人教版必修1第4章细胞的物质输入和输出第1节被动运输学案.docx
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1、第1节被动运输课程标准举例说明有些物质顺浓度梯度进舟细胞,不需要额外供能。素养达成设疑激趣糖醋蒜是大家比较喜欢的一种食品,但如果只用蔗糖来腌制大蒜,糖分很难进入内部, 如果与醋酸共同使用,醋酸会杀死大蒜细胞,糖分就很容易进入大蒜内部了。据此可见,物 质的进进出出都要经过细胞的边界一一细胞膜。那么细胞内外的物质到底是怎样通过细胞膜的呢?夯基提能-分层突破一一互动探究智涂探究点一水进出细胞的原理用半透膜封住长颈漏斗的口部,在长颈漏斗内注入蔗糖溶液,然后把漏斗放到清水中, 使内外液面相平,一段时间后会出现液面上升的现象,这就是渗透现象。结合下图分析渗透 现象发生的条件和原理。1 .漏斗管内的液面为什
2、么会升高?2 .如果漏斗管足够长,管内的液面会无限升高吗?为什么?3 .如果用纱布代替玻璃纸(半透膜),漏斗管内液面还会升高吗?4 .如果烧杯内不是清水,而是同浓度的蔗糖溶液,漏斗液面还会升高吗?5 .渗透装置中,当漏斗内溶液不再上升时,半透膜两侧的溶液浓度相同吗?6 .由以上分析确定渗透作用发生需要什么样的条件?易错警示有关渗透作用的四个误区(1)半透膜两侧的水分子进行的是双向运动,而不是单向运动,观测到的现象是由双向 水分子运动的差别所导致的液面改变。(2)当半透膜两侧的溶液达到平衡时,是指两侧的水分子运动达到平衡,而两侧溶液的 浓度并不一定相同,两侧的液面高度也不一定相同。(3)若溶质分
3、子能通过半透膜,则先是浓度高的一侧液面升高,随后另一侧液面上升, 最后达到渗透平衡。(4)水分子通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。此处的浓度是指物质的量浓度,III-3%IV0a.溶液ib.溶液nC.溶液IHD.溶液IV3.下列关于自由扩散和协助扩散的叙述,正确的是()都不消耗能量 都不需要转运蛋白 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 都是被动运输 葡萄糖可以通过协助扩散顺浓度梯 度运输A. 0(2)B.C. D. 4 .将人的红细胞放入4蒸储水中,一段时间后红细胞破裂,主要原因是()A.红细胞膜具有水溶性B.红细胞的液泡体积增大C.蒸储水大量进入红细胞
4、D.低温时红细胞膜流动性增大5 .在紫色洋葱外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)图中的结构名称是,共同构成了。(3)图中充满了,其浓度o(4)将此细胞置于清水中,的体积会 ,是由于细胞的结果。(5)在滴加质量浓度为0. 3g/mL的蔗糖溶液后的过程中,显微镜下不可能观察到的现象 是0A.液泡缩小B.细胞壁与原生质层分离C.液泡颜色变浅D.细胞核位于原生质层内疑难解答名师指津一一释疑-解惑教材 问题探讨1 .提示:由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出
5、 的水分子数量,使得管内液面升高。如果漏斗管足够长,管内液面也不会无限升高,因为当 水分子进出玻璃纸的数量相等时,液面就不会再升高。2 .提示:用纱布替代玻璃纸时,因纱布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由通过,因而 液面不会升高。3 .提示:半透膜两侧溶液的浓度相等时,单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分 子数量等于渗出的水分子数量,液面不会升高。曲习与应用一、概念检测1. 二、拓展应用1 .提示:实验设计思路:将细胞液浓度相同的紫色洋葱鳞片叶表皮细胞分别置于不同 浓度的蔗糖溶液中,然后制成装片放在显微镜下观察细胞的状态。细胞液的浓度处于未发生 质壁分离和刚刚质壁分离的相邻两蔗糖溶液之间。原理为
6、植物细胞能够通过渗透作用吸水和 失水。2 .提示:温度高低会提高或降低水分子通过半透膜的扩散速率。在一定温度范围内, 提高温度会加快水分子通过半透膜的速率;而降低温度则减缓水分子通过半透膜的速率实 验方案设计如下:按本章第1节渗透现象示意图组装好三组装置。在第组的烧杯外用酒精灯或水浴锅加 热升温;第二组烧杯外加冰块降温;第三组留作对照。三组装置同时开始实验,并记录液面 变化及液面上升到最大高度时所需的时间。第1节被动运输夯基提能-分层突破探究点一【师问导学】1 .单位体积的清水中水分子数大于蔗糖溶液中的水分子数。单位时间内由清水进入蔗 糖溶液的水分子多于由蔗糖溶液进入清水的水分子。2 .不会。
7、由于烧杯中与漏斗中的液体具有浓度差,即渗透压,所以水分子有进入漏斗 的趋势;但是液面差A H会产生相应的压强,当AH产生的压强与渗透压平衡时,半透膜两 侧水分子的交换速率相同,液面将不再升高。3 .不会,因为纱布是全透性的,水分子和蔗糖溶液都能通过。4 .液面不会升高,因为半透膜两侧溶液的浓度相等,单位时间内由清水进入蔗糖溶液 的水分子数等于由蔗糖溶液进入清水的水分子数。5 .不同。渗透作用停止时,漏斗内液面不再上升,水分子通过半透膜的双向扩散速率 相等,但漏斗内溶液浓度仍高于烧杯中溶液浓度。这是漏斗内液面升高产生的作用力加大阻 止烧杯中水分子向漏斗扩散的缘故。6 .渗透作用发生的条件是:具有
8、半透膜和浓度差。【随堂检测】1 .解析:细胞壁主要由纤维素和果胶组成,具有全透性,不属于半透膜,A错误:前 萄糖分子不是溶剂分子,所以不属于渗透作用,B错误;K+不是溶剂分子,所以不属于渗透 作用,C错误;细胞膜相当于半透膜,另外水分子是溶剂分子,所以水分子通过细胞膜是渗 透作用,I)正确。答案:D2 .解析:图中代表半透膜,水分子能自由通过,而大分子不能通过,A正确;图甲 和图乙比较,漏斗内液面上升,说明漏斗内溶液的浓度高于烧杯中溶液的浓度,B正确; 因为漏斗内液柱压力的作用,当液面不再上升时,溶液的浓度依然大于溶液的浓度,C 错误;图甲中溶液和浓度差越大,则水分子跨膜运输的数量越多,则图乙
9、中的水柱上升 得越高,D正确。答案:C3 .解析:透析袋是由半透膜制成的袋状容器,并且在半透膜的两侧有浓度差,水分子 从低浓度流向高浓度,所以水分会进入透析袋内,导致袋内水分增多,透析袋胀大,而淀粉 不会从袋内出来,所以试管内依然是清水,浓度不变。答案:A4 .解析:由于隔、就=M.机,所以两个漏斗中的液面都会上升,由于A与a的浓 度差要小于B与b的浓度差,所以益的高度要大于力;同时由于图2中吸水相对要少,所 以a的溶液浓度相对较高。答案:I)探究点二【师问导学】1 .观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态,以便与处理后的状态形成自身对照。2 .紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中有花青素,使液泡中
10、的细胞液呈紫色,有利 于观察。3 .不会发生质壁分离现象,只发生渗透吸水或失水。4 .选用0.3g/mL的蔗糖溶液作试剂,出现质壁分离的现象既明显,又不会杀死细胞。 若浓度过高,质壁分离速度过快,细胞会因失水过多而死亡,不能再进行质壁分离复原;若 浓度过低,不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。5 .因为细胞壁是全透性的,所以洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。6 .会。开始外界溶液浓度较大,细胞发生质壁分离;细胞主动吸收K+和NO,后,随着 细胞液浓度增大,质壁分离后又会自动复原。【随堂检测】1 .解析:图中C细胞质壁分离程度最大,细胞失水最多,说明C的细胞液浓度最小:b 没有发生质
11、壁分离,说明细胞液浓度大于或等于细胞外液浓度;而a失水较少,说明细胞外 溶液浓度比a细胞液梢大。综上所述,三种细胞原细胞液的浓度关系为bac。答案:B2 .解析:图甲中细胞存在于清水中,此时细胞会渗透吸水,但存在细胞壁的限制,使 得原生质层紧贴细胞壁,A正确;图像从甲到乙发生了细胞的渗透失水,是由于细胞液浓度 低于细胞周围溶液浓度导致的,B错误;图像乙是细胞的质壁分离现象,此时细胞壁以内, 原生质层以外的部分充满了蔗糖溶液,C正确;图像甲与乙中,a和c都因含有色素而呈现 紫色,D正确。答案:B3 .解析:图示细胞正处于“质壁分离”状态,要注意此状态下一步可以是液泡继续增 大,也可以是液泡继续变
12、小,也可以是液泡不发生变化,【)正确。答案:D4 .解析:由题图分析,滴加蔗糖溶液后一段时间,保卫细胞气孔张开一定程度,说 明保卫细胞在蔗糖溶液中吸收一定水分;滴加蔗糖溶液后一段时间,保卫细胞气孔关闭, 说明保卫细胞在蔗糖溶液中失去一定水分;滴加蔗糖溶液后一段时间,保卫细胞气孔张 开程度较大,说明保卫细胞在蔗糖溶液中吸收较多水分,且多于蔗糠溶液,由此推断3 种蔗糖溶液浓度大小为XD。由分析可知,处细胞吸水量少于处细胞,说明保卫细 胞细胞液浓度处理后处理后,A错误;处细胞失水,故质壁分离现象最可能出现在 滴加后的观察视野中,B正确;滴加后细胞大量吸水,故滴加后有较多水分子进入保 卫细胞,C正确;
13、由分析可知,3种蔗糖溶液浓度高低为XD,D正确。答案:A探究点三【师问导学】1 .自由扩散 协助扩散 (4)相同点:b、c都需要转运蛋白协助、都是顺浓度梯度跨膜运输;不同点:b是由载 体蛋白协助,c是由通道蛋白协助。2 . (1)如图1所示溶液的浓度差(2)如图2所示 受到转运蛋白数量的限制 溶液的浓度差和转运蛋白的数量图1图2【随堂检测】1 .解析:自由扩散与协助扩散的相同之处都是顺浓度梯度(高浓度一低浓度),同时均 不消耗能量;不同之处表现在自由扩散不需要转运蛋白,而协助扩散需要转运蛋白。答案:I)2 .解析:是否需要转运蛋白协助是自由扩散与协助扩散的区别。由于人工合成的无蛋 白磷脂双分子
14、膜上无蛋白质,也就没有转运蛋白,协助扩散将受到抑制。答案:D3 .解析:细胞膜上的载体蛋白具有专一性,运输葡萄糖的转运蛋白不能运输氨基酸: 该图表示协助扩散,发生在被转运物质顺浓度梯度跨膜运输时;哺乳动物红细胞吸收葡萄糖 的方式是协助扩散,该膜可能是哺乳动物的红细胞膜;协助扩散不消耗能量,与协助扩散有 关的细胞器不包括线粒体。答案:C4 .解析:由图中看出,生物膜对水分子的通透性大于人工膜,说明生物膜上存在着协 助H_O通过的物质,A错误;由图中看出,人工膜对三种离子的通透性相同,并且均处于较 低值,而生物膜对三种离子的通透性不同,说明生物膜对k+、Na+、C的通透具有选择性, B正确;由曲线
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