第4章 第1节 被动运输（Word教参）-【优化指导】2023-2024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 课时目标 1.运用结构与功能观，理解细胞的失水与吸水与其结构相适应。(生命观念) 2．采用比较与归纳、模型与建模的方法，说明自由扩散和协助扩散的区别。(科学思维) 3．探究植物细胞的吸水和失水。(科学探究) 4．基于细胞失水和吸水的原理，指导农业生产和合理施肥。(社会责任) [对应学生用书P66] 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，称为渗透作用。 (2)方向：如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是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(以哺乳动物的红细胞为例) (1)条件及现象 条件 现象 外界溶液的浓度＜细胞质的浓度 细胞吸水膨胀 外界溶液的浓度＞细胞质的浓度 细胞失水皱缩 外界溶液的浓度＝细胞质的浓度 细胞形态不变 (2)结论：动物细胞的细胞膜相当于半透膜。 3．植物细胞的渗透系统 (1)成熟植物细胞的结构 (2)植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液。 二、探究植物细胞的吸水和失水 1．实验原理 (1)原生质层与细胞壁的特点 ①原生质层的伸缩性比细胞壁大。 ②细胞壁是全透性的，原生质层具有选择透过性。 (2)外界溶液的浓度对细胞的影响 ①当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会失水。 ②当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会吸水。 2．实验步骤 3．实验结果 外界溶液 中央液 泡大小 原生质层的位置 细胞大小 液泡颜色 蔗糖溶液 变小 与细胞壁分离 基本不变 变深 清水 恢复原状 与细胞壁紧贴 基本不变 变浅 4.实验结论：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 三、自由扩散和协助扩散 1．被动运输的概念：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，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 2．被动运输的类型 (1)自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。 (2)协助扩散：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。 3．转运蛋白的类型 可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。 ◆视野拓展 淡化海水的原理 　淡化海水利用的是反渗透技术，通过对半透膜一侧的海水施加压力，让水分子可以通过半透膜，但其他物质不能通过。 ◆思维启迪 1．人们连续嗑咸味瓜子时，会感觉口腔黏膜比较干，为什么？ 提示：咸味瓜子会导致细胞外的溶液浓度大于细胞质的浓度，使口腔黏膜细胞失水。 2．用盐腌制蔬菜的初期会产生很多水分，这些水分的出现主要和植物的哪种细胞器有关？ 提示：液泡。 3．输液时为何要用浓度为0.9%的NaCl溶液？ 提示：0.9%的NaCl溶液与细胞质的浓度相等，可以维持细胞的正常形态。 ◆名师点睛 1．滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作，通过前后对比观察细胞的吸水和失水情况。 2．选用的蔗糖溶液浓度要适宜 (1)浓度过低：不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长。 (2)浓度过高：可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡，不能发生质壁分离复原现象。 3．常见物质的跨膜运输方式 (1)O2、CO2等气体和乙醇、甘油、苯等脂溶性小分子有机物的跨膜运输方式是自由扩散。 (2)一些离子，如Na＋进入神经细胞，K＋出神经细胞；一些小分子有机物，如葡萄糖进入红细胞，这些物质的跨膜运输方式都是协助扩散。 ◆概念检测(对的画“√”，错的画“×”) 1．洋葱叶肉细胞的细胞膜和液泡膜都是半透膜。(　√　) 2．植物细胞的细胞壁是半透膜。(　×　) 提示：细胞壁具有全透性，不属于半透膜。 3．同种物质在不同情况下的运输方式可能不同。(　√　) 4．载体蛋白和通道蛋白在转运分子或离子时，其作用机理是一样的。(　×　) 提示：载体蛋白和通道蛋白在转运分子或离子时，其作用机理不同。 5．温度变化会影响分子通过细胞膜的速率。(　√　) 6．性激素通过协助扩散进入靶细胞。(　×　) 提示：性激素为脂溶性小分子有机物，通过自由扩散进入靶细胞。 [对应学生用书P68] 任务一__水进出细胞的原理 下图是渗透现象示意图。 [问题探究] 1．漏斗管内的液面升高的原因：单位体积的清水中水分子数________蔗糖溶液中的水分子数，单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数________由蔗糖溶液进入清水的水分子数。 答案：大于　大于 2．如果漏斗管足够长，管内的液面会不会一直升高？为什么？ 答案：不会一直升高。因为当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分子向外扩散的速率，最终半透膜两侧水分子的交换速率相同，液面不再上升。 3．如果用纱布代替半透膜，漏斗管内的液面会不会升高？为什么？ 答案：不会。因为纱布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通过。 1．渗透作用需