4.1被动运输（第2课时）导学案2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

4.1 被动运输（第2课时　自由扩散和协助扩散）导学案 2026—2027学年第一学期　高一生物（人教版必修1）· 第4章　细胞的物质输入和输出 班级：＿＿＿＿ 姓名：＿＿＿＿ 小组：＿＿＿＿ 评价：＿＿＿＿ 一、学习目标（核心素养导向） 1.生命观念：说出自由扩散和协助扩散的概念，举例说明两类被动运输的常见物质，形成“结构与功能相适应”的生命观念。 2.科学思维：运用比较的方法，归纳自由扩散与协助扩散的异同；分析影响被动运输速率的因素，提升归纳概括与模型分析能力。 3.科学探究：通过资料分析，比较载体蛋白与通道蛋白转运机制的差异，学会用表格整理和呈现信息。 4.社会责任：运用被动运输的知识解释生产、生活中的相关现象。 二、学习重难点 1.重点：自由扩散与协助扩散的概念、特点及实例；转运蛋白的种类与功能。 2.难点：载体蛋白与通道蛋白转运机制的区别；影响被动运输速率的因素。 三、知识链接（温故知新） 1.细胞膜主要由________和________组成，其中________构成细胞膜的基本支架。 2.渗透作用发生的两个条件：一是具有________；二是半透膜两侧的溶液存在________。 四、环节一　自主学习·教材梳理 阅读教材P65—P67“自由扩散和协助扩散”相关内容，完成下列填空。 1.被动运输：物质以________方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的________的物质跨膜运输方式。 2.自由扩散（又称________扩散）：物质通过简单的________作用进出细胞。运输方向：________浓度梯度运输；________（填“需要”或“不需要”）转运蛋白；________（填“消耗”或“不消耗”）细胞内化学反应释放的能量。 3.协助扩散（又称________扩散）：物质借助膜上的________进出细胞的物质扩散方式。运输方向：________浓度梯度运输；________（填“需要”或“不需要”）转运蛋白；________（填“消耗”或“不消耗”）细胞内化学反应释放的能量。 4.转运蛋白可分为________蛋白和________蛋白两类。 五、环节二　合作探究·突破难点 探究一　自由扩散（资料分析） 资料：O2和CO2是脂溶性小分子，可自由穿过磷脂双分子层；甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子有机物进出细胞时也不需要转运蛋白。 （1）自由扩散的运输方向是________，其动力来自膜两侧物质的________。 （2）自由扩散________（填“需要”或“不需要”）消耗能量，________（填“需要”或“不需要”）转运蛋白。 （3）再举一例可通过自由扩散进出细胞的物质：________。 探究二　协助扩散（资料分析） 资料：葡萄糖不能直接穿过磷脂双分子层，红细胞膜上的转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入红细胞；神经细胞膜上有Na+通道蛋白，受到刺激时通道开放，Na+顺浓度梯度内流。 （1）协助扩散的运输方向是________，________（填“需要”或“不需要”）消耗能量。 （2）与自由扩散相比，协助扩散还需要膜上________的协助，其运输速率还受________的限制。 （3）根据资料，写出协助扩散的两个实例：________、________。 探究三　转运蛋白的比较 对照教材P66“图4-6”，比较载体蛋白与通道蛋白，完成下表。 比较项目 载体蛋白 通道蛋白 转运对象 与自身________相适应的分子或离子 与自身通道的________、________相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子 转运时是否与转运物结合 ________ ________ 转运时自身是否发生构象改变 ________ ________ 实例 葡萄糖转运蛋白等 Na+通道蛋白、水通道蛋白等 探究四　影响被动运输速率的因素 （1）膜两侧物质的浓度差：浓度差越大，自由扩散的速率越________；对协助扩散而言，浓度差增大初期速率________，当膜上转运蛋白________时，速率不再增大。 （2）转运蛋白的数量：转运蛋白数量越多，协助扩散的速率越________。 （3）温度：温度升高，分子的热运动________，细胞膜的流动性________，被动运输的速率一般会________。 比较归纳（完成下表，比较自由扩散与协助扩散的异同） 比较项目 自由扩散 协助扩散 运输方向 ________ ________ 是否需要转运蛋白 ________ ________ 是否消耗能量 ________ ________ 典型实例 O2、CO2、甘油、乙醇等 葡萄糖进入红细胞、Na+内流等 共同点 均顺浓度梯度运输，均不消耗能量，都属于被动运输 六、环节三　课堂检测·当堂训练 （一）选择题（每题只有一个选项符合题意） 1.下列物质以自由扩散方式进出细胞的是（　） A.葡萄糖进入红细胞　　　B.Na+内流进入神经细胞 C.乙醇进入肝细胞　　　　D.氨基酸进入小肠上皮细胞 2.下列关于协助扩散的叙述，正确的是（　） A.需要消耗细胞内化学反应释放的能量 B.物质从低浓度一侧向高浓度一侧运输 C.需要膜上转运蛋白的协助 D.只有葡萄糖能通过协助扩散运输 3.载体蛋白与通道蛋白都能协助物质跨膜运输，二者的共同点是（　） A.转运物质时都需要与转运物结合 B.转运物质时自身构象都发生改变 C.都只能运输小分子有机物 D.都镶嵌在细胞膜上，转运具有特异性 4.下列因素中，不影响物质被动运输速率的是（　） A.膜两侧物质的浓度差　　　B.环境温度 C.膜上转运蛋白的数量　　　D.细胞内ATP的含量 5.下列关于水分子进出细胞的叙述，错误的是（　） A.水分子可自由穿过磷脂双分子层 B.水分子主要通过水通道蛋白进出细胞 C.水分子进出细胞均为顺浓度梯度运输 D.水分子进出细胞需要消耗能量 （二）非选择题 6.下图为某细胞膜上甲、乙两种物质跨膜运输的速率与膜两侧物质浓度差的关系曲线。据图回答下列问题。 图1　甲、乙两种物质跨膜运输速率与膜两侧物质浓度差的关系 （1）曲线甲代表的跨膜运输方式是________，其运输速率与浓度差成________（填“正比”或“反比”）关系。 （2）曲线乙代表的跨膜运输方式是________，当浓度差增大到一定程度后，运输速率不再增大，原因是________。 （3）若向细胞内加入呼吸抑制剂（抑制细胞能量供应），曲线甲、乙代表的运输速率将________（填“基本不变”或“明显下降”），说明被动运输________（填“需要”或“不需要”）消耗能量。 7.被动运输包括________和________两种方式，二者的共同点是物质都________浓度梯度运输，都不需要消耗________。 七、环节四　构建知识网络·课堂小结 核对并记忆下表内容（表中为完整结论）。 类别 特点 实例 自由扩散 顺浓度梯度；不需要转运蛋白；不消耗能量 O2、CO2、甘油、乙醇等脂溶性小分子 协助扩散 顺浓度梯度；需要转运蛋白（载体蛋白或通道蛋白）；不消耗能量 葡萄糖进入红细胞、Na+内流等 共同点 均属于被动运输：顺浓度梯度、不消耗能量 — 八、环节五　课后巩固·能力提升 1.判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”，并说明理由。 （1）一切小分子物质都能通过自由扩散进出细胞。（　） 理由：________ （2）协助扩散需要转运蛋白，但不消耗能量。（　） 理由：________ （3）水分子只能通过水通道蛋白进出细胞。（　） 理由：________ （4）物质顺浓度梯度运输一定不需要消耗能量。（　） 理由：________ 2.（科学探究·实验设计）某研究小组欲探究载体蛋白的数量是否影响协助扩散的速率，请补全实验设计思路。 （1）实验材料：含该载体蛋白的细胞、含X物质的溶液等。 （2）实验思路：将细胞随机分为甲、乙两组，甲组不作处理，乙组用药物抑制细胞膜上该载体蛋白的合成；将两组细胞分别置于________（填“相同”或“不同”）浓度的X物质溶液中，在________（填“相同”或“不同”）温度下培养相同时间，测定并比较两组细胞对X物质________的速率。 （3）预期结果与结论：若甲组的运输速率明显________（填“大于”或“小于”）乙组，则说明该载体蛋白的数量会影响协助扩散的速率。 3.（情境应用）医生为某大量失血病人输液时，一般使用质量分数为0.9%的NaCl溶液（生理盐水），而不使用蒸馏水。请回答： （1）不使用蒸馏水的原因是________。 （2）红细胞在生理盐水中能维持正常形态，说明细胞膜具有________的功能特性；水分子进出红细胞的方式属于________。 4.（材料分析）科学家发现，人体肾小管上皮细胞膜上有大量水通道蛋白，正常情况下水分子通过水通道蛋白被快速重吸收；当某种药物抑制水通道蛋白的功能后，水的重吸收速率显著下降。据此分析： （1）水分子通过水通道蛋白进出细胞的运输方式为________，该运输方式________（填“需要”或“不需要”）消耗能量。 （2）肾小管上皮细胞膜上水通道蛋白数量越多，水的重吸收速率越________，这体现了细胞膜的________与________相适应。 （3）若水通道蛋白完全失去功能，水分子仍可通过________方式少量进出细胞。 九、参考答案（教师用，学生请勿提前查阅） 【知识链接】1.磷脂双分子层　蛋白质　磷脂双分子层　2.半透膜　浓度差 【教材梳理】1.扩散　能量　2.简单　扩散　顺　不需要　不消耗　3.易化　转运蛋白　顺　需要　不消耗　4.载体　通道 【探究一】（1）顺浓度梯度（高浓度→低浓度）　浓度差　（2）不需要　不需要　（3）O2、CO2、甘油、乙醇、苯（任举一例即可） 【探究二】（1）顺浓度梯度（高浓度→低浓度）　不需要　（2）转运蛋白　转运蛋白的数量（或种类）　（3）葡萄糖进入红细胞　Na+内流 【探究三】载体蛋白：与自身结合部位相适应；转运时与转运物结合；构象发生改变。通道蛋白：与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜；转运时不与转运物结合；构象不发生改变。 【探究四】（1）快（大）　增大　数量有限（达到饱和）　（2）快（大）　（3）加快　增强　增大（加快） 【比较归纳】运输方向：顺浓度梯度｜顺浓度梯度；是否需要转运蛋白：不需要｜需要；是否消耗能量：不消耗｜不消耗；共同点：均顺浓度梯度运输、均不消耗能量、均属于被动运输。 【课堂检测】1.C　2.C　3.D　4.D　5.D 6.（1）自由扩散　正比　（2）协助扩散　膜上转运蛋白的数量有限（转运蛋白已全部参与转运，达到饱和）　（3）基本不变　不需要 7.自由扩散　协助扩散　顺　能量 【课后巩固】 1.（1）×　有些小分子物质（如葡萄糖）不能直接穿过磷脂双分子层，需借助转运蛋白运输，不能通过自由扩散进出细胞 （2）√　协助扩散顺浓度梯度运输，需要转运蛋白，不消耗能量 （3）×　水分子既可通过水通道蛋白（协助扩散）进出细胞，也可通过自由扩散少量进出细胞 （4）√　顺浓度梯度运输属于被动运输，被动运输不消耗能量 2.（2）相同　相同　运输（进入细胞）　（3）大于 3.（1）蒸馏水不含无机盐，若用蒸馏水输液，红细胞会因渗透作用吸水涨破；0.9%的NaCl溶液与血浆渗透压相当（等渗溶液），能维持红细胞正常形态 （2）选择透过性　被动运输（自由扩散和协助扩散） 4.（1）协助扩散　不需要　（2）快（大）　结构　功能　（3）自由扩散 学科网（北京）股份有限公司 $