2021学年第1节 被动运输学案

这是一份2021学年第1节 被动运输学案，共6页。学案主要包含了教学目标，植物细胞的吸水和失水，影响物质运输速率的曲线分析等内容，欢迎下载使用。
学习目标：
1.阐述渗透现象的原理及条件。
2.探究植物细胞吸水和失水的条件。
3.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞。
核心素养：
科学思维：分析与综合：对渗透作用现象进行分析，理解渗透作用的原理。
科学探究：根据实验目的，设计细胞吸水与失水的实验，实施方案，观察实验结果，得出正确结论。
社会责任：依据渗透作用原理，指导农业生产和选择低盐饮食的健康生活方式。
【预习案】
任务一：探究植物细胞吸水和失水的方式
1．渗透作用必需具备两个条件：（1）具有 ；（2） 。
2.动物细胞在等渗溶液中形态保持正常，但在低渗溶液中由于吸水而 ，在高渗溶液中由于 皱缩。
3．植物细胞壁的特性是 ，原生质层由 构成，可以看作一种 ，液泡内的液体叫 ，当它和外界溶液存在溶液差时，会发生 。当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞会 而出现 现象，反之，细胞会 而出现 现象。
4.观察植物细胞的质壁分离和复原实验所选用的材料是 ，原因是 ；实验中装片制作好后，第一次用低倍镜观察的目的是，观察 的大小和 的位置。
【答案】1.半透膜 半透膜两侧溶液具有浓度差
2.彭胀 失水
3.全透性 细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质 半透膜 细胞液 渗透作用
失水 质壁分离 吸水 质壁分离的复原
4.紫色洋葱鳞片叶的外表皮 液泡呈紫色，便于观察现象 液泡 原生质层
任务二：被动运输
1．物质①___________进出细胞的扩散叫被动运输。
2．类型
（1）自由扩散
a．概念：物质通过简单的②___________作用进出细胞叫自由扩散。
b．特点：从③____________浓度一侧向④___________浓度一侧运输。
（2）协助扩散
a．概念：进出细胞的物质借助⑤____________的扩散。
b．特点：从⑥_____________浓度一侧向⑦______________浓度一侧运输，需要⑧_____________协助。
【答案】
①顺浓度梯度 ②扩散 ③高 ④低 ⑤载体蛋白 ⑥高 ⑦低 ⑧载体蛋白
【探究案】
探究点一、渗透作用
1．渗透作用发生的条件
如图甲所示，刚开始时烧杯和漏斗内的两液面是持平的，达到渗透平衡后形成了如图乙所示的情况，两液面形成的高度差为△h，请据图思考下列几个问题：
(1)在由图甲到图乙的过程中，S1溶液与S2溶液的浓度发生了怎样的变化？
(2)在图乙所示的情况下，水分子是否不再通过半透膜进行跨膜运输？
(3)达到渗透平衡后(即高度差△h不再改变时)，比较这时S1与 S2溶液浓度的大小。
【答案】（1）在图甲到图乙的过程中，水由S2溶液进入S1溶液中，所以造成了S1溶液的浓度减小，S2溶液的浓度增大。
（2）在图乙所示的情况下，水分子仍然可以通过半透膜进行跨膜运输，只不过膜两侧水分子的运输达到了平衡，所以高度差才不会发生变化。
（3）到渗透平衡后，S1溶液的浓度仍大于S2溶液浓度。
探究点二、植物细胞的吸水和失水
如图是观察植物细胞吸水和失水的操作步骤
(1)步骤D的观察与步骤B观察到的结果相比，发生了________的现象。这种现象的发生有两个方面的原因：内因是________________，外因是_____________________________。
(2)通过步骤E处理后，步骤F中的观察结果相比D中的观察，发生了________的现象，该现象发生的外因是______________________________。
(3)该实验以紫色洋葱外表皮细胞为材料，优点是________________。
(4)该实验是否违反了生物实验中的对照原则？
_____________________________________________。
【答案】(1)质壁分离 原生质层的伸缩性大于细胞壁 细胞液浓度小于外界溶液浓度，导致细胞失水
(2)质壁分离复原 细胞液浓度大于外界溶液浓度，植物细胞吸水
(3)紫色洋葱外表皮细胞有颜色，便于观察。
(4)没有，本实验的对照方法是自身对照
探究点三、影响物质运输速率的曲线分析
下图为物质浓度和氧气浓度对物质跨膜运输速率的影响曲线，分析这四条曲线回答下列问题：
1．A曲线可以代表哪种运输方式，理由是什么？B曲线呢？
提示 A曲线可代表自由扩散，因为运输速率随物质浓度的增大而不断增大。B曲线可代表协助扩散或主动运输，因为在一定范围内运输速率随物质浓度的增大而增大，当超过这一范围后，运输速率不再随物质浓度的增大而改变。
【答案】1.①cd②df③ab 2.①abdce 3.①多了叶绿体和大液泡

【训练案】
1. 如图为渗透装置示意图，a、b分别为不同浓度的蔗糖溶液。据图判断，下列叙述错误的是( )
A．若c为一层纱布，则不会发生此现象
B．实验开始时，c两侧的溶液浓度大小是a>b
C．实验过程中漏斗管内的液面先上升后保持稳定
D．当漏斗管内的液面停止上升时，水分子进出漏斗达到动态平衡
2.如图为渗透装置示意图，已知淀粉溶A的浓度大于淀粉溶液B的浓度，水分子可以通过半透膜，淀粉分子不能通过，开始时漏斗内外液面相平。下列关于该装置达到平衡时的叙述正确的是( )
A．水分子不再通过半透膜
B．溶液A和溶液B浓度相同
C．漏斗内液面高于烧杯液面
D．漏斗内液面低于烧杯液面
3.将同一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同、长为5 cm的条，再将这4根马铃薯条分别放在不同浓度的KNO3，溶液中，依次在30 min和4 h后测量每一根的长度，结果如图所示。下列结论错误的是( )
A．a马铃薯条细胞通过渗透作用吸水
B．b马铃薯条细胞质壁分离逐渐复原
C．c马铃薯条细胞发生质壁分离
D．d马铃薯条细胞所处的KNO3溶液浓度增加
4.如图表示与自由扩散、协助扩散有关的图例或曲线。下列选项中对应正确的是( )
A．肺泡上皮细胞吸收氧气——①、⑤
B．红细胞吸收葡萄糖——②、⑤
C．根尖细胞吸收矿质离子——①、⑤
D．肌肉细胞吸收水——②、④
5．(2016·河北石家庄一中高一期末)甲、乙两种物质分别依赖自由扩散和协助扩散进入细胞，如果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
参考答案
1.解析 渗透作用的发生需要半透膜，如果c为纱布则不能发生渗透作用，A正确；由于漏斗内的液面升高，所以b的浓度大于a，B错误；当漏斗内的液面升高到一定程度后不再升高，因为液体压强的作用与浓度差的作用正好相反，C正确；当渗透作用达到平衡状态时，仍有水分子通过半透膜，无非两个方向上的渗透处于平衡状态，D正确。
答案 B
2.解析 该装置达到平衡时，水分子依然通过半透膜，单位时间通过半透膜进入漏斗的水分子数等于出来的水分子数，A错误；平衡时，淀粉溶液A的浓度大于淀粉溶液B的浓度，淀粉溶液A存在吸水的趋势，但由于漏斗内外存在液面差阻碍了水分子进一步进入漏斗，从而漏斗液面不再升高，B错误；由于淀粉溶液A的浓度大于淀粉溶液B的浓度，该装置达到平衡时， 漏斗内液面高于烧杯液面，C正确，D错误。
答案 C
3.解析 a马铃薯条的初始长度为5 cm，放在20g/L的KNO3溶液中，细胞通过渗透作用吸水，使得长度大于初始长度5 cm，A正确；b马铃薯条在30 min时，长度小于5 cm，说明细胞渗透失水，发生质壁分离，但由于细胞能主动吸收K＋和NOeq \\al(－,3)，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞开始吸水。故4 h后马铃薯条长度逐渐复原，B正确；c马铃薯条长度小于初始长度5 cm，说明细胞发生质壁分离。C正确；d马铃薯条长度减小，说明细胞失水，细胞所处的KNO3溶液浓度不是增加而是降低，D错误。
答案 D
4.解析 ①、②表示二种跨膜运输方式，分别是自由扩散、协助扩散，④、⑤表示三种影响因素曲线，分别对应自由扩散、协助扩散或主动运输。肺泡上皮细胞吸收氧气和肌肉细胞吸收水的方式均是自由扩散，对应①、④；红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散，对应②、⑤；根尖细胞吸收矿质离子属于主动运输。
答案 B
5．解析 协助扩散必须有载体蛋白参与才能进行，否则将被抑制。
答案 D