1、第1节 被动运输 第2课时 探究植物细胞的吸水和失水与被动运输 第4章 细胞的物质输入和输出 课标内容要求核心素养对接 1举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量。2实验：观察植物细胞的质壁分离和复原。1科学探究探究植物细胞的吸水与失水。2科学思维归纳比较两种被动运输方式的异同。必备知识聚焦概念 NO.1一、被动运输 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跨膜运输方式，包括自由扩散和协助扩散。能量扩散二、自由扩散和协助扩散 自由扩散(也叫简单扩散)协助扩散(也叫易化扩散)图示_ 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 和 CO2
2、葡萄糖、氨基酸的顺浓度跨膜运输 甲乙转运蛋白能量运蛋白高浓度低浓度判断对错(正确的打“”，错误的打“”)1物质跨膜运输都是顺相对含量梯度进行的。()2细胞对于物质的输入和输出具有选择性。()3相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。()4葡萄糖进入红细胞的过程不需要载体蛋白的协助。()提示：1 物质运输可以逆相对含量梯度进行。2 3 一些离子进入细胞的方式是主动运输。4 葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助。关键能力突破重难 NO.2核心点 自由扩散和协助扩散1影响自由扩散和协助扩散的因素 方式影响因素影响趋势曲线 自由扩散膜两侧物质的浓度差与浓度差呈正相关 协助扩散膜两侧物质的
3、浓度差；膜上转运蛋白的种类和数量当转运蛋白达到饱和时，物质浓度增加，物质的运输速率也不再增加 2膜上的两种转运蛋白 名称转运对象特点 载体蛋白与自身结合部位相适应的分子或离子每次转运时都会发生自身构象的改变 通道蛋白与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子转运分子不需要与通道蛋白结合 水分子进出细胞的方式(1)通过自由扩散方式进出细胞。(2)借助于水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞。1研究发现，水分子进出细胞膜需要一种称为“水通道”的蛋白质。若设法专一性地关闭离体肾小管管壁细胞的水通道蛋白，则将导致细胞()A在浓溶液中皱缩 B在蒸馏水中涨破 C形态基本不变 D在生理盐水中迅速死
4、亡 C 由题意可知，水通道蛋白能够专一性地控制水分子进出细胞。因此，若设法专一性地关闭离体肾小管管壁细胞的水通道蛋白，则水分子不能进出细胞，故细胞形态基本不变。2下图表示葡萄糖跨膜运输的过程，据图分析正确的是()A该膜中的转运蛋白也能运输氨基酸 B该方式发生在被转运物质从低浓度到高浓度时 C该膜可能是哺乳动物的红细胞膜 D与该过程有关的细胞器是线粒体和核糖体 C 细胞膜上的转运蛋白具有专一性，运输葡萄糖的转运蛋白不能运输氨基酸；需要转运蛋白协助而不消耗能量的运输方式为协助扩散，它是被动运输的一种，其运输方向为顺浓度梯度；哺乳动物红细胞吸收葡萄糖的方式就是协助扩散；协助扩散不消耗能量，与协助扩散
5、有关的细胞器不包括线粒体。解答有关被动运输的题目应掌握以下四点(1)被动运输是物质顺浓度梯度的扩散，不耗能。(2)自由扩散不需转运蛋白的协助，协助扩散则需转运蛋白的协助。转运蛋白具有特异性，不同细胞膜上转运蛋白的种类和数目也不同。(3)转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白。转运蛋白具有饱和现象，当细胞膜上的转运蛋白全部参与物质运输时，物质运输速率不再随细胞外物质浓度的增大而增大。(4)小分子脂溶性物质如甘油、苯、乙醇等以自由扩散的方式进出细胞，水分子则主要通过通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。应用创新提升素养 NO.3 葡萄糖转运蛋白家族包括 GLUT1GLUT14，均参与葡萄糖的运输。GLUT2
6、是肝细胞的葡萄糖转运蛋白，其作用过程如图所示：由材料分析知，葡萄糖转运蛋白均参与葡萄糖的运输，这与结构与功能观相关联，同时又会有运输方式的相关问题，由此会形成生命观念和科学思维的学科素养。(1)与葡萄糖转运蛋白的合成和运输有关的细胞器有哪些？(生命观念)提示：转运蛋白的化学本质是蛋白质，与其合成和运输有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。(2)上述葡萄糖进入肝细胞的方式是什么？影响葡萄糖进入肝细胞速率的因素有哪些？(科学思维)提示：由于葡萄糖的运输方向是顺浓度梯度且需要转运蛋白，故葡萄糖进入细胞的方式是协助扩散。影响协助扩散的因素有细胞内外葡萄糖的浓度差和 GLUT2 转运蛋白的数量
7、。(3)上述转运蛋白转运葡萄糖的过程中，其空间结构发生了变化，能否继续转运葡萄糖？其与通道蛋白有什么异同点？(科学思维)提示：转运蛋白可以反复利用，在行使功能过程中不被“消耗”，此转运蛋白为载体蛋白。二者的相同点：均起运输作用。不同点：a每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合，通过一系列构象改变介导溶质分子的跨膜转运，具有饱和性。b通道蛋白介导被动运输时不需要与溶质分子结合，只有直径和形状与其相适配、大小和电荷适宜的分子或离子才能通过，没有饱和值。课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 背 诵 1原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。2植物细胞发生质壁分离的原因：(1)外界溶液浓
8、度大于细胞液浓度。(2)原生质层相当于一层半透膜；原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。3只有活的成熟植物细胞才可发生质壁分离，动物细胞和根尖分生区细胞不能发生质壁分离。4被动运输包括自由扩散和协助扩散，二者都是顺浓度梯度进行跨膜运输的。5自由扩散既不需要转运蛋白，也不需要能量，气体及脂溶性物质以自由扩散方式运输，水以自由扩散和协助扩散方式运输。6协助扩散需要转运蛋白，但不需要能量，实例是红细胞吸收葡萄糖。课堂检测巩固素能 NO.41 2 3 4 5 1细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中，以(自由)扩散方式通过细胞膜的是()ANa B二氧化碳 CRNAD胰岛素 1 2 3
9、 4 5 B 一般 Na内流时属于协助扩散，Na外流时属于主动运输，A 项错误；二氧化碳的运输属于自由扩散，B 项正确；RNA 不通过细胞膜，C 项错误；胰岛素是通过胞吐的方式被分泌出细胞的，D项错误。1 2 3 4 5 2甲、乙两种物质分别依赖自由扩散和协助扩散进入细胞，若以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则()A甲运输被促进 B乙运输被促进 C甲运输被抑制 D乙运输被抑制 1 2 3 4 5 D 协助扩散必须有转运蛋白参与才能进行，否则将被抑制。1 2 3 4 5 3以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是()A实验时要观察细胞的大
10、小、中央液泡的大小和原生质层的位置 B从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，在盖玻片另一侧用吸水纸吸引 C用高浓度的乙醇代替蔗糖溶液，细胞质壁分离后会发生自动复原 D紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同 1 2 3 4 5 C 质壁分离指的是原生质层与细胞壁的分离，实验过程中需要观察细胞的大小、中央液泡的大小和原生质层的位置，A 正确；从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，在盖玻片另一侧用吸水纸吸引，重复几次后植物细胞浸润在蔗糖溶液中，进而失水发生质壁分离，B 正确；高浓度的乙醇对植物细胞有毒害作用，会杀死植物细胞，因此用高浓度的乙醇代替蔗糖溶液不能观察到质壁分离及复原现象，C 错误；紫色洋葱
11、鳞片叶外表皮不同部位细胞液的浓度可能不同，因此观察到的质壁分离程度可能不同，D 正确。1 2 3 4 5 4以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是()A在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小 B滴加 30%的蔗糖溶液比 10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短 C发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性 D用高浓度的 NaCl 溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离 1 2 3 4 5 D 植物细胞发生质壁分离的外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，液泡变小，颜色加深，A 正确；浓度差越大，细胞失水速度越快，B 正确；发生质壁分离的细胞
12、放入清水中又复原，说明是活细胞，C 正确；用高浓度的 NaCl 溶液代替蔗糖溶液一样可以引起细胞质壁分离，还可能发生质壁分离的自动复原，D 错误。1 2 3 4 5 5某学生用紫色洋葱鳞片叶表皮作实验材料，观察到甲、乙两个图像。请回答问题：1 2 3 4 5(1)撕取洋葱_(填“内”或“外”)表皮，置于滴加清水的载玻片上制成临时装片，用显微镜可观察到的是图_。(2)在盖玻片的一侧滴加 0.3 g/mL 蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸引，重复几次后，可观察到的是图_，图示细胞发生了_现象。该现象是指_和_发生分离。(3)甲、乙两图所示细胞的细胞液分别存在于_(填“a”“b”或“c”)中。1 2 3
13、 4 5 解析(1)观察植物细胞的质壁分离现象，适宜使用紫色洋葱鳞片叶的外表皮，由于细胞内具有紫色的大液泡，便于观察。将撕取的洋葱外表皮置于滴加清水的载玻片上，由于清水的浓度小于细胞液的浓度，细胞吸水，液泡变大，即图甲所示细胞。(2)滴加 0.3 g/mL 蔗糖溶液后，由于蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞失水，发生质壁分离，即细胞壁与原生质层分离，同时液泡变小，即图乙所示细胞。(3)细胞液存在于液泡内，图甲中 a 表示液泡，图乙中 b 表示原生质层与细胞壁之间的空隙，c 表示液泡。1 2 3 4 5 答案(1)外 甲(2)乙 质壁分离 原生质层 细胞壁(3)a、c 点击右图进入 课 后 素 养 落 实 谢谢观看 THANK YOU!
