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第三节物质的跨膜运输第1课时被动运输目标导航 1.结合教材P52～53，简述被动运输的方式和特点。
2.结合教材P53～54课题研究，分析植物细胞的吸水和失水。
一、被动运输(阅读P52～53)扩散：物质从高浓度区域向低浓度区域迁移的过程。
扩散现象以下有两种方式：1.自由扩散(1)实例：一些相对分子质量较小或脂溶性较强的物质，如O2、乙醇、甘油等。
(2)概念：不需要载体蛋白参与的简单扩散称为自由扩散。
如上图中的方式1。
2.协助扩散11(1)实例：有一些物质不能自由通过细胞膜，如葡萄糖，它的跨膜运输需要载体蛋白的协助。
(2)概念：需要载体蛋白参与的扩散称为协助扩散。
如上图中的方式2。
二、探究细胞的吸水和失水(阅读P53)1.渗透：在细胞膜等结构的两侧，水分子从溶质分子相对较少的区域向溶质分子相对较多的区域扩散，这一现象称为渗透。
2.选择透过性膜：又叫半透膜，对进出的物质具有选择作用的膜。
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
3.渗透作用具备的条件(1)具有半透膜。
(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。
4.动物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。
(2)条件及现象①外界溶液浓度小于细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。
②外界溶液浓度大于细胞质浓度时，细胞失水皱缩。
③外界溶液浓度等于细胞质浓度时，水分子进出细胞处于动态平衡。
5.植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞的结构①细胞壁：全透性，即水分子和各种溶质分子都能够自由通过。
②细胞内的液体环境：主要指液泡内的细胞液。
③成熟植物细胞的结构(2)原理和现象①外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。
②外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。
一、被动运输1.渗透与扩散的比较扩散是指某些物质分子从高浓度向低浓度的运动，可以是气体、溶剂分子，也可以是溶质分子；而渗透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。
渗透需要半透膜，是扩散的一种特殊形式。
第三章细胞的结构和功能第三节物质的跨膜运输----探究植物细胞的吸水和失水【课标解读】学习目标学习重难点1．能说出什么是渗透作用，知道渗透作用进行的两个条件。
2．说出细胞在什么情况下吸水和失水。
3．学会观察植物细胞质壁分离的质壁分离复原的方法。
4．举例说明细胞膜是选择透过性膜。
1．细胞吸水和失水的原理。
2. 植物细胞质壁分离的质壁分离复原的实验活动一感知渗透作用在下面的实验装置中，长颈漏斗的漏斗口外密封一层玻璃纸，往漏斗中注入蔗糖溶液，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。
分析实验，回答问题。
1.过一段时间后，长颈漏斗中的液面会发生怎样的变化？根据右侧图解试作出解释。
2.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？3.如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？【知识总结】1.渗透作用：水分子从的一方通过向的一方移动的现象2.渗透作用进行需要的两个条件：①；②。
【课堂活动】活动二探究动、植物细胞的吸水和失水的条件一．分析下列动物细胞实验，根据实验现象，回答问题。
置于蒸馏水中 0.9％的NaCl溶液中 9％的NaCl溶液中1.从上述实验中可以看出，血红蛋白能不能通过细胞膜？水分子能不能通过细胞膜？2.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，红细胞水；当外界溶液浓度细胞质浓度，红细胞水；当外界溶液浓度细胞质浓度，红细胞水；二．观察成熟的植物细胞的结构模式图，分析下列问题：1.填出图中各结构的名称。
2.原生质层是由等结构组成的，其中水分子能自由通过，而大分子物质不能自由通过的结构是。
3.将该细胞置于高浓度的蔗糖溶液中，请预测细胞可能会发生的变化。
4.将该细胞置于蒸馏水中，请预测细胞可能会发生的变化。
【课堂活动】活动三观察植物细胞质壁分离和质壁分离复原现象（理解概念）阅读课本，完成下列问题：阅读教材P30-P31正确使用光学显微镜内容思考以下问题的答案①②③④⑤1.实验材料和用具：紫色的洋葱鳞片叶（其中的紫色位于中，与绿色植物的叶肉细胞相比，没有哪种细胞器？）；显微镜、吸水纸、质量浓度0.3g/mL 的蔗糖溶液、蒸馏水等。
第3课时物质的跨膜运输(二)基础过关知识点一主动运输1．下列生理现象中，需要由细胞提供能量的是( )A．细胞吸收甘油B．细胞排出二氧化碳C．红细胞吸收葡萄糖D．小肠上皮细胞吸收葡萄糖答案 D解析甘油进入细胞是自由扩散，细胞排出二氧化碳是自由扩散，红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，小肠上皮细胞吸收葡萄糖是主动运输，主动运输需要消耗能量，自由扩散和协助扩散不需要消耗能量，选D。
2．下图是某种物质跨膜运输方式的示意图，该运输方式是( )A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．被动运输答案 C解析从图中可看出：该物质从低浓度一侧运往高浓度一侧，需要载体蛋白协助，并消耗能量，可判断该物质的运输方式为主动运输。
知识点二物质跨膜运输方式的判定3．下图中Ⅰ～Ⅳ说明了物质和离子通过细胞膜的转运方式，下列叙述中正确的是( )A．均为主动运输B．图Ⅱ和图Ⅲ为主动运输，图Ⅰ和图Ⅳ为被动运输C．图Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ为渗透作用D．图Ⅲ为主动运输，图Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ为被动运输答案 D解析确定是主动运输还是被动运输，要看运输的方向和是否需要载体蛋白和能量。
据此判断图Ⅲ为主动运输，图Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ为被动运输。
4．如图表示一种物质的跨膜运输方式，该方式最可能是( )A．自由扩散 B．协助扩散C．主动运输 D．胞吞答案 B解析据图，该方式需要载体蛋白，不需要能量，是协助扩散。
5．已知某种物质通过细胞膜的方式如图所示，则下列哪种物质的运输方式与图示不同( )A．Na＋B．K＋C．氧气 D．氨基酸答案 C6．下列四项表示正常情况下，不同物质穿过细胞膜进入细胞内的四种情况。
若在X点加入有氧呼吸抑制剂，下列曲线中将会发生明显变化的是( )答案 C解析通过上图可以看出A、D为自由扩散，B为协助扩散；C为主动运输，需呼吸作用提供能量，所以加入有氧呼吸抑制剂，曲线就会发生明显变化。
7．在玉米的营养液中加入某种阴离子，结果发现玉米的根细胞在吸收该种阴离子的同时，对氯离子的吸收减少了，但对钾离子的吸收没有影响，最可能的原因是该种阴离子( ) A．妨碍了能量的形成B．抑制了主动运输C．与氯离子的载体相同D．抑制了细胞呼吸答案 C解析影响主动运输的因素有能量和载体蛋白。
第三节物质的跨膜运输第1课时被动运输和主动运输1.跨膜运输的形式包括自由扩散、协助扩散和主动运输三种形式。
2．细胞对小分子或离子等物质的输入和输出具有选择性，体现了细胞膜的功能特点是选择透过性。
3．被动运输包括自由扩散和协助扩散，都是顺浓度梯度运输，不消耗能量，但是协助扩散需要载体蛋白。
4．主动运输是逆浓度梯度运输的过程，需要载体蛋白的协助和消耗能量。
5．大分子和颗粒性物质进出细胞的运输方式是胞吞和胞吐，需要消耗能量，体现了细胞膜的流动性。
一、基本概念1．自由扩散是指参与的简单扩散。
不需要载体蛋白2．协助扩散是指参与的扩散。
需要载体蛋白进出逆浓度细胞，不仅需要膜上3．主动运输是指物质载体蛋白。
消耗细胞代谢释放的能量的参与，还需要4．大分子物质和颗粒性物质主要通过胞吞和胞吐作用进出细胞。
二、跨膜运输的结构基础[识图填空]三、物质跨膜运输的比较[填表]1．判断下列说法的正误(1)细胞膜具有选择透过性(√)(2)顺浓度梯度运输物质是被动运输的唯一共同点(×)(3)葡萄糖进入不同细胞的运输方式不一定相同(√)(4)物质进出细胞时消耗能量的转运方式一定是主动运输(×)(5)细胞的胞吞和胞吐作用体现了细胞膜具有流动性(√)(6)物质通过胞吞、胞吐作用出入细胞的过程仅穿过一层膜(×)2．已知某种物质通过细胞膜的方式如右图所示，下列哪种物质的运输方式与其相同( )A．O2B．H2O C．Cl－解析：选C 图中物质的运输消耗能量且逆浓度梯度，所以是主动运输，O2、H2O的运输是自由扩散，Cl－的运输是主动运输。
3．刚萎蔫的菜叶放入清水中，菜叶细胞中的水分能够得到恢复。
水分进入细胞的方式是( )A．主动运输B．自由扩散C．协助扩散解析：选B 水分进出细胞的方式是自由扩散。
4．甲(○)乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图(颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是( )A．甲进入细胞一定不需要载体B．甲运出细胞一定不需要载体C．乙进入细胞一定需要能量D．乙运出细胞一定需要能量解析：选C 图中膜外甲浓度高、乙浓度低，膜内甲浓度低、乙浓度高，所以甲进入细胞不需要能量，运出细胞需要能量；乙进入细胞是低浓度到高浓度，则必然是主动运输，需要能量和载体蛋白协助，运出细胞不一定需要能量。
第三节物质的跨膜运输第1课时被动运输目标导航 1.结合教材P52～53，简述被动运输的方式和特点。
2.结合教材P53～54课题研究，分析植物细胞的吸水和失水。
一、被动运输(阅读P52～53)扩散：物质从高浓度区域向低浓度区域迁移的过程。
扩散现象以下有两种方式：1.自由扩散(1)实例：一些相对分子质量较小或脂溶性较强的物质，如O2、乙醇、甘油等。
(2)概念：不需要载体蛋白参与的简单扩散称为自由扩散。
如上图中的方式1。
2.协助扩散11(1)实例：有一些物质不能自由通过细胞膜，如葡萄糖，它的跨膜运输需要载体蛋白的协助。
(2)概念：需要载体蛋白参与的扩散称为协助扩散。
如上图中的方式2。
二、探究细胞的吸水和失水(阅读P53)1.渗透：在细胞膜等结构的两侧，水分子从溶质分子相对较少的区域向溶质分子相对较多的区域扩散，这一现象称为渗透。
2.选择透过性膜：又叫半透膜，对进出的物质具有选择作用的膜。
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
3.渗透作用具备的条件(1)具有半透膜。
(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。
4.动物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。
(2)条件及现象①外界溶液浓度小于细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。
②外界溶液浓度大于细胞质浓度时，细胞失水皱缩。
③外界溶液浓度等于细胞质浓度时，水分子进出细胞处于动态平衡。
5.植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞的结构①细胞壁：全透性，即水分子和各种溶质分子都能够自由通过。
②细胞内的液体环境：主要指液泡内的细胞液。
③成熟植物细胞的结构(2)原理和现象①外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。
②外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。
一、被动运输1.渗透与扩散的比较扩散是指某些物质分子从高浓度向低浓度的运动，可以是气体、溶剂分子，也可以是溶质分子；而渗透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。
渗透需要半透膜，是扩散的一种特殊形式。
其关系如图所示。
2.蔗糖溶液液面上升的原因分析上图可知：由于半透膜上侧10%蔗糖溶液中单位体积中水分子的数量少，而半透膜下侧5%蔗糖溶液中单位体积中水分子的数量多，所以水分子由下侧进入上侧的数量多于由上侧进入下侧的数量，从而使上侧的液面上升。
3.自由扩散和协助扩散的比较4.影响被动运输的因素(1)自由扩散：物质的运输速率主要取决于浓度差，也与该物质分子大小和脂溶性有关，其关系如图甲。
(2)协助扩散：物质运输速率除与浓度差有关外，还与载体蛋白的种类和数量有关。
当载体蛋白达到饱和后，外界物质浓度增加，运输速率不再加快，其关系如图乙。
1.如何区分自由扩散和协助扩散？答案自由扩散不需要载体蛋白，协助扩散需要载体蛋白。
2.在行使功能过程中，载体蛋白有哪些特性？答案载体蛋白具有专一性，如运载K＋的载体蛋白不能运载其他离子，在行使功能过程中，载体蛋白可被反复利用，不被“消耗”。
3.渗透作用与自由扩散是一回事吗？为什么？答案渗透作用与自由扩散不是一回事。
渗透作用仅指溶剂分子通过半透膜的扩散，而自由扩散指的是某些物质包括溶剂分子和溶质分子通过半透膜的扩散；渗透作用是自由扩散中的一种形式。
1.下图表示不同运输方式的运输速率和被运输物质浓度之间的关系，观察曲线图，回答：(1)曲线______表示自由扩散，运输速率主要取决于膜两侧物质的______________。
(2)曲线______表示协助扩散，在一定浓度范围内，物质的运输速率与物质浓度差成__________，协助扩散的运输速率还受________________的限制。
问题导析(1)对曲线①分析：运输速率只与膜两侧的浓度差成正比，说明该物质进出细胞的方式是自由扩散。
(2)对曲线②分析：在一定浓度范围内，物质的运输速率与物质浓度差成正比，说明运输速率还受载体蛋白数量的限制，故判定该物质进出细胞的方式是协助扩散。
答案(1)①浓度差(2)②正比载体数量一题多变下列物质的跨膜运输，属于自由扩散的是____________；属于协助扩散的是______。
①O2和CO2进出肺泡②苯被鼻黏膜细胞吸收③红细胞吸收血液中的葡萄糖④水分进出根毛细胞⑤胆固醇进入肝细胞⑥甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收答案①②④⑤⑥③二、探究植物细胞的吸水和失水1.质壁分离与复原是植物细胞吸水和失水的实验证据(1)实验材料：成熟的活的植物细胞(如紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞)。
(2)实验原理①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
②细胞液具有一定的浓度，与外界溶液形成浓度差。
③原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。
(3)实验试剂：质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。
(4)实验过程(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，发生质壁分离。
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，发生质壁分离复原。
2.成熟植物细胞是一个渗透系统3.质壁分离的原因和表现(1)原因⎩⎪⎨⎪⎧内因⎩⎪⎨⎪⎧a.原生质层具有选择透过性b.细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度(2)表现⎩⎪⎨⎪⎧宏观上：植物由坚挺―→萎蔫微观上：质壁分离⎩⎪⎨⎪⎧液泡：大―→小细胞液颜色：浅―→深原生质层与细胞壁分离4.实验结果分析及拓展(1)质壁分离后，在原生质层和细胞壁之间，充满的液体为外界溶液(如蔗糖溶液)。
(2)质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，随着质壁分离程度增大，植物细胞吸水力增强；质壁分离复原过程中，外界溶液浓度小于细胞液浓度，随着质壁分离复原的进行，植物细胞吸水力渐弱。
(3)发生质壁分离复原需要将植物再置于低浓度的溶液或蒸馏水中，但如果所用溶液为葡萄糖、KNO 3、NaCl 、尿素、乙二醇等，质壁分离后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。
5.质壁分离实验的应用(1)测定细胞液的浓度(介于不发生和初始发生质壁分离的两种外界溶液浓度之间)，比较外界溶液浓度大小。
(2)判断细胞的生活情况：只有活的植物细胞才能发生质壁分离。
(3)防腐杀菌：在高浓度的溶液中，细菌等微生物将因失水过多而死亡，从而有效防止了食品腐烂变质。
(4)观察植物细胞膜(光学显微镜下)：发生质壁分离的细胞，其细胞膜与细胞壁之间发生不同程度的分离，此时可用光学显微镜观察到。
1.质壁分离及复原的“质指”的是什么？“壁指”的是什么？ 答案 原生质层。
细胞壁。
2.实验成功的关键是实验材料的选择，为什么本实验不选择细菌和动物细胞，而选择有大液泡并有颜色的植物细胞？答案一般不选择细菌细胞，它能发生质壁分离，但现象不明显。
不能选择动物细胞，它无细胞壁，不能发生质壁分离现象。
选择有大液泡并有颜色的植物细胞因为质壁分离现象易于发生且便于在显微镜下观察。
3.本实验选用的蔗糖溶液浓度要适宜，如果选用的蔗糖溶液浓度过低或者过高会出现什么现象？答案过低，不足以引起质壁分离或质壁分离不明显；过高，则造成植物细胞失水过多过快而死亡。
原生质层的选择透过性是发生质壁分离和复原的内在前提，死亡的细胞既不会发生质壁分离，也不会发生质壁分离复原。
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表示该部位的溶液浓度，由此可推测( )A.可能a>b，细胞渗透吸水B.a＝b，渗透系统保持动态平衡C.a<b，细胞渗透失水D.上述三种情况都有可能问题导析(1)图示细胞正处于“质壁分离”状态。
(2)此状态下一步可以是液泡继续增大，也可以是液泡继续变小，也可以是液泡不发生变化。
(3)该细胞可能正处于质壁分离过程中，也可能处于质壁分离后的动态平衡过程中，也可能正处在发生质壁分离复原的过程中。
答案 D一题多变将紫色洋葱表皮细胞置于质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，光镜下所能看到的现象有________。
①液泡变小，颜色由浅变深②液泡变小，颜色由深变浅③原生质层与细胞壁逐渐分离④细胞膜、液泡膜结构清晰⑤原生质层与细胞壁之间的溶液不呈紫色答案①③⑤1.下列物质中，通过自由扩散方式进入小肠绒毛上皮细胞的是( )A.氨基酸B.胆固醇C.钠离子D.葡萄糖答案 B解析胆固醇为脂溶性物质。
2.组织细胞从组织液中吸收O2的数量，主要决定于( )A.细胞外溶液的O2的浓度B.细胞膜上O2载体的数量C.组织液中CO2的浓度D.细胞中产生能量的多少答案 A解析氧气的运输方式是自由扩散。
3.胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质以自由扩散的方式优先通过细胞膜，这是因为( )A.细胞膜具有一定的流动性B.细胞膜是选择透过性膜C.细胞膜的结构是以磷脂双分子层为基本支架D.细胞膜上镶嵌有各种形态的蛋白质分子答案 C解析细胞膜是以磷脂双分子层为基本支架，根据相似相溶原理，脂质能以自由扩散的方式优先通过细胞膜。
4.植物体内有三个相邻的细胞a、b、c，已知它们的细胞液浓度大小关系是a>b>c，那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是( )答案 C解析细胞液的浓度高，则吸水能力强，a细胞液浓度最高，c细胞液浓度最低，b介于a、c之间，因此选C。
5.如图表示处于不同生理状态的三个洋葱鳞片叶表皮细胞，请回答：(1)如图所示A、B、C三个细胞处于不同浓度的溶液中，则A图与B图细胞所处的外界溶液的浓度是________＞________。
(2)图中细胞的细胞液浓度依次是________＞________＞________。
(3)假设将洋葱鳞片叶表皮细胞制成装片，并使之处于高渗溶液中而发生质壁分离，用显微镜观察一个细胞的质壁分离发生过程，发现该细胞形态上的变化顺序将如上图所示的从________→________→________。
(4)C图中标号①处的物质是____________。
答案(1)A B (2)C A B (3)B A C (4)外界溶液解析当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞将发生质壁分离现象。
内外浓度差越大，质壁分离现象越明显，故图中外界溶液的浓度C＞A＞B；随着质壁分离的进行，细胞液浓度逐渐增大，当不再分离时，细胞液浓度达到最大，因此，图中细胞液的浓度也为C＞A＞B。
由于细胞壁具有全透性，在原生质层与细胞壁之间充满着外界溶液。
基础巩固1.物质出入细胞的方式中，自由扩散区别于协助扩散的是( )A.由高浓度向低浓度扩散B.需要载体蛋白C.由低浓度向高浓度扩散D.不需要载体蛋白答案 D解析被动运输是指物质从高浓度向低浓度的扩散，不需要能量，分为自由扩散和协助扩散，其中后者需要载体蛋白的参与。
2.下列现象属于渗透作用的是( )①水分子通过植物细胞的细胞壁②水分子或其他溶剂分子通过细胞膜③蔗糖分子通过细胞壁④水分子或其他溶剂分子通过液泡膜A.①②③B.②④C.③④D.①③答案 B解析渗透作用发生需要有半透膜，及半透膜两侧有浓度差，植物细胞壁是全透性的，故①③不属于，细胞膜相当于一层半透膜，水分子进入应有浓度差故②属于，液泡膜也相当于一层半透膜，故④属于。
