资源简介

4.1被动运输
【新知导学】
水进出细胞的原理
1.渗透作用
(1)含义：水分子(或其他溶剂分子)通过 的扩散。
(2)方向：从水相对含量高的一侧向相对含量 的一侧渗透。
2.水进出动物细胞(以哺乳动物红细胞为例)
(1)动物细胞所形成的“渗透装置”
①半透膜： 。
②浓度差： 与外界溶液之间的浓度差。
(2)现象
①当外界溶液浓度 细胞质的浓度时，细胞失水。
②当外界溶液浓度 细胞质的浓度时，水分子进出平衡。
③当外界溶液浓度 细胞质的浓度时，细胞吸水。
3.水进出植物细胞(以成熟植物细胞为例)
植物细胞所形成的“渗透装置”
(1)半透膜(原生质层)：细胞膜、 以及两层膜之间的细胞质。
(2)浓度差： 与外界溶液之间的浓度差。
①外界溶液浓度 细胞液浓度时，发生质壁分离现象。
②外界溶液浓度 细胞液浓度时，发生质壁分离复原现象。
4.植物细胞的质壁分离和复原
（1）实验原理
成熟的植物细胞的 相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。
（2）实验步骤及现象
制作装片：制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片
↓
低倍镜观察：有一个紫色的中央大液泡，原生质层紧贴细胞壁
↓
滴加蔗糖溶液：在盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，在另一侧用 吸引
↓
低倍镜观察：观察液泡大小和原生质层的位置
↓
滴加清水：在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引
↓
低倍镜观察：观察液泡大小和原生质层的位置
（3）发生质壁分离的原因
①外因：外界溶液浓度 细胞液浓度。
②内因：原生质层比细胞壁的伸缩性 。
自由扩散和协助扩散
1.概念：物质以扩散方式进出细胞， 消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为 。
2.类型
(1)自由扩散
①概念：物质通过简单的 进出细胞。
②特点： (填“顺”或“逆”)浓度梯度； (填“需要”或“不需要”)载体；
(填“需要”或“不需要”)能量。
③举例： 、脂质小分子等。
(2)协助扩散
①概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。
②特点： (填“顺”或“逆”)浓度梯度； (填“需要”或“不需要”)载体；
(填“需要”或“不需要”)能量。
③举例： 通过通道蛋白进出细胞。
3.影响因素
(1)被动运输的速率直接受膜内外物质 的影响。
(2)协助扩散的速率还与 的数量有关。
4.转运蛋白
(1)分类：载体蛋白和 。
(2)特点：具有 。
①载体蛋白： 容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生自身构象的改变。
②通道蛋白：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。分子或离子 与通道蛋白结合。
(3)实例
①水分子的运输更多的是借助细胞膜上的 以 方式进出细胞。还可以以
方式进出细胞。
②细胞膜上还存在一些无机盐离子的通道蛋白。(例如：Na＋通道、K＋通道)
【问题思考】
1.发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质？
2.在农业生产中有“肥大烧苗”的说法，请用你学到的知识解释其中的生物学原理。
3.转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，二者的区别是什么？
【易错辨析】
1.植物细胞放在0.3g/mL的蔗糖溶液中，都能发生质壁分离现象。（ ）
2.具有半透性的结构都具有选择透过性。（ ）
3.小分子、离子通过细胞膜的方式可能不同。（ ）
4.甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜。（ ）
5.哺乳动物成熟的红细胞吸收葡萄糖时，需要转运蛋白协助，可以逆浓度梯度进行。（ ）
6.协助扩散的速率与膜两侧的浓度差成正比。（ ）
【成果检测】
1.渗透作用需要满足的条件是( )
A.需要有半透膜 B.需要有浓度差和半透膜
C.需要有杂质 D.不需要任何条件
2.将三种洋葱鳞片叶表皮细胞放在相同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后制成临时装片放在显微镜下观察到下图不同状态的细胞图像。这3个细胞原来细胞液浓度的大小关系是( )
A.乙>甲>丙 B.甲<乙 <丙 C. 丙<乙<甲 D. 甲=乙=丙
3.在物质跨膜运输的方式中，自由扩散与协助扩散的相似之处是( )
A.低浓度→高浓度，不需要载体协助 B.高浓度→低浓度，需要载体协助
C.低浓度→高浓度，消耗能量 D.高浓度→低浓度，不消耗能量
4.下列关于被动运输的叙述，错误的是( )
A.包括自由扩散和协助扩散
B.只能顺浓度梯度进行运输
C.都不需要载体
D.都不需要能量
5.人体细胞的细胞质浓度约等于0.9% NaCl，即生理盐水的浓度。生活在海边的人类即使口渴也不会饮用海水（海水浓度约为3.5% NaCl），如果饮用了海水，会造成人体细胞( )
A.吸水 B.维持原浓度 C.失水 D.胀破
6.观察紫色洋葱表皮细胞质壁分离的实验中，能看到的是现象是( )
A.液泡由大变小，紫色变浅 B. 液泡由小变大，紫色变浅
C.液泡由小变大，紫色变深 D. 液泡由大变小，紫色变深
答案以及解析
【新知导学】
半透膜 低 细胞膜 细胞质 大于 等于 小于 液泡膜 细胞液 大于 小于 原生质层 吸水纸 大于 大 不需要 被动运输 扩散作用 顺 不需要 不需要 气体 顺 需要 不需要 钾离子 浓度梯度大小 转运蛋白 通道蛋白 特异性 只 不需要 水通道蛋白 协助扩散 自由扩散
【问题思考】
1.因为细胞壁是全透性的，所以发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。
2.施肥过多会导致土壤溶液浓度过大，植物根部细胞失水过多，植株缺水而萎蔫。
3.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；通道蛋白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，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白相结合。
【易错辨析】
× × √ × × ×
【成果检测】
1.答案：B
解析：A、渗透作用的发生不仅仅需要半透膜，还需要半透膜两侧的溶液具有浓度差，A错误；B、根据以上分析已知，渗透作用的发生需要有浓度差和半透膜，B正确；C、杂质的有无并不是渗透作用的必需条件，C错误；D、渗透作用的发生需要有浓度差和半透膜，D错误。故选B。
2.答案：C
解析：甲图细胞保持了正常状态，说明细胞液的浓度和蔗糖溶液的浓度相等;乙图发生了轻微的质壁分离，说明细胞液的浓度比蔗糖溶液的浓度略小;丙图发生了严重的质壁分离，说明细胞液的浓度比蔗糖溶液的浓度要更小。因此.答案选C。
3.答案：D
解析：自由扩散与协助扩散均属于被动运输，被动运输的运输方向为：高浓度→低浓度，并且它们均不需要消耗能量；唯一的区别是，协助扩散需要载体的协助，故选D。
4.答案：C
解析：被动运输包括自由扩散和协助扩散，自由扩散不需要载体，协助扩散需要载体.故C错误。
5.答案：C
解析：溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，溶质微粒越多，即溶液浓度越高,对水的吸引力越大;反过来,溶
液微粒越少即，溶浓度越低，对水的吸引力越小。
由于海水浓度高于人体细胞质基质，水分子从低浓度一侧流向高浓度一侧， 如果饮用了海水会出现失水的现象，如果失水过多
可能导致脱水，C正确。
故选C。
6.答案：D
解析：当外界溶液浓度大于细胞液浓时，细胞失水，原生质层收缩性大于细胞壁，发生质壁分离现象。在该过程中，由于液泡的细胞液中水分逐渐减少，而溶质和色素等分子数量不变，所以液泡越来越小，且细胞液的浓度越来越高，紫色越来越深。
故选：D

展开更多......

收起↑