第4章第1节 被动运输课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

第1节 被动运输 【学习目标】 1.能阐明细胞膜的选择透过性； 2.能阐明被动运输的原理和特点 【学习重点】 1.被动运输的原理和特点； 2.探究植物细胞的吸水和失水 【学习难点】 1.探究植物细胞的吸水和失水； 2.转运蛋白的种类和作用 出淤泥而不染，濯清涟而不妖 1.荷花之所以“出淤泥而不染”，是什么控制着物质进出其细胞的呢？ 2.荷花体内的物质又是以什么方式进去的呢？ 据上图所示实验现象思考下列问题： 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“问题探讨”所示装置中的什么物质? 2.当 外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗? 3.红细胞吸水或失水取决于什么条件? 4.想一想临床上输液为什么要用生理盐水？ 答：不能。相当于问题探讨中的蔗糖。 答：不一定。 答：细胞内外有浓度差。 答：保持血浆等细胞外液正常渗透压。 外＜内 外＞内 外＝内 领你读书，请你思考 1.什么是扩散作用？ 答：物质微粒由相对含量多的地方向相对含量少的地方运动的过程。 2.什么是渗透作用？发生渗透作用必备的条件是什么？ 答：水分子或其他溶剂分子通过膜的扩散；半透膜和浓度差。 3.水分子通过半透膜的渗透方向是什么？ 答：从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。 4.根据下图分析，水分子进出细胞是否也是通过渗透作用呢？ 细胞膜是否也相当于一层半透膜？ 答：是。 答：细胞膜相当于一层半透膜。 右图是哺乳动物红细胞在不同浓度的NaCl溶液中的形态变化→ M内＞M外 M内＝M外 M内＜M外 水又是怎样进出植物细胞的呢？ · 细胞质 · 细胞膜 · 液泡膜 原生质层 大液泡(含细胞液) · 细胞壁 伸缩性较小 伸缩性较大 全透性 选择透过性 水分子 探究·实践 探究植物细胞的吸水和失水 提出问题 ↓ 作出假设 ↓ 设计实验 ↓ 进行实验 ↓ 得出结论 ↓ 表达与交流 ↓ 进一步探究 ——原生质层是不是相当于一层半透膜？ ——原生质层相当于一层半透膜。 ——植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？ 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜； 一个成熟的植物细胞可以看做一个渗透系统。 —— 领你读书，请你思考： 1.被动运输为什么不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量？ 答：被动运输是物质微粒由含量多的部位向含量少的部位运动。 2.被动运输有哪几种方式？它们还有其他的名称吗？ 答：自由扩散和协助扩散； 前者也叫简单扩散，后者也叫易化扩散。 3.“协助扩散”中的“协助”是靠什么协助？ 答：依靠“转运蛋白”协助，转运蛋白可分为“载体蛋白”和“通道蛋白”。 请你思考： 1.植物细胞发生质壁分离现象的原因是什么？ 答：①细胞外界溶液浓度大于细胞液浓度；②原生质层相当于一层半透膜，溶质分子不能进出细胞；③细胞壁的伸缩性小于原生质层。 2.植物细胞发生质壁分离现象必备条件有哪些？ 答：①有大液泡的成熟植物细胞； ②细胞外溶液浓度大于细胞液浓度。 3.植物细胞发生质壁分离后自动复原的原因是什么？ 答：外界溶液的溶质分子能够被细胞吸收,但运输速率小于水分子。 4.植物细胞发生质壁分离后,再换置清水中,却不能复原了,这说明什么？ 答：说明细胞因严重失水而死亡了。 领你读图，请你思考： 1. 自由扩散和协助扩散的相同点和不同点分别是什么？ 答：相同点是物质微粒都由高浓度向低浓度运输；不同点是后者需要转运蛋白协助。 2. 两种转运蛋白的工作原理有何不同？ 答：转运时，载体蛋白构象改变，与所运输的物质结合；而通道蛋白构象不变，与所运输的物质不结合。 3.两种被动运输的速度分别决定于什么因素？ 答：自由扩散只决定于浓度差；协助扩散决定于浓度差和转运蛋白两方面。 外界溶液浓度 物质运输速率 外界溶液浓度 物质运输速率 A B 下面两坐标图中，属于自由扩散的是 ；属于协助扩散的是 。 A B 领你学习生物科学史 内外有浓度差 不会；管内液面升高形成压力,会导致水出逐渐等于入,直至平衡。 不会；纱布是全透性的。 漏斗内液面将不变。 自由扩散 (简单扩散) 高浓度到低浓度 浓度差 气体、水、脂溶性小分子物质 不需要能量 不需要载体 协助扩散 (易化扩散) 特点 方向 影响因素 实例 特点 方向 影响因素 实例 高浓度到低浓度 不需要能量 需要载体 浓度差 载体蛋白数量 有机小分子 水分子或某些离子借助通道蛋白进出细胞 被动运输 【课堂小结】 15 教材67页“联系与应用”参考答案 一、概念检测 1.(1)√ (2)× (3)× 2.D 3.B 二、拓展应用 1. 配制相同梯度的多种浓度的蔗糖溶液，将紫色洋葱鳞片叶外表皮置于各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后，显微镜观察质壁分离情况，刚好未分离的蔗糖溶液浓度就是洋葱鳞片叶细胞液的浓度。 2. 有影响。 假设：温度变化，水分子通过半透膜的扩散速率也改变。 方案：将渗透装置置于不同温度的环境中，通过观察单位时间漏斗管内液面上升的距离，来判断温度对水通过半透膜的扩散有无影响。 1. 成熟植物细胞的主要吸水方式是渗透吸水。某兴趣小组为研究渗透吸水做了一个实验，该实验的简易渗透吸水装置如图甲所示，图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示，一成熟植物细胞被放在某外界溶液中处于的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。请判断下列相关叙述中错误的是(　　) A. 由图甲中漏斗液面上升可知，实验开始b侧液体的浓度大于a侧的 B. 由图乙可知图甲中漏斗里溶液的吸水能力在上升 C. 图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤ D. 把图丙所示状态的细胞放在清水中，会发生质壁分离复原 B 下降，随着水的进入，浓度下降，吸水能力也下降。 2. 把体积与质量浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜（允许溶剂和葡萄糖通过,不允许蔗糖通过）隔开（如图所示）,开始和一段时间后液面情况是( ) A.甲高于乙 B.乙高于甲 C.先甲高于乙，后乙高于甲 D.先甲低于乙，后乙低于甲 C 摩尔浓度大 1.水分子比葡萄糖分子渗透扩散快； 2.最后乙侧总摩尔浓度大于甲侧。 3. 市场上流行的直饮机的核心部件是逆渗透膜,它利用逆渗透原理，通过水压使水由较高浓度一侧渗透至较低浓度一侧,理论上在较高浓度侧的所有细菌及不纯杂物、可溶性固体物和对人体有害的有机物和无机物均不能渗入高精密的逆渗透膜,如图所示。根据上述信息判断,下列有关叙述正确的是( ) A. 逆渗透过程与渗透作用的差异是前者需要消耗能量 B. 逆渗透膜也具有细胞膜的信息交流和识别功能 C. 逆渗透膜上有载体蛋白，可以选择性控制有害物质进入 D. 逆渗透膜去除有害物质的能力胜过生物膜，可放心饮用直饮机中的水 A √，能量来自外来压力 4. 利用渗透作用实验原理可以测定细胞液浓度的大概范围。将细胞液浓度相同液泡大小相同的某种植物细胞(如下图所示)，置于不同浓度的蔗糖溶液中，出现a～d四种细胞状态，则细胞液浓度最精确的范围在下列哪两个细胞之间( ) A. b～d B. a～c C. a～d D. d～c C 5. 将一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同且长为5.0 cm的小条，再将这4根马铃薯小条分别放在不同浓度的KNO3溶液中，分两次(浸入30 min和4 h)测量每一根的长度，结果如图所示。下列结论错误的是(　　) A. a中马铃薯细胞通过渗透作用吸水 B. b中马铃薯细胞质壁分离后逐渐复原 C. c中马铃薯细胞质壁分离 D. d中马铃薯细胞外KNO3溶液的浓度增加 D 6. 下图为甲同学进行的一项实验的基本操作步骤，其中叙述错误的是 ( ) A. b步骤是观察细胞质大小及细胞壁的位置 B. e步骤滴加的是清水 C. 该实验是观察植物细胞的质壁分离与复原 D. 实验前后的处理形成了自身对照 A 液泡 7. 将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化趋势如图所示，下列叙述正确的是( ) A. 0～4h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内 B. 0～1h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等 C. 2～3h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压 D. 0～1h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压 C 0 1 2 3 4 时间/h 100 50 原生质体的相对体积/% 根据自动复原，可知A进入细胞 不等，细胞结构包括细胞壁 小 8. 取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是( ) A. 甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高 B. 若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零 C. 若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离 D. 若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组 D 小于 乙糖浓度高于甲糖，乙细胞吸水少于甲细胞。 $