4.1 被动运输（第2课时）（导学案）-【上好课】高一生物同步高效课堂（人教版2019必修1）

第1节　被动运输学案（第2课时）学习目标 1.阐明被动运输的原理和特点及影响因素。 2.转运蛋白的种类和作用。 目标一、自由扩散和协助扩散 1.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　,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 (2)类型:自由扩散和协助扩散。 2.自由扩散和协助扩散 (1)自由扩散和协助扩散的比较 项目 自由扩散 协助扩散 物质运输方向 特 是否耗能 点 是否需转运蛋白 图例 (2)转运蛋白的种类和特点 名称 载体蛋白 通道蛋白 图示 转运对象 特点 小提醒:水分子的运输方式包括自由扩散和协助扩散。绝大多数水分子是通过水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞的。 3.影响被动运输的因素 (1)被动运输的速率直接受膜内外物质　浓度梯度　大小的影响。 (2)协助扩散的速率还与　转运蛋白的数量　有关。 4.判断下列相关表述的正误 (1)甘油是极性分子,所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜。(　　) (2)自由扩散和协助扩散都不需要转运蛋白和能量。(　　) (3)协助扩散的速率与膜两侧的浓度差成正比。(　　) (4)载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时,其作用机理是一样的。(　　) 小提醒:载体蛋白具有特异性和饱和性。不同物质的转运蛋白不同,不同细胞膜上转运蛋白的种类和数量也不同;当细胞膜上的转运蛋白达到饱和时,细胞吸收该物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。 情境导入 　成人每昼夜生成的原尿量可达180 L，但每日排出的终尿量仅1.5 L，可见原尿经过肾小管和集合管时，约有99%的水分被重吸收回血液。再从成分比较，终尿与原尿也有很大差别，例如，原尿含葡萄糖，终尿无。那么肾小管上皮细胞是如何对原尿中的物质进行重吸收的？ 探究一：探究气体和甘油等分子进出细胞的方式 资料1：科研人员对同种物质在人工膜(只含有磷脂双分子层)和生物膜中的通透性做了比较，结果如图所示。 1．请据图分析，气体和甘油是如何进出细胞的？ 提示　人工膜和生物膜对气体和甘油的通透性相同，因此它们是通过扩散作用进出细胞的。 2．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　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进出细胞。 探究二：探究水分子进出细胞的方式 1．由“生物膜和人工膜对同种物质的通透性差异”的实验结果，推测水分子是如何通过细胞膜的？ 提示　水分子通过细胞膜时的速率高于自由扩散的速率，由此推断细胞膜上可能存在特殊的水的跨膜运输方式。 资料2：科学家阿格雷在红细胞膜上发现了一种疏水性跨膜蛋白AQP1。他将这种蛋白镶嵌在人工合成的脂质体上，并将镶嵌有AQP1的脂质体和普通脂质体同时放入蒸馏水中，每隔一段时间观察，结果如图所示。 2．由上述实验结果，你能得出什么推论？ 提示　疏水性跨膜蛋白AQP1能够加快水分子进入细胞的速率。 探究三：探究葡萄糖进出细胞的方式 资料3：人体血浆中的葡萄糖经肾小球滤过进入原尿后流经肾脏近曲小管，全部由位于管腔面的钠－葡萄糖共转运蛋白(SGLT)重吸收进入近曲小管上皮细胞，使得排出的尿液中不含葡萄糖。随后葡萄糖被位于肾脏近曲小管上皮细胞基底膜上的葡萄糖载体蛋白(GLUT)转运至组织液进而进入毛细血管，进入血浆的葡萄糖会被红细胞等吸收(注：ATP水解为ADP和Pi时放能)。 1．载体蛋白(GLUT)将葡萄糖运出肾脏近曲小管上皮细胞时的运输特点是什么？ 提示　顺浓度梯度运输、不消耗能量、需要载体蛋白的协助。 2．如图表示人体成熟红细胞的部分结构和功能，葡萄糖进入红细胞时的运输特点是什么？ 提示　顺浓度梯度运输、不消耗能量、需要载体蛋白的协助。 强化训练 1．(2022·广东中山一中高一期中)协助扩散需要细胞膜上载体蛋白或通道蛋白的协助。如图甲、乙分别表示载体介导和通道介导的两种协助扩散方式，其中通道介导的扩散速率比载体介导的快得多。下列有关叙述正确的是(　　) A．该过程的运输速率与膜两侧浓度差完全呈正相关 B．载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性 C．甲、乙两种方式均存在溶质分子与相应蛋白质的结合过程 D．该过程需要消耗能量 2．(2023·福建泉州高一月考)肝细胞和细菌都能以协助扩散的方式吸收葡萄糖，其中细菌协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT1，肝细胞协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT2，其运输的速率和葡萄糖浓度的关系如图所示。下列推测错误的是(　　) A．协助扩散可以降低细胞内外葡萄糖的浓度差 B．a点与b点相比，制约葡萄糖转运速率的因素是GLUT1的数量 C．c点与a点相比，c点葡萄糖转运速率低的原因可能是肝细胞GLU