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第4章第1节被动运输
【学习目标】
1.学习细胞膜的选择透过性。
2.阐明被动运输的原理和特点。
3.探究动植物细胞的吸水和失水。
【预习自测】
一、探究植物细胞的吸水和失水
1．实验原理
(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于___________。
(2)原生质层的内侧___________与外界溶液可形成浓度差。
2．实验材料：紫色洋葱鳞片叶。
3．实验试剂：质量浓度为___________的蔗糖溶液，清水。
4．实验流程
5．实验结论
(1)当细胞液浓度___________外界溶液浓度时，细胞失水，原生质层和细胞壁分离，发生___________。
(2)发生质壁分离的细胞，当细胞液浓度___________外界溶液浓度时，细胞吸水，发生___________。
二、被动运输
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．类型
3．影响因素
(1)被动运输的速率直接受膜内外物质___________大小的影响。
(2)协助扩散的速率还与___________的数量有关。
【学习过程】
一、渗透作用
（一）问题探讨：
(1)过一段时间后，长颈漏斗中的液面为什么会升高？
(2)如果长颈漏斗足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
(3)如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
(4)如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？
(5)上述过程即为渗透作用，请概括发生渗透作用需要的两个条件：
①__________________________，②___________________________。
（二）动物细胞的吸水和失水
将红细胞置于不同的液体中，结果如下图所示。请回答问题：
(1) 根据实验结果，可以得出的结论是：
当外界溶液浓度________细胞质浓度，红细胞吸水；
当外界溶液浓度________细胞质浓度，红细胞失水；
当外界溶液浓度________细胞质浓度，红细胞既不表现吸水也不表现失水。
(2) 从上述实验中可以看出，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？
(3) 红细胞与烧杯中的溶液构成了渗透装置，相当于半透膜的是________，它和半透膜有什么区别？
(4)请推测红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
(5)当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
(6)想一想临床上输液为什么要用生理盐水？
（三）观察影响被动运输的相关曲线回答谢列问题
（1）图甲代表哪种扩散方式？为什么？
答：
（2）图乙代表哪种扩散方式？为什么？P点之前和P点之后，影响物质运输的速率是哪些？
答：
（3）除物质浓度差和膜转运蛋白的数量之外，还有没有其他影响被动运输速率的因素？
答：
【课堂小练】
【例1】下列关于被动运输的说法，错误的是（ ）
A.顺浓度梯度进行 B.一定需要载体
C.不需要消耗能量 D.不能主动吸收物质
【变式训练1】下列有关被动运输说法正确的是 ( )
A．水分子进人细胞，是通过自由扩散方式进行的
B．协助某些离子和小分子有机物顺浓度梯度跨膜运输的蛋白质,称为载体蛋白
C．载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时,其作用机是一样的
D．影响协助扩散的运输速率的因素,除膜内外物质浓度梯度外，还有转运蛋白数量
【例2】在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图所示的状态，a、b表示两处溶液的浓度，由此推测
A．此时a>b，细胞渗透吸水
B．此时a＝b，渗透系统保持动态平衡
C．此时aD．上述三种情况都可能存在
【变式训练2】在紫色洋葱表皮细胞临时装片的盖玻片一侧滴加质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液后，出现了如图所示的情形，请回答：
（1）此细胞发生了 现象，是细胞 的结果。
（2）图中②的结构名称是 ，②④⑤共同构成了 。
参考答案
【预习自测】
一、1． (1)一层半透膜。(2)细胞液3． 0.3_g/mL
5．实验结论
(1)小于，质壁分离。(2)大于， 质壁分离复原。
二、被动运输
3．影响因素 (1)浓度梯度(2)转运蛋白
【学习过程】
1、渗透作用
（1）问题探讨
（1）单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数，使漏斗内液面上升。
（2）不会，水压会加速管内水分子外流最终达到进出水分子平衡
（3）漏斗管内页面不变
（4）不会，纱布不是半透膜，水分子蔗糖分子均能通过
（5）①半透膜 ②膜两侧有浓度差
（二）动物细胞的吸水和失水
（1）小于 大于 等于
（2）不能，这些物质相当于装置中的蔗糖
（3）红细胞膜相当于半透膜，不同之处是红细胞具有自主选择性
（4）吸水多少取决于膜两侧溶液的浓度差大小
（5）不一定会胀破，浓度差小，吸水少可能不会胀破
（6）因为生理盐水的浓度跟人体内体液的浓度属于等渗溶液，能保持人体细胞的正常形态
（三）观察影响被动运输的相关曲线回答谢列问题
（1）甲代表自由扩散，因为图示运输速率与细胞外浓度呈正比例，只与浓度差有关
（2）协助扩散，因为受物质浓度和转运蛋白的影响；P点之前影响因素是细胞外浓度，P点之后影响因素是转运蛋白数量
（3）环境因素也会影响转运速率，比如温度
【课堂小练】
B D D 质壁分离 渗透失水 细胞膜 原生质层
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第1节被动运输
人教版2019 一年级上
新知导入
用盐腌黄瓜时会有水渗出
施肥过多会造成植物“烧苗”
萎蔫的植物浇水后重新焕发生机
这些现象都与植物的吸水失水有关
新知导入
植物细胞是以什么方式吸水或失水的，那么动物细胞呢？
新知讲解
本节内容
1.渗透作用原理
2.植物动物细胞的渗透作用
3.自由扩散和协助扩散
指物质从相对含量多的地方向相对含量少的地方自由运动。
扩散作用
新知讲解
一、渗透作用原理
问题探讨
在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现如右图所示现象。玻璃纸是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。
渗透系统装置解析
1
2
3
清水
玻璃纸
蔗糖溶液
蔗糖分子
水分子
5
4
半透膜
高浓度
低浓度
S2
S1
合作探究
分组讨论
1、漏斗管内的液面为什么会升高？
漏斗管内的液面会无限升高吗？
2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？
单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数，使漏斗内液面上升。
不会，水压会加速管内水分子外流最终达到进出水分子平衡
不会，纱布不是半透膜，水分子蔗糖分子均能通过
合作探究
3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
漏斗管内液面不变
（一）概念：水分子或（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称为渗透作用
（二）条件
1.具有半透膜
2.膜两侧具有浓度差
（三）、水移动方向从低浓度溶液移向高浓度溶液
物质的量浓度
一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。如玻璃纸。
一、渗透作用原理
新知讲解
细胞吸水膨胀
外界溶液浓度_______细胞质浓度
细胞___________
外界溶液浓度_______细胞质浓度
外界溶液浓度大于细胞质浓度
细胞保持正常状态
小于
失水皱缩
等于
二、动物细胞的吸水和失水
新知讲解
新知讲解
二、动物细胞的渗透作用
红细胞吸水或失水取决于什么条件？
半透膜：
半透膜两侧具有浓度差：
细胞膜
细胞液与细胞外盐水浓度差。
1.红细胞中的有机物有的能通过细胞膜，有的不能。血红蛋白是有机大分子物质,不能透过细胞膜,它相当于“问题探讨”中的蔗糖分子。
【思考与讨论】p63
2.是
3.不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也 会下降,如果外界溶液浓度不是很低,有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡,此时,红细胞将不再吸水。
4.取决于红细胞内外溶液的浓度差,一般情况下,浓度差越大时,细胞吸水或失水越多。
5.因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致,血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。
合作探究
细胞膜
液泡膜
细胞质
细胞壁
原生质层
（全透性）
细胞液
1.水进出植物细胞：主要是指水经过 进出液泡。
(半透性）
原生质层
2.解释生活现象：
①在青菜上放盐,一会儿后有水分渗出。 ； ②对农作物施肥过多，农作物会萎蔫。 ；
③放蔫的青菜用清水浸泡，又恢复新鲜。 ；
细胞液浓度低于外界，细胞失水
细胞液浓度低于外界，细胞失水
细胞液浓度高于清水，细胞吸水
三、植物细胞的吸水和失水
新知讲解
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
将植物细胞（洋葱麟叶外表皮细胞）浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小的变化。
原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过，而蔗糖分子不能通过。
预期结果
设计方案
细胞________,发生____________
外界溶液浓度______细胞液浓度
外界溶液浓度大于细胞液浓度
小于
失水
质壁分离
细胞________,发生____________
吸水
质壁分离复原
新知讲解
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
洋葱鳞片叶外表皮
紫色
吸水纸
吸水纸
原生质层
液泡
（引流法）
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
正常的洋葱
外表皮细胞
0.3g/mL的
蔗糖溶液
质壁分离的
洋葱表皮细胞
清水
质壁分离复原的
洋葱表皮细胞
实验现象：
三次观察 两次对照
试剂 中央液泡变化 原生质层位置变化 细胞大小
蔗糖溶液
清水
变小
逐渐恢复原来大小
脱离细胞壁
恢复原位
基本不变
基本不变
2.所有质壁分离的细胞都可以复原吗？
1.质壁分离的细胞中“质”和“壁”分别指什么？
严重失水或失水时间过长会导致细胞死亡，无法质壁分离复原。
质指原生质层，壁指细胞壁
合作探究
5. 为什么植物细胞放在清水中不会吸收涨破？
原生质层和细胞壁之间充满蔗糖溶液
4.将植物细胞浸泡在浓度大于细胞液的KNO3溶液中，一段时间后细胞会发生什么样的变化？
细胞先失水，发生质壁分离；一段时间后，随着KNO3进入细胞，细胞液浓度上升，细胞开始吸水，发生质壁分离自动复原现象。
3.上图是植物细胞置于蔗糖溶液中的图像，原生质层和细胞壁之间是纯水吗？
植物细胞的细胞壁具有支持与保护作用
葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等可以被细胞吸收，使植物细胞质壁分离自动复原。
a
合作探究
新知讲解
概念
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成为被动运输。
被动运输
自由扩散
协助扩散
细胞外
细胞内
水分子
细胞膜
物质通过简单的______________进出细胞，叫做自由扩散，也叫简单扩散。
1.自由扩散：
扩散作用
新知讲解
四、自由扩散和协助扩散
（1）运输方向：
高浓度
低浓度
不需要载体，不需要能量
（3）实例：
气体分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性物质
（2）特点：
（4）影响自由扩散的因素：
浓度差
扩散速度
浓度差
新知讲解
1.自由扩散：
四、自由扩散和协助扩散
细胞外
细胞内
细胞膜
借助膜上的____________进出细胞的物质扩散方式叫做协助扩散，也叫易化扩散。
2.协助扩散
转运蛋白
新知讲解
四、自由扩散和协助扩散
转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白
（1）运输方向：
高浓度
低浓度
（3）实例：
红细胞吸收葡萄糖
（2）特点：
需膜上转运蛋白的协助，不需要能量
（4）影响协助扩散的因素：
浓度差和转运蛋白数量
P点后速率受转运蛋白数量限制
新知讲解
2.协助扩散
四、自由扩散和协助扩散
课堂练习
1.田间一次施肥过多,作物变得枯萎发黄,俗称“烧苗”.其原因是（ ）
A.根细胞从土壤中吸收的养分过多
B.根细胞不能从土壤中吸水
C.根系不能将水向上运输
D.根系被肥料分解释放的热能烧毁
B
课堂练习
2.探究植物细胞的吸水和失水实验不可以说明或证明的是 ( )
A.植物细胞的死活
B.细胞壁的主要成分是纤维素
C.原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大
D.原生质层相当于半透膜
B
课堂练习
自由扩散
自由扩散
协助扩散
协助扩散
3.写出各序号所表示物质进出细胞的方式
课堂总结
被动运输
细胞的失水和吸水
被动运输
渗透作用的
两个条件
动物细胞
植物细胞
1.半透膜
2.浓度差
吸水会膨胀甚至胀破，失水皱缩
失水会发生质壁分离
吸水会发生质壁分离复原
实验
实验材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
实验原理：植物细胞的原生质层相当于半透膜，细胞壁的伸缩性比原生质层小
生物膜是选择透过性膜
自由扩展
协助扩展
影响
因素
影响
因素
浓度差
浓度差和转运蛋白
特点：顺浓度梯度，不需能量不需载体蛋白
特点：顺浓度梯度，不需能量，需载体蛋白
板书设计
第1节被动运输
1.渗透作用原理
条件：①半透膜 ②膜两侧有浓度差
2.动物细胞吸水失水
发生渗透作用
3植物细胞吸水失水
植物的渗透作用
质壁分离与复原实验
4.自由扩散和协助扩散
影响因素：①膜内外物质浓度梯度的大小
②转运蛋白数量
半透膜：细胞膜
浓度差：细胞膜内外的浓度差
半透膜：原生质层
浓度差：细胞液浓度与细胞外溶液的浓度差
作业布置
课后67页练习与应用
课时练
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
