖進(jìn)入肝細(xì)胞不是幫助擴散,A錯誤;由圖知,葡萄糖進(jìn)入人體紅細(xì)胞不消耗ATP,運輸?shù)膭恿碜阅蓚?cè)葡萄糖的濃度差,B正確;此過程的載體蛋白具有專一性,不能轉(zhuǎn)運乳糖進(jìn)入紅細(xì)胞,C錯誤;葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞消耗能量,不是幫助擴散,D錯誤。答案:B7.解析:K+、Na+不能通過沒有蛋白質(zhì)的人工細(xì)胞膜,但是K+能通過加入纈氨霉素的人工細(xì)胞膜。說明K+通過人工細(xì)胞膜時須要載體幫助,不是自由擴散。答案:D8.解析:該過程中只須要載體蛋白而不須要能量,是幫助擴散,可以發(fā)生在紅細(xì)胞中;而載體蛋白是有特異性