第4章 第1节 被动运输-【高考领航】2023-2024学年高中生物必修1同步核心辅导与测评（人教版）

第1节　被动运输 　 1.阐明渗透作用的条件及原理。(生命观念) 2．结合探究实验，分析理解细胞吸水和失水的过程及应用。(科学探究) 3．构建被动运输的概念，比较自由扩散和协助扩散的异同点。(科学思维) 探究任务一　水进出细胞的原理 1．渗透作用 (1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 (2)条件：具有半透膜及其两侧存在浓度差。 (3)方向：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 (1)条件及现象 半透膜 浓度差 细胞形态 细胞膜 外界溶液的浓度 ＞ 细胞质的浓度 皱缩 相当于一 ＜ 膨胀 层半透膜 ＝ 不变 (2)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。 3．植物细胞的吸水和失水 (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。 【思维辨析】 (1)渗透作用是扩散的一种特殊形式。(√) (2)探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，可用肉眼直接观察。(×) (3)动物细胞和植物细胞放在蒸馏水中会吸水涨破。(×) (4)植物细胞壁是全透性的，其作用是保护和支持细胞。(√) (5)原生质层由细胞壁、细胞膜、液泡膜及所有细胞质组成。(×) (6)植物细胞内的液体环境主要指的是细胞质基质中的细胞液。(×) (阅读教材P62～63) 1．(教材P62“问题探讨”改编)观察下面的渗透结果，讨论以下问题： 图1　　　　　　　　图2　 (1)分析图2中漏斗内的液面变化。 ①漏斗内的液面为什么会升高？ 提示：因为S1是清水，S2是蔗糖溶液，单位体积内清水中水分子数多于蔗糖溶液中水分子数，单位时间内水分子由清水扩散到蔗糖溶液中的多于由蔗糖溶液扩散到清水中的，所以漏斗内的液面会上升。 ②为什么当液面上升到一定程度时液面不再上升？ 当液面不再上升时，半透膜两侧的浓度相等吗？ 提示：漏斗中的液面高于烧杯中的液面，液面差为h。由于烧杯中与漏斗中的液体具有浓度差，即具有渗透压差，所以水分子有进入漏斗的趋势。当漏斗内高出烧杯液面的液体产生的压强与渗透压处于平衡状态时，半透膜两侧水分子的交换率(进出)相同，液面不再升高。当液面不再上升时，半透膜两侧仍存在浓度差。 ③如果将处于渗透平衡状态的长颈漏斗中用吸管吸出一部分液体，h如何变化？分析原因。 提示：如果用吸管吸出一部分液体，高度差h对半透膜的压力减小，由烧杯进入漏斗的水分子数大于由漏斗进入烧杯的水分子数，但由于漏斗中的蔗糖溶液浓度低于起始状态，因此h减小。 (2)探讨下列两种情况能否发生图2现象。 ①将S1与S2均换为清水能否发生渗透作用？ ②将半透膜换成全透膜(如纱布)能否发生渗透作用？ ③总结渗透作用发生的两个条件。 提示：①不能。②不能。③有半透膜；半透膜两侧存在浓度差。 2．(教材P63“思考·讨论”)水进出哺乳动物红细胞的原理。 (1)红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于教材P62“问题探讨”所示装置中的什么物质？ 提示：红细胞中的血红蛋白是大分子有机物，不能透过细胞膜，它相当于“问题探讨”所示装置中的蔗糖分子。 (2)当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 提示：不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞质的浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞质内溶液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时红细胞将不再吸水。 (3)想一想临床上输液为什么要用生理盐水？ 提示：因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。 3．观察教材P63图4－2成熟的植物细胞模式图。据图回答： (1)原生质层的成分有哪些？与原生质体(细胞壁以内的所有结构)有何区别？ 提示：细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质(含细胞器，不含细胞核)。与原生质体区别在于不含细胞核。 (2)含大液泡的成熟植物细胞中，液泡占细胞体积的90%以上，类比于渗透装置，植物细胞内哪种液体可视为漏斗中的蔗糖溶液？ 提示：细胞液。 (3)若某叶肉细胞放入清水中吸水，一段时间内细胞体积增大，最终会不会像动物细胞一样涨破？为什么？ 提示：不会。原因是植物细胞的细胞壁有支持和保护作用。 1．与渗透作用发生的两个条件有关的辨析 (1)半透膜与细胞膜(生物膜)的区别与联系 半透膜和细胞膜(生物膜)都是选择透过性膜，但二者在对物质选择透过的方式上有所区别：半透膜的选择透过性是由半透膜的孔径决定的，只是物理特性的筛选。而细胞膜的选择特性，是一种化学特性和生物识别的过程，是否能通过是由物质的化学性质和膜上的蛋白质决定。简言之：细胞膜相当于半透膜，反之不然。 (2)研究渗透作用时溶液浓度是指物质的量浓度而非质量浓度：如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量