被动运输第1课时导学案 高一上学期生物人教版必修1.docx

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1、高一生物学案 细胞的物质输入和输出 第1节 被动运输（第一课时）【学习目标】 1.理解渗透作用及其发生的条件，举例说出半透膜的特点； 2.掌握动物和植物细胞吸水和失水的条件和原理；【学习重点】 理解渗透作用及其发生的条件课前自主探究一、渗透作用1.半透膜是指允许某些物质（如水分子）通过，不允许另一些物质（如蔗糖等大分子）通过的多孔性薄膜。玻璃纸是一种 ， 可以自由透过它，而 则不能。2.渗透作用的概念:是指 分子（或其他溶剂分子）通过 进行的扩散。3.渗透的方向就是水分子从水的相对含量_的一侧向水的相对含量_的一侧渗透，即从 浓度溶液向 浓度溶液扩散（此处指溶质的浓度）。二、水进出细胞的原理1

2、动物细胞的吸水和失水2.植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞的结构(2)植物细胞内的液体环境主要是指 里面的细胞液。课堂合作探究探究一、渗透作用【合作探究1】分析教材P62渗透装置示意图(问题探讨),并思考以下问题:(1)漏斗内的液面为什么会升高?试说明原因。液面会持续上升吗?(2)如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗内的液面还会升高吗?(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)如果烧杯中是蔗糖溶液,漏斗中是清水,结果会怎样?【自主总结1】(1)渗透作用的概念:渗透作用是指水分子等溶剂分子透过 ,从相对含量的地方向相对含量 的地方(低浓度溶液向高浓度溶液)的扩散。(2)渗

3、透作用发生的条件:具有 和 。(3)渗透作用的方向：溶液浓度_的一侧流向溶液浓度_的一侧；即水的相对含量_的一侧流向水的相对含量_的一侧。(4)渗透作用的应用:比较不同溶液浓度的大小漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论若漏斗内液面上升,则MN若漏斗内液面不变,则MN若漏斗内液面下降,则MN探究二、动物细胞的吸水和失水【合作探究2】(1)红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗?(2)红细胞的细胞膜是否相当于“问题探讨”中所说的半透膜?(3)当外界溶液的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破吗?(4)红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件?(5)临床上输液为什么要用生理盐水？【自主总结2】(1)分析

4、教材P63图4-1,并思考以下问题:当 时,细胞吸水膨胀。当 时,细胞失水皱缩。当 时,水分子进出动态平衡。(2)动物细胞的吸水和失水取决于 , 相当于半透膜,所以动物细胞是一个渗透系统。探究三、植物细胞的吸水和失水【合作探究3】(1)植物细胞和动物细胞的吸水和失水需要的条件相同吗?(2)这两类细胞的结构有哪些差异?(3)植物细胞是不是一个渗透系统,哪些结构相当于半透膜?(4)把植物细胞和动物细胞放到清水里,结果是否相同?说明理由。【自主总结3】(1)分析教材P6365,并思考以下问题:当 时,植物细胞失水,出现 现象。当 时,植物细胞吸水,出现 现象。(2)植物细胞的吸水和失水取决于 ,原生

5、质层(包括、)相当于半透膜。所以植物细胞是一个渗透系统。(3)动植物细胞符合渗透系统的条件:动物细胞植物细胞半透膜浓度差课时素养评价1、某实验小组用如图所示实验装置探究鱼鳔膜的通透性实验开始时漏斗内外液面等高，实验中观察到漏斗内液面上升到一定高度后不再上升相关叙述正确的是（）A漏斗中液面上升速率逐渐加快B水分子只能由鱼鳔膜外进入膜内鱼鳔膜袋C液面静止时，鱼鳔膜内外溶液浓度相等水蔗糖溶液D实验结果表明鱼鳔膜是一种半透膜2下列现象中属于渗透作用的是 （ ） A水分子通过细胞壁 B葡萄糖分子通过细胞膜 CK+通过原生质层 D水分子通过原生质层3利用高浓度的盐水杀菌的原理是 （ ） A盐水中的氯离子有

6、杀菌的作用 B高浓度盐水中水分不足，不利于细菌生长C由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡 D钠离子有杀菌作用4将一种动物细胞浸没于 5% 的蔗糖溶液中，它会膨胀破裂，则它的细胞内液体的浓度（ ） A小于 5% B等于 5% C大于 5% D不能确定5下列有关细胞吸水和失水的叙述，正确的是（ ） A.可以用口腔上皮细胞来观察质壁分离 B.当外界溶液的浓度比细胞内的浓度低时，哺乳动物的红细胞失水皱缩 C.当外界溶液的浓度比细胞液的浓度低时，洋葱鱗片叶的表皮细胞吸水涨破 D.细胞吸水和失水是水分子顺浓度梯度跨膜运输的结果 6植物细胞发生质壁分离的原因是 （ ） 外界溶液浓度大于细胞液浓度 细胞液

7、浓度大于外界溶液浓度 细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性 原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性A B C D7. 某渗透装置如图所示，烧杯中盛有蒸馏水，图中半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶(能将蔗糖水解成单糖)。从理论上分析，该实验过程中最可能出现的现象是（ ）A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后再下降C.加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D.加酶后，可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶8.如下图中的渗透装置，开始时的液面高度为a，停止上升时的高度为b，若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部分吸出，则

8、ab液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数之间的关系是（ ）9、以下可以发生渗透作用的是（ ）A.煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中C.烈日下菠菜叶子下垂 D.放在盐水中的萝卜变软10、a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度 b细胞液浓度 c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（ ）11、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12如图表示一中间隔以半透膜(只允许水分子通过)的水槽，两侧分别加入等物质的量浓度的葡萄糖溶液和

9、麦芽糖溶液。然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶(麦芽糖酶只能分解麦芽糖)。在加入麦芽糖酶前后A、B两侧液面的变化理论上是()A加酶前A侧液面上升，加酶后B侧液面上升并高于A侧液面高度B加酶前A侧液面上升，加酶后B侧液面上升并等于A侧液面高度C加酶前后A、B两侧液面高度不变D加酶前A、B两侧液面高度不变，加酶后B侧液面上升并高于A侧液面高度13.漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致，渗透平衡时的液面差为h。下列叙述错误的是()A用纱布代替半透膜，蔗糖分子可自由通过B达到渗透平衡时，水分子不会透过半透膜C如果将S2的浓度适当降低，则渗透平衡时h会更

10、大D实验开始时S1浓度大于S2，渗透平衡时S1浓度仍大于S214.如图，在U形管中部c处装有半透膜(只允许水分子通过，不允许葡萄糖和蔗糖分子通过)在a侧加入质量分数为10的葡萄糖溶液，b侧加入质量分数为10的蔗糖溶液，并使a、b 两侧液面高度一致。经过一段时间后，实验结果将是( ) A. a、b 两液面高度一致 B. a、b两液面高度无变化 C. a液面低于b液面D. a液面高于b液面高一生物学案 中心备课人：公晓群 审核人：王晓东 第四章 细胞的物质输入和输出 第1节 被动运输（第二课时）【学习目标】1.理解质壁分离和质壁分离复原，运用质壁分离及复原的基本原理解释一些现象。2.理解自由扩散和

11、协助扩散的特点。3.知道载体蛋白和通道蛋白对协助扩散的作用。【重点难点】重点：1.质壁分离和质壁分离复原的过程。2.自由扩散和协助扩散的特点。课前自主探究一、实验探究植物细胞的吸水和失水1.实验材料：常用紫色洋葱鳞片叶 观察植物细胞的吸水与失水。2.实验过程及现象3.结果分析：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水而发生 现象，该现象是指 与细胞壁分离。当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞 ，形态复原。二、被动运输被动运输:指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能量,这种物质跨膜运输的方式叫被动运输。阅读课本P66P67“自由扩散和协助扩散”相关知识，思考下列问题：1.自由扩

12、散（_扩散）：物质通过简单的扩散作用进出细胞。（1）特点：从_浓度到_浓度；_转运蛋白的协助；_细胞内化学反应产生的能量。（2）实例：气体（氧气、二氧化碳）、脂溶性小分子（_、_、_等）。2、协助扩散（_扩散）：借助膜上的_进出细胞的物质扩散。（1）特点：从_浓度到_浓度；_转运蛋白的协助；_细胞内化学反应产生的能量。（2）实例：水分子*、_、葡萄糖、氨基酸_浓度梯度跨膜运输。*研究表明，水分子更多的是借助细胞膜上的_以协助扩散方式进出细胞的。（3）转运蛋白的类型课堂合作探究探究一、实验探究植物细胞的吸水和失水【合作探究1】(1)成熟的植物细胞是研究细胞失水和吸水的材料,为何选用洋葱鳞片叶外表

13、皮细胞作实验材料?(2) 质壁分离中的“质”、“壁”分别指的是什么？ 植物细胞在什么条件下会发生质壁分离? 在什么条件下发生质壁分离的复原?(3)在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,植物细胞发生质壁分离的内在原因是什么?(4)如果该实验过程用KNO3溶液代替蔗糖溶液,洋葱表皮细胞会发生什么变化?（5）去掉细胞壁还能发生质壁分离吗？根尖分生区细胞能否发生？总结质壁分离发生的条件？ （6）已发生质壁分离的细胞，细胞壁和原生质层之间存在的是哪种液体？该实验有无设置对照？ (7)植物细胞的质壁分离和复原现象可以用于证明哪些问题?【自主总结】实验探究：探究植物细胞吸水和失水(1)实验原理：成熟的植物细胞与外

14、界溶液构成一个渗透系统:_相当于半透膜。 液泡中的_与外界溶液之间存在浓度差（外因）原生质层比细胞壁的伸缩性_（内因） (2)实验材料：_。选取原因_。 A. 有一个 的中央大液泡B. 原生质层紧贴细胞壁(3)方法步骤a.制作洋葱鳞叶外表皮临时装片 C. 中央大液泡体积变_，紫色变_。D. 原生质层与细胞壁逐渐_。 b.低倍镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞c.滴加_ 引流,低倍镜观察E. 中央大液泡体积变_， 紫色变_。F. 原生质层与细胞壁逐渐_。d.滴加_ 引流，低倍镜观察【溶液选取注意事项：】本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液，该浓度下既明显出现质壁分离，又不致杀死细胞。浓度过高，能发生质壁

15、分离，但细胞会因失水过多而死亡，不能再发生质壁分离复原；浓度过低不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。一定浓度的尿素、5%的KNO3溶液等可使植物细胞质壁分离后自动复原。质壁分离自动复原的原因：溶质分子或离子（K+、NO3等）被细胞吸收进入细胞液，使细胞液浓度增大，细胞重新吸水。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不会发生质壁分离及复原现象。【深化拓展】：质壁分离实验的拓展应用及方法发生质壁分离和复原活细胞不发生质壁分离死细胞G.判断细胞的死活：待测细胞+一定浓度的蔗糖溶液 分别镜检测定细胞液浓度范围：待测细胞 + 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 分别镜检 细胞液的浓度介于使细胞不发生和刚刚发生质壁分离

16、的蔗糖溶液的浓度之间。(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度大小：不同植物细胞 + 同一浓度的蔗糖溶液 分别镜检 根据时间判断细胞液浓度大小(发生质壁分离越快，细胞液浓度越小）（4）比较一系列溶液的浓度的大小： 同一植物细胞 + 未知浓度溶液 分别镜检 根据时间判断溶液浓度大小（发生质壁分离越快，未知溶液的浓度越大）。（5） 鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液与蔗糖溶液）相同成熟植物细胞 + 不同种类溶液 分别镜检 只发生质壁分离现象溶质不能通过原生质层的溶液（如蔗糖溶液）质壁分离后自动复原溶质能通过原生质层的溶液（如KNO3溶液）H.探究二、被动运输【合作探究2】请阅读教材P66第1、2自然段,

17、观察P66图4-4,回答下列第1、2小题,讨论第3、4、5小题。(1)水分子、氧气分子等物质进出细胞需要膜上蛋白质的协助吗?举例说出什么是自由扩散?(2)什么是协助扩散?(3)自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗?为什么?(4)自由扩散和协助扩散有什么异同? (5)为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输?【自主总结】（一）自由扩散与协助扩散的区别与联系比较项目自由扩散（简单扩散）协助扩散（易化扩散）是否需要转运蛋白不需要_是否消耗能量不消耗不消耗举例气体：O2、CO2、NH3等固醇、甘油、脂肪酸等乙醇、苯等葡萄糖进入红细胞H2O【特别提醒】(1)载体蛋白具有特异性，一种载体只能与一种相应的被运输的

18、物质相结合。(2)不同细胞膜上运输物质的载体的种类和数量是不同的.（二）、水分子跨膜运输时两种方式的区别与联系 1.水分子两种方式的速度快慢：自由扩散：无蛋白质协助，不消耗能量，顺浓度梯度，速度较慢。协助扩散：需水通道蛋白的协助，不消耗能量，顺浓度梯度，速度较快。2.水分子更多采用协助扩散方式进出细胞，该方式通过水通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合【自主学习】请阅读教材P66第3自然段和P67内容,总结载体蛋白和通道蛋白的区别。载体蛋白通道蛋白转运特点只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过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是否与转运的分子结合是否有特异性实例

19、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第四章 第1节 被动运输（第一课时）参考答案 课前自主探究一、渗透作用1、半透膜 水分子 蔗糖 2、水 半透膜 3、多 少 低 高二、水进出细胞的原理液泡课堂合作探究探究一【合作探究1】(1)透过玻璃纸进入长颈漏斗中的水分子数量多于长颈漏斗渗出的水分子数量。不会持续上升。(2)不会。蔗糖分子也可以自由通过。(3)液面不会上升。浓度相等时,水分子进出平衡。(4)液面下降。【自主总结1】(1)半透膜多少 (2)半透膜膜两侧溶液具有浓度差（3）低 高 多 少 (4)=探究二【合作探究2】(1)不能,细胞膜是一层选择透过性膜,具有半透膜的作用。(

20、2)是。(3)不一定,红细胞吸水的多少取决于浓度差的大小。(4)红细胞吸水的多少取决于浓度差的大小。(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。【自主总结2】(1)外界溶液浓度细胞质的浓度外界溶液浓度=细胞质的浓度(2)细胞质的浓度和外界溶液的浓度细胞膜探究三【合作探究3】(1)相同,半透膜和浓度差。(2)植物细胞有液泡和细胞壁。(3)是;液泡膜、细胞膜以及两层膜之间的细胞质相当于半透膜。(4)不同;动物细胞没有细胞壁,因此不会有质壁分离现象。植物细胞由于有细胞壁的限制和保护不会因持续吸水而涨破。【自主总结3】(1)外界溶液浓度细胞液浓

21、度质壁分离外界溶液浓度细胞液浓度质壁分离复原(2)细胞液浓度与外界溶液的浓度差细胞膜液泡膜两者之间的细胞质(3)动物细胞植物细胞半透膜细胞膜原生质层浓度差细胞质与外界溶液细胞液与外界溶液课时素养评价1-10 DDCCD BBBDC 11-14 BDBD第1节 被动运输（第二课时）参考答案课前自主探究一、实验探究植物细胞的吸水和失水1、外表皮 3、质壁分离 原生质层 吸水二、被动运输 扩散1、简单 （1）高 低 不需要 不消耗 （2）甘油 乙醇 苯2、易化 转运蛋白 （1）高 低 需要 不消耗 （2）离子和一些小分子有机物 顺水通道蛋白 探究一、设计实验探究植物细胞的吸水和失水【合作探究1】(1

22、)成熟的植物细胞有大液泡、液泡中含有色素,便于观察。(2)细胞壁 原生质层 外界溶液浓度大于细胞液浓度时植物细胞发生质壁分离,外界溶液浓度小于细胞液浓度时发生质壁分离复原。(3)原生质层比细胞壁的伸缩性大。(4)质壁分离后自动复原。(5) 如果去掉细胞壁不能发生质壁分离；根尖分生区细胞不能发生质壁分离; 质壁分离发生条件：活的具有大液泡的成熟植物细胞，外界溶液浓度高于细胞液浓度（6）外界溶液（因水分渗出已低于初始浓度） 有，自身对照，观察了三次，第二次（质壁分离）与第一次（正常）对照，第三次（复原）与第二次对照。(7) 水分子是可以出入细胞膜(原生质层)的物质;水分子进出细胞的多少取决于细胞膜

23、(原生质层)两边溶液的浓度;细胞吸水和失水是水分子顺(水的)相对含量梯度进行跨膜运输的过程;细胞膜是选择透过性膜。【自主总结】(1)原生质层细胞液大 (2)紫色洋葱鳞片叶外表皮 活的、具有紫色的大液泡，易观察。(3)紫色 质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液 变小 变深 分离 清水 变大 变浅 贴近探究二、被动运输【合作探究2】(1)不需要。像水分子、氧气和二氧化碳等,物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫作自由扩散。(2)进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散,叫作协助扩散。(3)不消耗,因为都是顺物质浓度梯度进行。(4)相同点:都是顺物质浓度梯度进出细胞的,都不消耗细胞内化学反应释放的能量;不同点:自由扩散不需要载体蛋白的协助,协助扩散需要载体蛋白的协助。(5)都是顺物质浓度梯度进行,不消耗细胞内化学反应释放的能量。【自主总结】需要【自主学习】载体蛋白通道蛋白转运特点只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过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是否与转运的分子结合是不结合是否有特异性是是实例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10学科网（北京）股份有限公司