4.1 被动运输的导学案-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

4.1被动运输学案 【学习目标】 1. 掌握半透膜的特征及其发生渗透作用的条件。  2. 理解细胞在什么条件下会吸水，什么条件下会失水。 3. 理解植物细胞发生质壁分离及复原的条件和所说明的问题。 4. 理解细胞膜和其他生物膜是具有选择透过性的膜。 【学习重难点】 教学重点 1、能够说出探究实验的方法和过程。 2、理解渗透系统 3、举例说出细胞膜是选择透过性膜。 教学难点 1、提出问题，作出假设。 2、理解细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜。 3、理解半透膜和选择透过性膜的区别 【预习新知】 水进出细胞的原理 　请仔细阅读教材第62～65页，完成下面的问题。 1．渗透作用的原理 用半透膜封住长颈漏斗的口部。在长颈漏斗内注入蔗糖溶液，然后把漏斗倒置于清水中，使内外液面相平，一段时间后会出现液面上升的现象，这就是渗透现象。结合下图分析渗透现象的发生条件和原理。 (1)发生条件 如果将半透膜换成纱布，渗透现象将不会(会、不会)发生；如果漏斗内也注入清水，渗透现象将不会(会、不会)发生。这说明渗透现象发生需要两个条件：半透膜和膜两侧存在浓度差。 (2)渗透现象的原理 以半透膜为界面，可以看到漏斗内蔗糖溶液中单位体积内的水分子数比清水中单位体积内的水分子数少，所以在单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数比由蔗糖溶液进入清水的水分子数多。因此，一段时间后，漏斗管内的液面会升高。 (3)概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。 2．水进出动物红细胞的原理 (1)红细胞内的血红蛋白等有机物不能(能、不能)透过细胞膜，这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的蔗糖物质。 (2)动物细胞没有细胞壁，也没有大液泡，动物细胞的细胞膜相当于半透膜。 (3)①当外界溶液浓度高于细胞质浓度时，细胞失水皱缩。 ②当外界溶液浓度低于细胞质浓度时，细胞吸水膨胀，直到涨破。 ③当外界溶液浓度相当于(或等于)细胞质浓度时，水分进出平衡，细胞形态基本不变。 由此可见，红细胞吸水或失水取决于红细胞内外浓度的差值。 3．探究植物细胞的吸水和失水 (1)成熟的植物细胞 ①植物细胞的细胞膜外面有一层细胞壁。细胞壁是全透性的，伸缩性比较小。 ②植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，称为原生质层。 ③植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液。 (2)植物细胞吸水和失水的实验探究 ①探究性实验的一般过程：根据观察到的现象，提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果，得出结论→总结交流→进一步探究。 ②假设：原生质层相当于一层半透膜。 ③预期结果：由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由透过，而蔗糖分子不能透过。因此，在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，发生质壁分离。 ④实验流程及结果 ⑤实验结果 ⑥结论：实验结果与预期结果相同，说明“原生质层相当于一层半透膜”的假设是成立的。 (3)植物细胞吸水和失水的条件 ①当细胞液浓度小于外界溶液浓度时，细胞失水，原生质层和细胞壁分离，发生质壁分离。 ②发生质壁分离的细胞，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。 4．被动运输及其种类 (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)种类：分为自由扩散和协助扩散两类。 自由扩散和协助扩散 1. 像水分子这样，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。 被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。 1　 自由扩散：物质通过简单的扩散方式进出细胞。 2　 协助扩散：进出细胞的物质需借助细胞膜上的转运蛋白的扩散方式。 2. 转运蛋白的类型 1　 载体蛋白：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都发生自身构象的改变。 2　 通道蛋白：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。 【易错提示】 植物对水分和离子吸收的三点提醒 (1)两个不同的过程：水分子通过细胞膜顺浓度梯度扩散，离子一般逆浓度梯度被吸收。 (2)吸收离子时不一定吸水：在外界溶液浓度较大的情况下，植物吸收离子的同时会失水。 (3)二者联系：无机盐溶解在水中才能被吸收，无机盐的吸收可以增加细胞液浓度，促进对水分的吸收。 【巩固训练】 1.成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，如图a是发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞。请回答下列问题： （1）图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和_____的分离，后者的结构包括_____（填编号）、液泡膜以及二者之间的细胞质。 （2）若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0．3g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后发生的现象是_____；若将其置于1mol/L的KNO3溶液