第4章 第1节 被动运输(Word教师用书)-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中生物必修1 分子与细胞 人教版（2019)

第1节　被动运输 一、水进出细胞的原理 1．渗透作用 (1)概念：__水分子__(或其他溶剂分子)通过__半透膜__的扩散。 (2)条件 (3)方向：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．动物细胞的吸水和失水 (1)条件 ①动物细胞与外界溶液可以构成一个渗透装置，其中细胞膜是__半透膜__。 ②细胞膜两侧存在__浓度差__。 (2)吸水与失水 ①当外界溶液浓度＜细胞质浓度时，细胞__吸水膨胀__。 ②当外界溶液浓度＞细胞质浓度时，细胞__失水皱缩__。 ③当外界溶液浓度＝细胞质浓度时，细胞__形态不变__。 3．探究植物细胞的吸水和失水 (1)成熟植物细胞的模式图 (2)探究植物细胞的吸水和失水 ①实验过程 制作装片：制作紫色洋葱鳞片叶__外表皮__的临时装片 　↓ 低倍镜观察：有一个紫色的中央大液泡，__原生质层__紧贴细胞壁 　↓ 滴加蔗糖溶液：在盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸引流 　↓ 低倍镜观察：观察__中央液泡__的大小和__原生质层__的位置 　↓ 滴加清水：在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸引流 　↓ 低倍镜观察：观察__中央液泡__的大小和__原生质层__的位置 ②结论：植物细胞能够通过__渗透作用__吸水和失水，所以原生质层相当于一层__半透膜__。 二、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。 2．被动运输的两种类型 项　目 自由扩散(简单扩散) 协助扩散(易化扩散) 定　义 物质通过__简单的扩散__作用进出细胞的方式 借助膜上的__转运蛋白__进出细胞的物质扩散方式 物质运输方向 __高浓度__一侧→__低浓度__一侧 __高浓度__一侧→__低浓度__一侧 特点 是否耗能 否 __否__ 是否需转运蛋白 __否__ 是 运输物质 一些不带电荷的小分子 离子和一些小分子有机物 3.转运蛋白 (1)定义：镶嵌在膜上的，协助离子和一些小分子有机物__顺浓度梯度__跨膜运输的蛋白质。 (2)分类及其特点 ①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，转运过程都会发生自身__构象__的改变。 ②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，且通过时不需要与通道蛋白结合。 ★吃较咸食物或腌制咸菜时发生的渗透现象。 ★质量分数10%的葡萄糖与10%的蔗糖溶液被半透膜隔开时，由于10%的蔗糖溶液的物质的量浓度小，水分子由蔗糖溶液一侧流向葡萄糖溶液一侧。 思考1 渗透装置中，当漏斗液面不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相等吗？ 提示 不相等。渗透作用停止时漏斗内液面不再上升，此时水分子通过半透膜的双向扩散速率相等，但漏斗内溶液浓度仍高于烧杯中溶液浓度。这是漏斗内液面升高产生的作用力增大，阻止烧杯中水分子向漏斗扩散的缘故。 ★盐碱地中，植物吸水困难。 ★转运蛋白具有特异性和饱和现象，运输不同物质的转运蛋白不同，当转运蛋白达到饱和时，运输速率达到最大值。 思考2 试从物质运输动力角度分析，为什么自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运输动力都是膜两侧物质的浓度差，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。 探究植物细胞的吸水和失水 1．实验的分析 (1)原理：成熟的植物细胞与外界溶液构成一个渗透系统，原生质层相当于半透膜；细胞液有一定浓度，与外界溶液能形成一定的浓度差，可发生渗透作用。 (2)质壁分离的原因及表现分析 ①原因 ②表现 (3)实验注意问题 ①实验材料：要选取成熟的、液泡带有一定颜色的植物组织进行实验，这样便于观察实验现象，如紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞。 ②实验试剂——蔗糖溶液的浓度 a．若蔗糖溶液浓度过低，不足以引起质壁分离。 b．若蔗糖溶液浓度过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡。 ③实验操作过程 a．滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作，滴加液体不要太多，避免污染物镜镜头。 b．观察质壁分离的时间不宜过长，以免细胞因长时间处于失水状态而死亡，影响对复原现象的观察。 2．植物细胞吸水和失水的应用 (1)判断植物细胞的死活 (2)测定植物细胞液浓度范围 (3)比较不同植物细胞的细胞液浓度大小 不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液分别镜检,刚刚发生质壁分离时所需时间的比较→判断细胞液浓度大小(时间越短，细胞液浓度越小) (4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) 【例题1】 用洋葱鳞片叶表皮制备用于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说法，正确的是(　　) A．将装片在酒精灯上加热后观察细胞质壁分离