第4章 细胞的物质输入和输出-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高一生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义教师用书（人教版，不定项）

第4章 细胞的物质输入和输出 第1节　被动运输 【课程标准】1.阐明质膜具有选择透过性。2.举例说明物质出入细胞的方式。3.探究·实践：探究植物细胞的吸水和失水。 　高效导学第一步　预习新知　落实必备知识 1.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。 ②条件 (2)动物细胞的吸水和失水 ①动物细胞发生渗透作用的结构与类比 ②动物细胞的吸水和失水条件与现象(以哺乳动物红细胞为例) 条件 现象 外界溶液的浓度＜细胞质的浓度 细胞吸水膨胀，甚至涨破 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 (3)植物细胞的吸水和失水 ①植物细胞发生渗透作用的结构与类比 ②植物细胞的吸水和失水条件与现象(以洋葱鳞片叶外表皮细胞为例) 条件 现象 细胞液的浓度＝外界溶液的浓度 渗透平衡，细胞吸水和失水达到动态平衡 细胞液的浓度＞外界溶液的浓度 细胞吸水，中央液泡体积变大，细胞坚挺 细胞液的浓度＜外界溶液的浓度 细胞失水，中央液泡体积变小，发生质壁分离 2.探究植物细胞的吸水和失水 (1)实验原理 ①细胞吸水和失水的原理：成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，细胞能渗透失水和吸水。 ②发生质壁分离的原因 (2)材料用具 ①实验材料：常用紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞。 ②试剂：质量浓度为0.3__g/mL的蔗糖溶液，清水。 (3)实验步骤及结果 3.自由扩散和协助扩散 (1)被动运输：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能量的跨膜运输方式，分为自由扩散和协助扩散两类。 (2)自由扩散和协助扩散的比较 项目 自由扩散(简单扩散) 协助扩散 (易化扩散) 概念 物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式 物质借助膜上转运蛋白进出细胞的扩散方式 区别 不需要转运蛋白协助 需要转运蛋白协助 共性 顺浓度梯度的扩散；不消耗能量 实例 气体小分子(如O2、CO2)、脂溶性小分子(如甘油、乙醇、苯) 血液中的葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞 (3)转运蛋白 ①概念：镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助一些离子和小分子有机物顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。 ②类型 项目 载体蛋白 通道蛋白 转运 物质 与自身结合部位相适应的分子或离子 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 转运 过程 每次转运时都会发生自身构象的改变 不需要(填“需要”或“不需要”) 与通道蛋白结合 (4)被动运输的图示 Ⅰ.图中字母代表的跨膜运输方式： A.协助扩散，b.协助扩散，c.自由扩散。 Ⅱ.图中序号代表的转运蛋白： ①通道蛋白，②载体蛋白。 【教材问题·心中明】 问题探讨·提示　　　　　　　　　　 P62 1.烧杯中的水分子进入漏斗中导致漏斗液面升高。半透膜两侧的水分子都能够通过扩散作用自由进出，但由于蔗糖溶液中水的相对含量(单位体积中的水分子数)比烧杯中水的相对含量低，因此烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些，导致漏斗中水量增加，液面上升。如果漏斗管足够长，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向外扩散的速度最终达到平衡，液面将不再上升。 2.不会，因为纱布不是半透膜，纱布的孔隙很大，水分子和蔗糖分子都能透过纱布。 3.漏斗管中的液面将保持不变。 思考·讨论·提示 P63 1.红细胞中的有机物有的能透过细胞膜，有的不能。血红蛋白是有机大分子物质，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.是。但细胞膜具有生命活性，物质通过细胞膜的方式不只是简单扩散。 3.不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞质浓度会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞质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。 4.取决于红细胞内外溶液的浓度差。一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。 5.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。 ·提示 P66 因为甘油、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出入细胞。 【概念辨析·试身手】 (1)当细胞内外存在浓度差时，细胞就会发生质壁分离或复原。(×) 提示：只有具有中央大液泡的成熟植物细胞才能发生质壁分离及其复原。 (2)植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。(×) 提示：植物细胞的原生质层不包括细胞核。 (3)质壁分离过程中水分子扩散只能单向进行。(×) 提示：质壁分离过程中水分子双向渗透。 (4)植物细胞失水时，细胞大小基本不变。 (√) (5)成