4.1被动运输
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
1．下列对图中各结构的判断及描述，错误的是（ ）
A．①为核膜：具有选择透过性，由2层磷脂双分子层构成
B．②为核孔：是DNA等大分子物质进出细胞核的通道
C．③为内质网：具有较大的膜面积，是蛋白质加工和运输的通道
D．④为核糖体：由RNA和蛋白质构成，是合成蛋白质的场所
2．某小组以紫色洋葱外表皮、黑藻为材料，用不同浓度的蔗糖溶液进行质壁分离及复原的实验，结果如下表。
实验材料 蔗糖溶液浓度（g/mL） 0．1 0．2 0．3 0．4 0．5
紫色洋葱外表皮 质壁分离时间 —— 184 101 50 39
清水复原时间 —— 46 40 58 ——
黑藻 质壁分离时间 —— —— 231 160 120
清水复原时间 —— —— 350 172 151
备注: 1．“——”表示没有发生质壁分离或复原； 2．质壁分离的时间记法是从滴下溶液开始到约50%的细胞出现明显质壁分离为止；清水复原的时间记法是从滴下清水开始到约50%的细胞恢复到原来的状态为止。
下列相关叙述，不正确的是（ ）
A．紫色洋葱外表皮细胞在失水的过程中吸水能力逐渐增强
B．滴加 0.3g/mL蔗糖溶液后的第231秒，黑藻的大多数细胞开始失水
C．用0.5g/mL的蔗糖溶液处理后，紫色洋葱外表皮细胞可能已死亡
D．由实验结果可知，黑藻的细胞液浓度可能大于紫色洋葱外表皮
3．如图是将洋葱表皮细胞浸入某种浓度蔗糖溶液或清水中所发生的变化，有关说法错误的是（ ）
A．图1到图2过程是浸入蔗糖溶液中发生的变化
B．图1所示细胞的吸水能力比图2所示细胞弱
C．图2所示细胞中①处的液体是清水
D．图2所示细胞的原生质层与细胞壁发生了分离
4．图甲是某动物细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定量的250mmol·L-1的KNO3溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是（ ）
A．从图甲可见细胞内的NaCl的浓度是150mmol·L-1
B．图乙中A点细胞失水量最大，此时细胞的体积最小，细胞吸水能力也最小
C．图乙中B点细胞中液泡体积和细胞液浓度均与O点时状态相同
D．若该动物细胞长时间处在甲图中300mmol·L-1的NaCl溶液中可能会因失水过多而死亡
5．甲、乙分别表示两种物质跨膜运输方式。下列有关叙述错误的是（ ）
A．甲所示的载体蛋白运输时发生构象改变
B．甲、乙两种跨膜运输方式均不消耗能量
C．水通过自由扩散进入细胞，不能通过乙方式进入细胞
D．图中载体蛋白和通道蛋白可统称为转运蛋白
6．为了验证红细胞的细胞膜上含有水通道蛋白，进行了甲组（将猪的成熟红细胞置于蒸馏水中）、乙组（将等量用通道蛋白抑制剂处理的猪的成熟红细胞置于同等量的蒸馏水中）两组实验，观察红细胞体积的变化及破裂情况。下列相关叙述错误的是（ ）
A．细胞运输水分子的方式都是从低浓度到高浓度溶液
B．预测实验结果为相同时间内乙组细胞体积增大的程度大于甲组
C．该实验能够说明水分子的运输方式是否以协助扩散为主
D．水通道蛋白加工需要内质网、高尔基体参与
7．下图为载体蛋白通过构象改变介导溶质（葡萄糖）协助扩散的模型。有关该模型说法错误的是（ ）
A．若膜外侧溶质浓度高，净效果表现为溶质顺浓度梯度进入细胞
B．载体蛋白与通道蛋白都是跨膜蛋白，都只能与特定的溶质结合
C．状态A溶质结合位点在膜外侧暴露；状态B溶质结合位点在膜内侧暴露
D．状态A与状态B两种构象的转变是随机发生，不依赖是否有溶质结合和是否完全可逆
8．用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗，三种离子的初始浓度相同。一段时间后，测定培养液中各种离子的浓度，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．不同植物对离子的需求情况有所不同
B．三种离子中，水稻对SiO44-需求量最大
C．植物对离子的吸收速率不同，与载体的数量有关
D．当离子浓度高于初始浓度时，说明该植物不吸收该离子
9．下图表示物质出入细胞的一种方式，下列分析不正确的是（ ）
A．该图所示为物质的协助扩散过程
B．图中膜蛋白可控制各种物质进出细胞
C．载体蛋白每次转运物质都会发生自身构象的改变
D．该过程可体现细胞膜的选择透过性
10．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，图甲是发生质壁分离的植物细胞，图乙是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据图回答下列问题：
(1)图甲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[_________]和[_________] (填数字)以及二者之间的细胞质。
(2)若将正常的洋葱鱗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lmol/L的KNO3溶液中，发生的现象是_____________。
(3)图乙是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的大小关系是_____________。
(4)若甲图是某同学向浓度为30%的蔗糖溶液中加入适量的红墨水(含红色染料)，用黑藻作实验材料做质量分离实验，则5.6处的颜色分别是_____________。
(5)甲、乙两位同学分别用菠菜和苔藓为材料观察叶绿体的形态和分布。甲制作临时装片时，需用镊子撕取菠菜_____________作为材料，而乙可以直接把藓类的小叶做成装片放在显微镜下观察，这主要是因为_____________。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中_____________的运动作为标志。植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动的意义是_____________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】分析题图：①核膜是双层膜，具有选择透过性；②核孔可以控制物质进出细胞核；③内质网的在细胞内面积很大，为许多种酶提供附着位点；④核糖体由RNA 和蛋白质构成，是翻译的场所。
【详解】A、①为核膜，是双层膜，由2层磷脂双分子层构成，核膜具有选择透过性，可让某些小分子物质通过，A正确；
B、②为核孔，是大分子物质进出细胞核的通道，但DNA分子不可自由进出，B错误；
C、③为内质网，具有较大的膜面积，可为多种酶提供附着位点，是蛋白质加工和运输的通道，C正确；
D、④为核糖体，由rRNA和蛋白质构成，是合成蛋白质的场所，D正确。
故选B。
2．B
【分析】质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【详解】A、紫色洋葱外表皮细胞在失水的过程中，液泡中的细胞液浓度越来越大，其颜色逐渐加深，吸水能力逐渐增强，A正确；
B、质壁分离的时间记法是从滴下溶液开始到约50%的细胞出现明显质壁分离为止，滴加 0.3g/mL蔗糖溶液后的第231秒，黑藻的50%的细胞出现明显质壁分离，说明黑藻的大多细胞已经失水，而不是开始失水，B错误；
C、用0.5g/mL的蔗糖溶液处理后，紫色洋葱外表皮细胞不能发生质壁分离后复原，说明紫色洋葱外表皮细胞可能已死亡，C正确；
D、由表格可知，蔗糖溶液浓度为0.2g/mL时，紫色洋葱外表皮细胞能发生质壁分离，故紫色洋葱外表皮细胞液浓度小于0.2g/mL，而黑藻细胞不能发生质壁分离，说明黑藻的细胞液浓度大于或等于0.2g/mL，因此由实验结果可知，黑藻的细胞液浓度大于紫色洋葱外表皮，D正确。
故选B。
3．C
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开，也就是发生了质壁分离，当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【详解】A、图1到图2为细胞质壁分离过程，细胞失水导致的，说明细胞外浓度大于细胞液浓度，是浸入蔗糖溶液中发生的变化，A正确；
B、图1到图2为细胞质壁分离过程，质壁分离过程中细胞逐渐失水，细胞液浓度逐渐变大，细胞吸水能力逐渐变强，因此，图1所示细胞的吸水能力比图2所示细胞弱，B正确；
C、细胞壁具有全透性，图2中①表示外界溶液即蔗糖溶液，C错误；
D、图1到图2为细胞质壁分离过程，图2所示细胞的原生质层与细胞壁发生了分离，D正确。
故选C。
4．D
【分析】1、图甲为不同NaCl溶液浓度和细胞体积与初始体积之比，该比值等于1，说明外界溶液浓度与细胞质浓度相等；若该比值大于1，则说明外界溶液浓度小于细胞质浓度，细胞吸水，比值越大则外界溶液浓度越小，细胞吸水越多；若该比值小于1，则说明外界溶液浓度大于细胞质浓度，细胞失水，比值越小则外界溶液浓度越大，细胞失水越多。
2、图乙为随处理时间细胞失水量的变化，分析图像可知，该植物细胞在处理过程中先失水发生了质壁分离，A点细胞失水量达到最大值，而在此之后，细胞失水量逐渐减少，即发生了质壁分离复原。
【详解】A、图甲中，150mmol L-1NaCl溶液中细胞体积与初始体积之比等于1，说明该溶液浓度与细胞液的渗透压相等，即细胞内的渗透压与外液溶液中的150mmol·L-1的NaCl的浓度相同，但由于细胞液中还有其它离子，故不能说明细胞内的NaCl的浓度是150mmol·L-1，A错误；
B、图乙中A点细胞失水量最大，此时细胞的体积最小，细胞液的浓度最大，细胞吸水能力也最强，B错误；
C、据图可知，图乙中植物细胞失水量先变大后变小，B点后细胞吸水量减少，说明NaCl溶液中的钠离子和氯离子被吸收进入细胞，则B点时细胞液浓度比初始浓度（O点）增大，C错误；
D、据图可知，该动物细胞处在甲图中300mmol·L-1的NaCl溶液中细胞失水，故若该动物细胞长时间处在甲图中300mmol·L-1的NaCl溶液中可能会因失水过多而死亡，D正确。
故选D。
5．C
【分析】图中两种物质均是顺浓度通过细胞膜，且需要细胞膜上转运蛋白的协助，均属于协助扩散方式。
【详解】A、由甲图可知，溶质分子通过载体蛋白运输时，载体蛋白的构象发生了变化，A正确；
B、根据图中物质运输方向，甲、乙所示的溶质分子运输的动力均来自于浓度差，不消耗能量，都属于协助扩散，B正确；
C、 水分子可以通过自由扩散进入细胞，但也可通过水通道蛋白，即通过乙方式进入细胞，C错误；
D、 图中载体蛋白和通道蛋白可统称为转运蛋白，均可参与细胞内外的物质运输，D正确。
故选C。
6．B
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体蛋白和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。大分子物质进出细胞的方式为胞吞和胞吐。该过程不需要载体蛋白，需要消耗能量，但需要蛋白质的参与。
【详解】A、水分子的运输方式为自由扩散或协助扩散，因此水分子的运输方向都是从水分子相对浓度高的一侧移向水分子相对浓度低的一侧，即由低浓度到高浓度溶液中运输，A正确；
B、预测实验结果为相同时间内乙组细胞体积增大的程度小于甲组，因为水分子进入乙组细胞的方式只有自由扩散这一种方式，B错误；
C、该实验的结果表现为甲组红细胞涨破的速率快于乙组，而乙组因为水分子进入细胞的协助扩散方式被抑制而表现为涨破速度减慢，因而该实验结果能够说明水分子的运输方式是否以协助扩散为主，C正确；
D、水通道蛋白位于细胞膜上，其加工过程需要内质网、高尔基体参与，D正确。
故选B。
7．B
【分析】协助扩散：借助转运蛋白（载体蛋白和通道蛋白）的扩散方式；顺浓度梯度运输，如红细胞吸收葡萄糖。
【详解】A、协助扩散的特点之一是物质顺浓度梯度运输，因此若膜外侧溶质浓度高，净效果表现为溶质顺浓度梯度进入细胞，A正确；
B、通道蛋白在转运特定的溶质时，不与溶质结合，B错误；
C、据图可知，载体蛋白有两种构象（状态A、状态B），状态A时溶质结合位点在膜外侧暴露，状态B时溶质结合位点在膜内侧暴露，C正确；
D、状态A与状态B两种构象的转变是随机发生，不依赖是否有溶质结合和是否完全可逆，而与该溶质在膜两侧的浓度差有关，D正确。
故选B。
8．D
【分析】分析柱形图：水稻吸收水的相对速度比吸收Ca2+、Mg2+多，造成培养液中Ca2+、Mg2+ 浓度上升；番茄吸收水的相对速度比吸收SiO44-多，造成培养液中SiO44-浓度上升。两种植物吸收离子不同，水稻对SiO44--吸收较多，而番茄对Ca2+、Mg2+ 吸收较多，说明不同植物吸收离子具有选择性。
【详解】A、水稻吸收SiO44-多，对镁离子吸收量少，而番茄对Ca2+、Mg2+吸收较多，说明不同植物吸收离子具有选择性，A正确；
B、从图上看，培养水稻一段时间后，培养液中剩余的SiO44-最少，可见三种离子中，水稻对SiO44-需求量最大，B正确；
C、植物吸收离子的方式为主动运输，其运输速率与载体蛋白的数量以及细胞呼吸供能有关，同一植物对不同离子的吸收有差异，可能与载体的数量有关，C正确；
D、若根细胞吸水的相对速率大于吸收离子的相对速率，结束时培养液中某离子浓度可能高于初始浓度，因此不能说明不吸收该离子，D错误。
故选D。
9．B
【分析】根据题意和图示分析可知：图中表示的物质出入细胞的方式需要载体协助，但不消耗能量，所以为协助扩散。
【详解】A、该物质进出细胞是从高浓度向低浓度运输，且需要载体协助，属于协助扩散，A正确；
B、载体蛋白具有专一性，一个载体蛋白只能运输一种或一类物质，B错误；
C、载体蛋白在运输物质时会与被运输的物质结合，其自身结构会发生改变，C正确；
D、选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白具有特异性，该过程可体现细胞膜的选择透过性，D正确。
故选B。
10．(1) 原生质层 ②细胞膜 ④液泡膜
(2) 质壁分离 先质壁分离后自动复原
(3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度
(4)绿色、红色
(5) 稍带些叶肉的下表皮
苔藓是单个或单层细胞 叶绿体 细胞质的流动为细胞内物质的运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行
【分析】分析图甲，1是细胞壁，2是细胞膜，3是细胞核，4是液泡膜，5是细胞膜与液泡膜之间的细胞质，6是外界溶液，7是液泡。
【详解】（1）细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离；原生质层包括②细胞膜、④液泡膜及两者之间的细胞质。
（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，由于蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，而蔗糖不能通过细胞膜进入细胞内，故一段时间后发生的现象是质壁分离；若将其置于1molL的KNO3溶液中，刚开始由KNO3溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，发生质壁分离现象，后来由于植物细胞能主动吸收K+和NO3-，一段时间后，细胞液浓度增大，细胞吸水，细胞发生质壁分离后又自动复原的现象。
（3）根据题意和图示分析可知：图乙中的细胞可能处于质壁分离状态，可能处于失水、吸水平衡状态，也可能处于质壁分离复原状态，所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度三种可能。
（4）5由于有细胞膜的选择透过性作用，红墨水不能进入，但黑藻有叶绿体，故呈绿色；由于细胞壁具有全透性，故6处是红色。
（5）甲制作临时装片时，需用镊子撕取菠菜稍带些叶肉的下表皮作为材料，而乙可以直接把藓类的小叶做成装片放在显微镜下观察，这主要是因为苔藓是单个或单层细胞，而菠菜捎带叶肉的下表皮细胞叶绿体数量少，体积大，便于观察；叶绿体呈绿色，故观察细胞质的流动，可用细胞质基质中叶绿体的运动作为标志；植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动的意义是细胞质的流动，为细胞内物质的运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页(共53张PPT)
PASSIVE TRANSPORT
第四章 细胞的物质输入和输出
人教版必修1
授课人：一起做生物课件
第1节
被动运输
被动运输
学习目标
感悟正常的物质进出对细胞代谢的重要意义，认同生物体的结构和功能相适应的特点。
生命观念
分析比较不同细胞在不同浓度溶液中吸水、失水的情况。
科学思维
通过对“探究植物细胞的吸水和失水”实验的设计和操作，进一步掌握探究类实验的设计思路，提升实验操作能力。
科学探究
学习目标
课堂导入
盐腌制过的黄瓜皱皱巴巴，还会出很多水；而用清水泡过的青菜却很硬挺，这是为什么呢？
盐腌制过的黄瓜皱皱巴巴，会出很多水
用清水泡过的青菜很硬挺
问题探讨
在一个长颈漏斗是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（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，蔗糖分子则不能。
半透膜是一类可以让分子（水/离子/葡萄糖）物质通过，而较大分子（蔗糖）物质不能通过的一类多孔性膜。如：玻璃纸。
渗透现象示意图
问题探讨
蔗糖溶液
清水
玻璃纸（半透膜）
半透膜
蔗糖分子
水分子
半透膜：让小分子通过而大分子不能通过的一类多孔性薄膜的总称。
漏斗内的液体在升高
问题探讨
01 / 漏斗内的液面为什么会升高？
单位时间从清水流入蔗糖溶液中的水分子数
单位时间从蔗糖溶液流入清水中的水分子数
＞
渗透作用
水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散。
渗透作用结果
水分子可以通过半透膜进行双向扩散，直到水分子进出速率达到动态平衡。
渗透作用中水的运输方向
①从溶质的角度分析：
低浓度溶液 → 高浓度溶液
②从水分子自身的角度分析：
高含量一侧 → 低含量一侧
问题探讨
02 /如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
不会，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的重力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，当____________________________最终达到平衡，液面将不再上升。
漏斗内渗透压 = 液柱的压力
渗透压
指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
问题探讨
03 / 如果用一层纱布（全透性）代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？
04 / 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？
A
30%蔗糖溶液
玻璃纸
清水
B
30%蔗糖溶液
纱布
清水
C
30%蔗糖溶液
玻璃纸
30%蔗糖溶液
条件① 半透膜
条件② 浓度差
渗透作用发生条件:
① 具有半透膜 ② 半透膜两侧的溶液具有浓度差
水进出细胞的原理
【讨论】一个动物细胞能否构成一个渗透系统？
外界溶液
细胞质基质
蔗糖溶液
细胞膜
半透膜
相当于
相当于
浓度差
动物细胞与外界溶液组成了一个渗透系统
② 细胞内溶液与外界溶液存在浓度差
① 细胞膜相当于一层半透膜
水进出细胞的原理
水进出哺乳动物红细胞的原理
低渗溶液
高渗溶液
等渗溶液
清水中
0.9% NaCl溶液中
20%的蔗糖溶液中
低渗溶液
外界溶液浓度
细胞质浓度
＜
吸水膨胀
高渗溶液
外界溶液浓度
细胞质浓度
＞
失水皱缩
等渗溶液
外界溶液浓度
细胞质浓度
＝
保持原状
水进出细胞的原理
水进出哺乳动物红细胞的原理
对病人注射药物时，需将药物溶解在生理盐水（质量分数为0.9%的NaCl溶液）里进行注射，其目的是？
思考·讨论
使红细胞既不吸水涨破，也不失水皱缩，维持正常的形态和功能。
？
植物细胞会出现渗透失水和吸水的情况吗？
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
水是如何进出植物细胞的呢？
将有些萎蔫的菜叶浸泡在清水中，不久，菜叶就会变的硬挺。
萎蔫的菜叶
草莓肥害导致的烧苗
对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
细胞质
液泡膜
细胞膜
细胞壁
全透性
选择透过性
选择透过性
原生质层
植物细胞壁对于水和大部分溶质是通透的，且伸缩性比较小
细胞内的液体环境主要指的是__________________
______________________组成原生质层
水分子进出细胞主要指的是水分子通过__________进出______
细胞里面的细胞液
原生质层
液泡
细胞膜、细胞质、液泡膜
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
细胞质
液泡膜
细胞膜
细胞壁
全透性
选择透过性
选择透过性
原生质层
植物细胞壁对于水和大部分溶质是通透的，且伸缩性比较小
渗透系统
原生质层
细胞内的 液体环境
—细胞液
外界溶液
半透膜
存在浓度差
构成
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
原生质层
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。（仅存在于成熟的植物细胞中，不包括细胞核和液泡中的细胞液）
原生质层和原生质体的区别？
原生质层
植物细胞中特指除去细胞壁后剩余部分。（包括细胞膜、细胞质和细胞核）。一个动物细胞即一团原生质体。
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
得出结论
提出问题
表达交流
细胞质
细胞膜
液泡膜
原生质层
水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？
原生质层是一层半透膜吗？
探究植物细胞的吸水和失水
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
得出结论
提出问题
表达交流
探究植物细胞的吸水和失水
作出假设
Illustration by Icons8 from OUCH！
水分进出植物细胞是渗透作用，原生质层相当于一层半透膜。
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
得出结论
提出问题
表达交流
设计实验
设计方案
将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察液泡、原生质层及细胞大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小的变化。
预期结果
在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。
探究植物细胞的吸水和失水
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
得出结论
提出问题
表达交流
材料用具
探究植物细胞的吸水和失水
1
紫色洋葱鳞片叶
2
质量分数为0.3g/mL的蔗糖溶液
3
清水
4
5
刀片
镊子
6
滴管
7
8
盖玻片
吸水纸
9
显微镜
外表皮细胞
载玻片
10
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
得出结论
提出问题
表达交流
探究植物细胞的吸水和失水
实验步骤
滴清水
1
撕取洋葱鳞片叶外表皮
3
盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片
低倍镜观察
4
2
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
得出结论
提出问题
表达交流
探究植物细胞的吸水和失水
注意点
撕取洋葱鳞片叶时要不带叶肉且不宜过大，避免制作装片时出现重叠和气泡，撕取后要放入载玻片上的清水中。
步骤 低倍镜观察到的是正常状态下的植物细胞
正常状态下的植物细胞
4
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
得出结论
提出问题
表达交流
探究植物细胞的吸水和失水
实验步骤
在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸引流
在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸引流
低倍镜观察
8
5
低倍镜观察
6
7
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
得出结论
提出问题
表达交流
探究植物细胞的吸水和失水
实验步骤
正常状态
三次低倍镜观察图像对比
0.3g/mL的蔗糖溶液
清水
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
得出结论
提出问题
表达交流
探究植物细胞的吸水和失水
实验步骤
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
得出结论
提出问题
表达交流
探究植物细胞的吸水和失水
正常状态 高浓度状态 低浓度状态
图像
液泡大小变化
原生质层位置
正常大小
逐渐变小
逐渐变大，恢复原来大小
原生质层 紧贴细胞壁
原生质层逐渐脱离细胞壁
原生质层逐渐 贴近细胞壁
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
作出假设
设计实验
实施实验
分析结果
得出结论
提出问题
表达交流
探究植物细胞的吸水和失水
将本小组探究的过程、结果和结论与其他小组交流，听取他们的质疑并进行解释。如果有必要，对本小组的实验方案进行修改。
交流讨论
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
细胞失水，原生质层与细胞壁分离开来
外界溶液浓度 > 细胞液浓度
外界溶液浓度 ＜ 细胞液浓度
细胞吸水，与细胞壁分离的原生质层慢慢恢复原来的状态
(1) 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；
(2) 植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。
质壁分离
质壁分离复原
结论
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
质壁分离的表现
清水
蔗糖溶液
宏观上
质壁分离的表现
植物由坚挺 → 萎蔫
① 液泡（大→小）
② 细胞液颜色（浅→深）
③ 原生质层与细胞壁分离
微观上
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
质壁分离的表现
【1】从实验当中的质壁分离，“质”和“壁”分别指的是什么呢？
“质”指原生质层，“壁”指细胞壁
【2】质壁分离的原因：
①外界溶液浓度 > 细胞液浓度
②原生质层的伸缩性 > 细胞壁的伸缩性
内因
①原生质层具有选择透过性
外因
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
质壁分离的表现
【3】观察质壁分离和复原，对材料的要求：
① 活细胞
② 细胞有大液泡
③ 外界溶液浓度 > 细胞液浓度
【4】介于细胞膜与细胞壁之间的溶液：
外界溶液
水进出细胞的原理
水进出植物细胞的原理
植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？
不会。（因为细胞壁具有保护和支持的作用）
可以选用黑藻进行实验吗？
将0.3g/ml的蔗糖溶液换成适宜浓度的甘油，实验结果会有什么不同？
因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
可以。如图所示。
被动运输
像水分子这样，物质以__________进出细胞，_______消耗细胞内化学反应所释放的_____，这种物质跨膜运输方式称为______
______。
被动运输分为_________和_________两类。
扩散方式
不需要
能量
被动
运输
自由扩散
协助扩散
载体蛋白
通道蛋白
细胞外
细胞内
自由扩散
协助扩散
协助扩散
自由扩散和协助扩散示意图
被动运输
01/ 自由扩散
概念
物质通过简单的扩散作用进出细胞。也叫简单扩散。
特点
① 顺浓度梯度运输
② 不需要转运蛋白协助
③ 不需要消耗能量
自由扩散
实例
气体、水、尿素、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子
被动运输
01/ 自由扩散
影响因素
浓度差、温度
扩散速度
浓度差
扩散速度
转运蛋白
扩散速度
能量
视频 / 自由扩散过程
被动运输
被动运输
【问题】水分子仅以自由扩散的方式进出细胞？
【材料】曾经人们普遍认为，水分子都是通过自由扩散进出细胞的。但在之后的一些研究中发现，水分子以扩散作用穿过脂双层的速率非常缓慢。仅凭扩散作用很难解释红细胞在水溶液中很快吸水膨胀而溶血的现象。
被动运输
02/ 协助扩散
概念
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散，也叫易化扩散。
特点
① 顺浓度梯度运输
② 需要转运蛋白协助
③ 不需要消耗能量
实例
红细胞吸收葡萄糖、水通道蛋白等
被动运输
02/ 协助扩散
实例
红细胞吸收葡萄糖、水通道蛋白等
影响因素
浓度差、转运蛋白种类和数量、温度
扩散速度
浓度差
扩散速度
能量
视频 / 协助扩散（易化扩散）过程
被动运输
03/ 转运蛋白
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，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。
被动运输
03/ 转运蛋白
通道蛋白
只容许与自身通道直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过；不需要与分子或离子结合。
钾离子通道模式图
水通道蛋白的结构模式图
被动运输
载体蛋白 通道蛋白
转运特点
自身构象
是否与转运的分子结合
是否有特异性
只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过
改变
结合
具有
载体蛋白和通道蛋白的对比
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
不改变
不结合
具有
（续下页）
被动运输
载体蛋白 通道蛋白
实例
图示
（接上页）
葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞
水分子通过水通道蛋白进出细胞
载体蛋白和通道蛋白的对比
被动运输
物质出入细胞膜的方式 自由扩散 协助扩散
运输方向 是否消耗能量（ATP） 是否需要转运蛋白
举例
影响因素
高浓度 低浓度
（顺浓度梯度）
不消耗
不需要
需要
氧气、二氧化碳、乙醇、苯等
葡萄糖、氨基酸、水等
自由扩散和协助扩散的对比
细胞膜内外物质的浓度差
浓度差；转运蛋白的数量
（续下页）
被动运输
物质出入细胞膜的方式 自由扩散 协助扩散
图例
曲线图
（一定浓度范围内）
自由扩散和协助扩散的对比
（接上页）
被动运输
绝大部分保湿防冻产品中都有油脂类物质（如：甘油），想一想，这是为什么呢？
油脂类物质通过自由扩散的方式被细胞吸收，能吸收一部分空气的水分，同时它可以使一部分自由水转化为结合水，减少水分的散失，降低结
冰点；从而可以防干燥，还能一定程度上防冻。
课堂小结
课堂小结
Summary
细胞的物质输入和输出
细胞的吸水和失水
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
外界溶液浓度＜细胞液浓度 细胞吸水
外界溶液浓度＜细胞液浓度 细胞失水
外界溶液浓度＝细胞液浓度 细胞形态不变
外界溶液浓度＜细胞液浓度 质壁分离
外界溶液浓度＞细胞液浓度 质壁分离复原
质壁分离超过一定限度不能复原
课堂小结
课堂小结
Summary
细胞的物质输入和输出
例子：红细胞吸收葡萄糖
自由扩散
协助扩散
特点：顺浓度梯度，需要转运蛋白，不需要能量
转运蛋白：载体蛋白和通道蛋白
特点：顺浓度梯度，不需要转运蛋白，不需要能量
例子：气体分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性物质
当堂检测
【1】利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是（ ）
D
A
盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用
B
盐水中的Na＋不利于细菌的生活
C
盐水是中性的，不适于细菌的生活
D
由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡
当堂检测
【2】某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞、滴加了红墨水的蔗糖溶液（质量浓度为0.3g/mL)、蒸馏水等材料，制成观察植物细胞质壁分离和复原实验的临时装片。下图是该同学根据所观察到的图像绘制而成。下列分析中，不正确的是（ ）
A
A
结构①②③构成原生质层
B
①内液体为红色，②内液体为紫色
C
该图所示细胞可能正在发生质壁分离，也可能正在发生质壁分离复原
D
若将该图所示细胞放于清水中，可能会发生质壁分离复原
①
②
③
④
⑤
当堂检测
【3】协助物质顺浓度梯度跨膜运输的转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种（如图，其中通道蛋白的转运速率比载体蛋白快得多。）下列叙述正确的是（ ）选项及参考答案见下页
当堂检测
【3】下列叙述正确的是（ ）
C
A
载体蛋白转运物质时自身构象不发生变化
B
载体蛋白转运物质具有专一性，而通道蛋白没有
C
载运蛋白的数量会限制其转运物质的速率
D
通道蛋白的转运速率越快，推测其转运物质耗能更多
当堂检测
【4】下列关于自由扩散和协助扩散的叙述，正确的是（ ）
C
A
①②④
B
①③④
C
①④⑤
D
①②⑤
① 都不消耗能量
② 都不需要转运蛋白
③
④ 都是被动运输
⑤ 葡萄糖有时候可以通过协助扩散顺浓度梯度运输
自由扩散只能顺浓度梯度，而协助扩散既可以顺浓度梯度，也可以逆浓度梯度
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