2.3 物质进出细胞的运输方式（3） 教学设计-高一生物必修一同步教学（苏教版）

第二章 细胞的结构和生命活动 第三节 物质进出细胞的运输方式 第1课时 被动运输 学习目标 （1）阐明被动运输的方式和特点。 （2）理解渗透作用的发生条件及机理。 （3）探究植物细胞的吸水和失水。 [重难点击]　 （4）被动运输的方式和特点。 （5）渗透作用的发生条件和机理。 （6）探究植物细胞的吸水和失水。 前课梳理 1.预习质壁分离实验，分析下列问题： 1质壁分离：“质”为原生质层，“壁”为细胞壁，即原生质层与细胞壁的分离。 2实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。 3质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因为细胞壁是全透性的，且有水分子通过原生质层渗出来。 4若用50%的蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。 5若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验，会出现质壁分离自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内，从而引起细胞液浓度升高。 2.什么是扩散？ 答案　物质从高浓度区域向低浓度区域迁移的过程，称为扩散。 3.物质进出细胞取决于哪些因素？ 答案　取决于构成物质的基本微粒的大小、所带的电荷和细胞膜的结构。 学习探究 探究点一　被动运输 1．阅读教材，分析下图，思考下列问题： (1)方式1和方式2分别称何种扩散？ 答案　方式1和方式2分别称自由扩散和协助扩散。 (2)方式1和方式2各具何特点？请将比较的结果填入下表中 方式 转运方向 是否需要 载体蛋白 是否消 耗能量 方式1 高浓度→低浓度 不需要 不消耗 方式2 高浓度→低浓度 需要 不消耗 ①方式1中，把不需要载体蛋白参与的简单扩散，称为自由扩散。 ②方式2中，把需要载体蛋白参与的扩散，称为协助扩散。 (3)下列物质中，以方式1运输的是a、b、d、e；以方式2运输的是c。 a．O2和CO2进出肺泡　b．苯被鼻黏膜细胞吸收　c．红细胞吸收血液中的葡萄糖　d．胆固醇进入肝细胞　e．甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收 2．影响被动运输的因素有很多，下面A、B是两种被动运输方式的运输速率和被运输物质的浓度之间的关系曲线图： (1)图A表示的方式是自由扩散，运输速率主要取决于物质的浓度差。 (2)图B表示的方式可能是协助扩散，ab段的限制因素是浓度差，bc段的限制因素是载体蛋白的数量。 (3)请在图C中画出被动运输的运输速率和细胞能量供应的关系曲线。 答案　如图所示 (4)被动运输的影响因素有哪些？ 答案　①自由扩散的影响因素：物质运输速率主要取决于浓度差，也与物质分子大小和脂溶性有关。 ②协助扩散的影响因素：除了膜两侧物质的浓度差外，还与膜上载体蛋白的种类和数量有关。当载体蛋白达到饱和时，物质浓度再增加，物质的运输速率也不再增加。 注意：载体蛋白具有饱和性：当细胞膜上的载体蛋白已达饱和时，细胞吸收该载体蛋白运载物质的速度不再随物质浓度增大而增大。 探究点二　渗透及其作用原理 在生物体内，水是细胞与外环境之间交换的物质之一，请阅读教材P52～53内容，结合下图思考： 1．什么是渗透？ 答案　在细胞膜等结构的两侧，较多的水分子从溶质分子相对较少的区域向溶质分子相对较多的区域扩散，这一现象称为渗透。 2．请举例说明什么是渗透现象。 答案　在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层半透膜，往漏斗内注入质量分数为10%的蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有质量分数为5%的蔗糖溶液的烧杯中。过一段时间后会出现漏斗管内液面上升的现象，这就是渗透现象。 3．渗透现象发生需要的条件：如果将半透膜换成纱布，渗透现象将不会(会、不会)发生；如果漏斗内也注入质量分数为5%的蔗糖溶液，渗透现象将不会(会、不会)发生。这说明渗透现象发生需要两个条件：半透膜和浓度差。 4．发生渗透现象的原理：以半透膜为界面，单位体积烧杯中的水分子数多于漏斗内溶液中的水分子数，所以在单位时间内由烧杯进入漏斗内溶液的水分子数多于由漏斗内溶液进入烧杯的水分子数。因此，一段时间后，漏斗管内的液面会上升。 5．上图中漏斗管内的液面会不会一直升高，为什么？ 答案　不会。长颈漏斗中的液面升高时，液体产生的静水压也随之变大，当静水压增大到和渗透压相等时(二者的方向相反，静水压向外、渗透压向内)，通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等，因此，液面就不再升高了。 6．当液面不再升高时，长颈漏斗内外液体的浓度相等吗？ 答案　不相等。当水分子进出达到动态平衡时，长颈漏斗中溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。 7．水分子可以自由通过细胞膜，细胞生命活动需要的一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子和分子不能通过，像这种对进出的物质具有选择作用的膜，称为选择透过性膜。细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。 探究点三　渗透作用的应用示例 结合教材，思