第二单元 第6讲 细胞的物质输入和输出（word教参）-2022新教材高考生物【优化探究】一轮总复习配套教参（人教版）

第6讲　细胞的物质输入和输出 [素养目标] 1．基于不同生物膜上蛋白质的种类和数量不同，理解生物膜的功能特性——选择透过性。(生命观念) 2．通过学习观察植物细胞的吸水和失水实验，掌握与植物细胞质壁分离复原实验有关的实验设计方法。(科学探究) 考点一　被动运输 授课提示：对应学生用书第36页 1．水进出细胞的原理 (1)渗透作用 ①概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 ②方向：若半透膜两侧存在浓度差，水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。 (2)动物细胞的渗透吸水和失水(以哺乳动物红细胞为例) 半透膜 浓度差 细胞状态 细胞膜相当于一层半透膜 外界溶 液浓度 > < ＝ 细胞质 的浓度 皱缩 膨胀 不变 (3)植物细胞的吸水和失水 ①成熟植物细胞的结构 ②植物细胞渗透吸水与失水的条件 ⅰ.植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。 ⅱ.当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞发生了质壁分离。 ⅲ.当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞发生了质壁分离的复原。 2．被动运输 (1)概念：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的物质跨膜运输方式。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。 (2)自由扩散 ①概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，也叫简单扩散。 ②实例：氧和二氧化碳，甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子。 (3)协助扩散 ①概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，也叫易化扩散。 ②实例：水分子、离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等。 ③转运蛋白 ⅰ.类型：可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。 ⅱ.两种类型的不同点：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，不需要与通道蛋白结合。 ④协助扩散与自由扩散的异同点 ⅰ.相同点：都是顺浓度梯度进行跨膜运输的；都不需要消耗细胞内化学反应产生的能量。 ⅱ.不同点：协助扩散需要转运蛋白，自由扩散不需要；协助扩散除了与自由扩散一样运输速率由膜内外物质浓度梯度的大小直接影响外，还与转运蛋白的数量有关。 1．细胞膜、液泡膜、原生质层、细胞壁等相当于半透膜(×) 2．细胞膜和核膜以及两膜之间的细胞质称为原生质层(×) 3．具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用(×) 4．植物细胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，都能发生质壁分离现象(×) 5．水分子主要通过自由扩散进出细胞(×) 6．载体蛋白和通道蛋白在转运分子或离子时，其作用机制是一样的(×) 1．教材必修1 P63“思考·讨论”： (1)红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？ 提示：不能够透过细胞膜，相当于“问题探讨”所示装置中的蔗糖分子。 (2)当外界溶液的浓度低时，红细胞定会由于吸水而涨破吗？ 提示：不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时，红细胞将不再吸水。 (3)红细胞吸水或失水取决于什么条件？ 提示：取决于红细胞内外溶液的浓度差，一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。 2．教材必修1 P66“侧栏思考题”：甘油、乙醇等分子为什么能以自由扩散的方式进出细胞？ 提示：因为甘油、乙醇等都是脂溶性物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂双分子层出入细胞。 1．影响渗透作用中液面变化的因素分析[科学思维] 半透膜表面积的大小 半透膜两侧的浓度差 在浓度NB＝NC>NA，其他条件相同的情况下，半透膜的表面积越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显 结果：vB>vC，ΔhB＝ΔhC 在其他条件相同的情况下，半透膜两侧的浓度差越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显 结果：vB>vC，ΔhB>ΔhC 2.渗透作用模型与成熟植物细胞形成渗透系统的比较[科学思维] 项目 渗透作用模型 植物细胞与外界溶液形成的渗透系统 图解 基本 条件 半透膜、浓度差 原生质层——选择透过性膜； 浓度差——细胞液与外界溶液之间的浓度差 原理 水分子通过半透膜的扩散作用 水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散 水扩散 总趋势 低浓度溶液→高浓度溶液 3.自由扩散与协助扩散的比较 被动运输的方式 自由扩散 协助扩散 运输方向 都是顺浓度梯度