内容正文:
4.1 被动运输
学习目标
课程标准
学习目标
1、科学探究——通过学习实验观察植物细胞的吸水和失水,掌握与植物细胞质壁分离复原实验有关的拓展应用的实验设计的方法,掌握自身对照的应用。
2、生命观念——通过对细胞膜的结构进行研究,探讨细胞膜的选择透过性,比较自由扩散和协助扩散的概念,理解这两种方式对于细胞的意义。
3. 社会责任——根据渗透作用发生的条件能够指导农业生产中如何进行合理灌溉、合理施肥,能够解释植物“烧苗”现象。
1.阐明细胞膜的选择透过性。
2.阐明被动运输的原理和特点。
3.能举出被动运输的例子。
02
教材详解
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(一)基础知识梳理
识必备
1.水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为 。如果半透膜两侧存在 ,渗透的方向就是水分子从 的一侧向 的一侧渗透。
2.对于水分子来说,细胞壁是 的,即水分子可以自由地通过细胞壁,细胞壁的作用主要是 细胞,伸缩性比较 。
3.原生质层包括 以及 ,可把它看做一层 。
4.观察质壁分离实验采用 为材料,如 。
5.成熟的植物细胞的 相当于一层半透膜。当细胞液浓度 外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于 ,当细胞不断失水时, 就会与 逐渐分离开来。
6.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 。被动运输又分为 和 两类。
7.有些小分子物质,很容易自由地通过细胞膜的 ,如 和 。 、 、 等脂溶性的小分子有机物也较易通过自由扩散进出细胞。像这样,物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,叫作 ,也叫简单扩散。
8.镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质,能够 ,这些蛋白质称为转运蛋白。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫作 ,也叫易化扩散。
9.转运蛋白可以分为 蛋白和 蛋白两种类型。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 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。
10.自由扩散和协助扩散都是 运输,都 耗能,因此属于被动运输。
(二)课前聚焦
抓重点
1、细胞在什么情况下吸水或失水?
2、植物细胞的质壁分离与复原现象说明了什么?
3、两种被动运输的方式有什么异同?
03
知识精讲
知识点01 水进出细胞的原理
1.渗透作用
(1)定义:是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散
(2)发生条件:
①两溶液之间具有半透膜;②两溶液具有有浓度差
(3) 渗透的方向: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
(4) 渗透作用的实质:单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数,导致蔗糖溶液液面上升
(5) 渗透系统中水分子透过半透膜的移动是双向的
(6) 组成渗透系统的两种溶液,浓度差越大,最终形成的液面高度差越大
2.动物细胞的吸水和失水
(1)原理:细胞膜相当于半透膜;细胞质与外界溶液存在浓度差
(2)现象分析:
外界溶液浓度>细胞液(质)浓度:细胞失水;
外界溶液浓度<细胞液(质)浓度:细胞吸水;
外界溶液浓度=细胞液(质)浓度:水分进出平衡。
3.水分子进出植物细胞
(1)细胞壁是全透性的,伸缩性比较小。
(2)原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
(3)水进出细胞主要是指水经过原生质层进出液泡。
(4)植物细胞失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,发生了质壁分离。
当细胞液浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水透过原生质层进入