内容正文:
第1节
被动运输
第4章 细胞的物质输入和输出
生物学
学习目标 素养定位
1.探究植物细胞的吸水和失水。
2.阐明被动运输的原理和特点。
3.阐明细胞膜的选择透过性 1.通过“探究植物细胞的吸水和失水”实验,说明水分子进出植物细胞的原理,阐释原生质层的选择透过性与质壁分离及其复原的关系。(科学思维、科学探究)
2.通过水分子进出细胞方式的探究学习,初步建立被动运输的概念,能比较自由扩散和协助扩散的异同点。(科学思维)
3.通过对被动运输的具体实例的讨论,分析细胞膜的成分、结构与物质跨膜运输功能之间的关系,尝试运用物质跨膜运输的知识解决有关实际问题。(科学思维、社会责任)
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梳理必备知识,储备素养根基
1
一、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 的扩散。
(2)渗透作用发生的条件。
①具有 。
②半透膜两侧存在 。
半透膜
半透膜
浓度差
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2.水进出动物细胞
细胞膜
(2)条件及现象。
①外界溶液的浓度<细胞质的浓度,细胞 。
②外界溶液的浓度>细胞质的浓度,细胞 。
③外界溶液的浓度=细胞质的浓度,细胞形态 。
细胞质
吸水膨胀
失水皱缩
不变
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3.水进出植物细胞
(1)成熟植物细胞的结构。
全透性
液泡膜
选择透
过性
小
半透
膜
大
细胞液
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(2)探究植物细胞的吸水和失水。
①实验材料的选择。
a.选择的材料必须是 ,因为活细胞的原生质层具有 ,是出现质壁分离及其复原现象的必要条件。
b.要用含有 的植物细胞。
c.细胞液应有 ,紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液为紫色,易于观察。
活细胞
选择透过性
大液泡
颜色
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②实验步骤及现象。
紫色
蔗糖溶液
逐渐变小
加深
逐渐分离
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逐渐变大
变浅
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③实验结论。
a.成熟的植物细胞的 相当于一层半透膜,细胞液具有一定的浓度,能够通过 作用失水和吸水。
b.当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,由于原生质层比细胞壁的 大,逐渐发生 现象。
c.当外界溶液浓度 细胞液浓度时,质壁分离的细胞逐渐发生 现象。
原生质层
渗透
伸缩性
质壁分离
小于
质壁分离复原
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二、自由扩散和协助扩散
1.被动运输概念
物质以 方式进出细胞, 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,包括自由扩散和协助扩散。
扩散
不需要
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2.自由扩散和协助扩散
(1)被动运输的类型。
物质进出细胞的方式 自由扩散(也叫简单扩散) 协助扩散(也叫易化
扩散)
概念 物质通过简单的
进出细胞的方式 借助膜上的 .进出细胞的物质扩散方式
扩散作用
转运蛋白
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条件 不需要 ,不消耗 . 需要 ,不消耗能量
运输
方向 一侧→ 一侧
举例 O2、CO2、甘油、乙醇、苯等进出细胞 离子、葡萄糖、氨基酸等的顺浓度梯度跨膜运输
转运蛋白
转运蛋白
高浓度
低浓度
能量
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(2)转运蛋白。
①概念:镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质,能够协助物质 梯度跨膜运输,这些蛋白质称为转运蛋白。
顺浓度
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②分类。
分类 载体蛋白 通道蛋白
特点 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过;载体蛋白转运物质时,自身构象 发生改变 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, 与通道蛋白结合
举例 协助葡萄糖进入红细胞的载体蛋白等 水通道蛋白、钾离子通道蛋白、钙离子通道蛋白、钠离子通道蛋白等
不需要
会
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判断正误
(1)将红细胞放入质量