第三章 第三节　物质通过多种方式出入细胞1-【优化探究】2023-2024学年新教材高中生物必修第一册同步导学案配套教参（浙科版）

第三节　物质通过多种方式出入细胞 第1课时　被动转运不需要消耗能量 [任务驱动] 1．通过构建渗透作用和被动转运的相关模型，强化科学思维。 2．通过“观察质壁分离与复原”的实验，掌握科学探究的一般程序。 3．主动关注被动转运方面的科学进展，尝试解决合理灌溉等社会生产中的相关问题。 授课提示：对应学生用书第70页 一 被动转运不需要消耗能量 1．扩散 (1)含义：分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象。 (2)结果：分子或离子分布均匀，直到平衡，此后分子或离子继续运动，以维持平衡的状态。 (3)实例：O2、CO2等气体分子；酒精、甘油等脂溶性物质。 2．渗透 (1)含义：一般来说，水分子通过半透膜的扩散称为渗透。 (2)渗透的方向：从水分子数相对较多的一侧进入水分子数相对较少的一侧， 也就是溶液中的水分子从溶液中溶质的浓度低的一侧进入浓度高的一侧。 (3)水分子通过渗透作用进出红细胞和植物细胞 ①当细胞内、外水分子的相对数目相等，即溶液中溶质的浓度相等时，红细胞和植物细胞都没有发生变化。 ②当细胞外水分子相对较多，也就是溶液中溶质的浓度相对低时，红细胞在水中会因渗透作用吸水涨大甚至破裂；植物细胞在水中也会因渗透作用吸水而膨胀，但不会发生破裂，因为细胞壁限制了植物细胞的过度膨胀。 ③当细胞外水分子相对较少，也就是溶液中溶质的浓度相对较高时，红细胞会因渗透作用失去水而导致细胞皱缩；植物细胞也会因渗透作用失水，细胞膜以及细胞膜以内的部分因收缩而发生质壁分离。 3．被动转运 (1)含义：物质由浓度较高的一侧转运至浓度较低的一侧，称为被动转运。 (2)类型：扩散、渗透和易化扩散。 (3)易化扩散 ①含义：载体蛋白分子与被转运的分子或离子结合后改变形状，把分子或离子转运至膜的另一侧。将分子或离子释放后，载体蛋白又恢复至原来的形状。这种转运仍是一种扩散作用，但扩散的速率要大得多，称为易化扩散。 ②特点 a．将物质从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧。 b．不需要消耗能量。 c．必须借助载体蛋白的帮助。 二 观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象 1．实验原理：植物细胞浸泡在不同浓度的溶液中，由于细胞液与外界溶液中溶质的浓度差异，植物细胞可能因为吸水、失水引起细胞形态的变化，这些变化可以通过显微镜观察到。 2．方法步骤 (1)制作洋葱表皮的临时装片 在载玻片中央滴一滴水。用镊子撕取紫色洋葱外表皮约0.5 cm2，放在载玻片的水滴中，展平后盖上盖玻片。 (2)观察洋葱表皮细胞的质壁分离现象。 ①先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，可观察到洋葱表皮细胞中紫色的大液泡，同时还可能观察到细胞膜及其以内部分紧紧地贴着细胞壁。 ②从盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3_g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几次后，观察细胞的变化，可发现洋葱表皮细胞发生质壁分离。 ③绘图记录一个已发生质壁分离的细胞。 (3)观察洋葱表皮细胞的质壁分离复原现象 观察到植物细胞发生质壁分离后，从盖玻片的一侧滴水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几次后，观察植物细胞的质壁分离复原现象。 预习诊断—————————————————— 1．扩散使得分子或离子分布均匀，直到平衡。此后分子或离子将不再运动。(×) 2．细胞经常发生渗透作用，扩散和渗透都是化学现象。(×) 3．当细胞外水分子相对较多时，植物细胞会因渗透作用吸水涨大甚至破裂。(×) 4．物质从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧，都必须借助载体蛋白的帮助。(×) 5．当植物细胞因渗透作用失水时，细胞膜以及细胞膜以内的部分会因收缩而发生质壁分离。(√) 6．能引起约50%的细胞发生初始质壁分离的蔗糖浓度就是细胞液的浓度。(√) 授课提示：对应学生用书第71页 　被动转运不需要消耗能量 　(阅读教材P80～84) 1．以扩散的方式出入细胞的物质有哪些？ 提示：O2、CO2等气体分子；酒精、甘油等脂溶性物质。 2．当细胞外水分子相对较多时，植物细胞和红细胞的形态变化有何不同？为什么？ 提示：红细胞在水中会因渗透作用吸水涨大甚至破裂；植物细胞在水中也会因渗透作用吸水而膨胀，但不会像红细胞那样发生破裂，因为细胞壁限制了植物细胞的过度膨胀。 3．哪些物质需要借助易化扩散的方式转运到细胞内？ 提示：细胞所需要的许多种小分子或离子，在细胞膜外侧的浓度比细胞内高，但由于它们不溶于细胞膜的磷脂双分子层中，或者是体积太大，不能直接穿过细胞膜，此时需借助于细胞膜中的一类载体蛋白将分子或离子转运至细胞内。 4．物质通过易化扩散进出细胞时，载体蛋白是如何发挥作用的？ 提示：载体蛋白分子与被转运的分子或离子结合后改变形状，把分子或离子转运至膜的另一侧。将分子或离子释放后，载体蛋白又恢复至原来的形状。 1．渗透与扩散 渗透 扩散 区 别