资源简介 课时分层训练(十二) 被动运输知识点1 水进出细胞的原理1.下图是研究渗透作用的实验装置,漏斗内外有不同浓度的同一种溶液S1和S2,实验起始时漏斗内外液面相平。下列说法错误的是( )A.实验开始时S1浓度大于S2浓度B.渗透平衡时S1浓度大于S2浓度C.渗透平衡时无物质透过半透膜D.如果将S2浓度适当降低,则渗透平衡时液面差更大C [开始实验后出现了液面差,说明发生了渗透作用,漏斗内液面上升,溶液量增多,说明实验开始时S1的浓度大于S2的浓度,A正确;渗透平衡时存在液面差,液面差产生的水分运输的阻力需要半透膜两侧的浓度差产生的水分运输的动力来抵消,所以渗透平衡时浓度不相等,且漏斗内液面高于漏斗外,说明渗透平衡时S1浓度大于S2浓度,B正确;渗透平衡时,S1溶液中水分子与S2溶液中水分子的移动只是处于动态平衡,仍然透过半透膜,C错误;如果将S2浓度适当降低,那么漏斗内外溶液浓度差将增大,水分子向漏斗内运输的速率将会更快,渗透平衡时的液面差也将会更大,D正确。]2.如图所示,在U形管中部装入半透膜,在a侧加入红色的细胞色素(为相对分子质量13 000的蛋白质,不能通过半透膜)的水溶液,b侧加入清水,并使左右两侧液面高度一致。经过一段时间后,实验结果将是( )A.ab两侧液面高度一致,b侧为无色B.ab两侧液面高度一致,b侧为红色C.a侧液面低于b侧液面,b侧为红色D.a侧液面高于b侧液面,b侧为无色D [细胞色素分子不能通过半透膜,但水分子可通过半透膜。a侧因加入细胞色素分子的水溶液而呈现红色,b侧加入清水,呈现无色,且U形管两侧的液面等高。因单位时间内,b侧的水分子通过半透膜进入a侧的数量多于a侧的水分子通过半透膜进入b侧的数量,水分整体表现为由b侧向a侧流动,一段时间后,表现为a侧液面高于b侧液面,b侧无色,综上所述,D正确。]知识点2 探究植物细胞的吸水和失水3.在观察洋葱表皮细胞的质壁分离及复原实验中,显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述错误的是( )A.由甲转变为乙的过程中细胞失水B.由甲转变为乙的过程中液泡颜色加深C.由乙转变为丙的过程中液泡体积增大D.由乙转变为丙的过程中细胞吸水能力增大D [由甲转变为乙的过程中,细胞发生质壁分离,细胞失水,液泡颜色加深,A、B正确; 由乙转变为丙的过程中,发生质壁分离复原,细胞吸水,液泡体积增大,此过程中细胞液浓度变小,细胞吸水能力减小,C正确,D错误。]知识点3 自由扩散和协助扩散4.甲、乙两种物质分别通过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层膜代替细胞膜,并维持其他条件不变,则( )A.甲的运输被促进B.乙的运输被促进C.甲的运输被抑制D.乙的运输被抑制D [协助扩散和自由扩散都是物质顺浓度梯度的扩散过程,主要动力是细胞膜两侧的浓度差,但是协助扩散是在细胞膜上转运蛋白的协助下进行的,D符合题意。]5.图甲、乙分别表示载体介导和通道介导的两种物质运输方式,其中通道介导的扩散比载体介导快 1 000 倍。下列叙述错误的是( )A.载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上不是静止不动的B.载体蛋白和通道蛋白在物质转运时作用机制不同C.甲、乙两种方式中只有乙属于被动运输D.载体蛋白转运时会发生构象改变导致运输速率较慢C [载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上不是静止不动的,而是具有流动性,A正确;载体蛋白转运物质时要与物质结合发生构象变化,通道蛋白在转运物质时,不与其结合发生构象变化,二者作用机制不同,B正确;甲、乙两种方式都是从高浓度一侧运输到低浓度一侧,需要转运蛋白的协助,都属于被动运输,C错误;载体蛋白在转运离子或分子时,会与离子或分子结合,导致自身构象的改变,与通道蛋白转运方式相比,运输速率较慢,D正确。]6.在“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中,依次观察到的结果如图所示,其中①②指细胞结构。下列叙述正确的是( )A.乙到丙的变化是由于外界溶液浓度大于细胞液浓度所致B.丙达到渗透平衡时,无水分子进出原生质层C.与甲相比,乙的细胞液吸水能力较强D.细胞发生渗透作用至丙状态时,细胞内外溶液浓度相等C [乙→丙的变化过程中,细胞吸水发生质壁分离的复原,细胞液浓度大于外界溶液浓度,A错误;丙达到渗透平衡时,水分子进出原生质层达到动态平衡,B错误;甲→乙的变化过程中,细胞失水,细胞液的浓度升高,其吸水能力逐渐增强,C正确;细胞发生渗透作用至丙状态时,由于细胞壁的存在,可能细胞液浓度仍大于外界溶液浓度,D错误。]7.下图是K+通道模式图,它由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体,在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”。下列叙述错误的是( )A.K+通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合B.此通道蛋白对通过的离子具有选择性C.此通道的运输速率受到K+浓度差的影响D.此通道蛋白对K+的运输可以双向进行D [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, K+通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,A 正确;此通道蛋白对通过的离子具有选择性,B正确;结合题意可知, K+可通过通道蛋白进出细胞,则其方式是协助扩散,膜内外物质浓度梯度的大小会直接影响协助扩散的速率,浓度差越大,扩散速率越快, C正确;K+通道由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体,在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”,故此通道蛋白对K+的运输只能单向进行,D错误。]8.某同学进行“植物细胞质壁分离和复原”实验。所用材料为紫色的洋葱鳞片叶,试剂是蔗糖溶液和清水。请回答下列问题:(1)该实验研究的是________和______对紫色洋葱鳞片叶表皮细胞失水和吸水的影响。观察的对象是洋葱鳞片叶表皮细胞中________的大小,以及________的位置。(2)下图是某同学进行该实验时拍下的显微照片,照片是否属于物理模型?________(填“是”或“否”)。此时细胞液浓度与外界溶液浓度的大小关系是___________________________________________________ __________________________________________________________。(3)若质壁分离后不能复原,则导致细胞失水过度而死亡的原因可能有①________________,②__________________。若改用相同质量浓度的葡萄糖溶液则会使细胞开始发生质壁分离时所用时间更________(填“长”或“短”)。解析:(1)由分析可知,“植物细胞质壁分离和复原”实验研究的是清水和蔗糖溶液对细胞吸水和失水的影响。该实验的观察对象是洋葱鳞片叶表皮细胞中液泡的大小、颜色的深浅及原生质层的位置。(2)拍摄的显微照片没有模型构建的过程,不属于物理模型。在观察植物细胞质壁分离与复原的实验中,当细胞处于质壁分离状态时,此时细胞可能正在发生质壁分离;也可能完成质壁分离,细胞与外界溶液处于相对平衡状态;还可能处于质壁分离的复原过程中。因此,此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是细胞液浓度大于、等于或小于外界溶液浓度。(3)若质壁分离后不能复原,则导致细胞失水过度而死亡的原因可能是蔗糖溶液浓度过大,也可能是质壁分离时间过长。由于葡萄糖的相对分子质量小于蔗糖,因此相同质量浓度的葡萄糖溶液物质的量浓度高于蔗糖,所以开始发生质壁分离时所用时间更短。答案:(1)蔗糖溶液 清水 液泡 原生质层 (2)否 细胞液浓度大于、等于或小于外界溶液浓度(或不能确定) (3)蔗糖溶液浓度过大 质壁分离时间过长 短21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共48张PPT)第4章 细胞的物质输入和输出第1节 被动运输说出渗透作用的概念,以及判断渗透方向。通过比较外界浓度和细胞浓度,能判断出细胞吸水和失水。阐述原生质层、质壁分离及质壁分离复原的概念,说出质壁分离发生的外因和内因。问题探讨问题探讨一段时间10%蔗糖溶液1、A、B两侧液面会如何变化? 。2、该侧液面会一直上升吗? 。AB清水10%蔗糖溶液清水B侧液面升高不会常见的渗透装置常见的渗透装置一段时间10%蔗糖溶液1、A、B两侧液面会如何变化? 。2、液面不在上升时,A、B两侧溶液的浓度大小为 。AB5%蔗糖溶液10%蔗糖溶液5%蔗糖溶液B侧液面升高B>A1、红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗?这些有机物相当于“问题探讨” 所示装置中的什么物质?2、红细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜?4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件?5、临床输液为什么用生理盐水?3、当外界溶液溶质的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破吗?【阅读书本P62-63内容,思考下列问题】一、水进出动物细胞的原理1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗?这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质?红细胞中的有机物有的能通过细胞膜,有的不能。血红蛋白是有机大分子物质,不能透过细胞膜,它相当于“问题探讨”中的蔗糖分子。2.红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜?是。但细胞膜具有生命活性,物质通过细胞膜的方式不只是简单扩散,具有选择透过性。【思考讨论】一、水进出动物细胞的原理外界溶液细胞膜半透膜蔗糖溶液细胞质基质相当于相当于①红细胞与外界溶液组成了一个渗透系统。②红细胞的细胞膜相当于一层半透膜,水分通过渗透作用进出红细胞。一、水进出动物细胞的原理【思考讨论】吃腌制的咸菜,连续嗑带盐瓜子会感觉口渴,这是为什么呢?口腔细胞失水一、水进出动物细胞的原理【思考讨论】3.当外界溶液溶质的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破吗?不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降,如果外界溶液浓度不是很低,有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡,此时,红细胞将不再吸水。4.红细胞吸水或失水取决于什么条件?取决于红细胞内外溶液的浓度差,一般情况下,浓度差越大时,细胞吸水或失水越多。一、水进出动物细胞的原理【思考讨论】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。5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水。一、水进出动物细胞的原理【思考讨论】大马哈鱼,既可以生活在海水中,也可以生活在淡水中。一生的大部分时间在高盐度的海水中生活,在生殖时期由海水经过河口区进入淡水水域产卵,受精卵在淡水中孵化。与生活中的联系当由淡水进入海水:排水保盐,以免机体细胞在低浓度环境中吸水过多而涨破由海水进入淡水:排盐保水,使得机体不至 于失水过多而死亡。与生活中的联系生活中我们会发现:将有些萎蔫的菜叶浸泡在清水中,不久,菜叶就会变的硬挺。对农作物施肥过多,会造成“烧苗”现象。盐腌制过的黄瓜,皱皱巴巴,还出水。提出问题水分进出植物细胞是通过渗透作用吗?二、渗透原理的应用——水进出植物细胞的原理【阅读书本P54-55思考·讨论中的资料,思考下列问题】①植物细胞的细胞壁能否控制水分或溶质分子进出细胞呢 ②植物细胞的细胞壁能否影响吸水与失水呢 ③成熟植物细胞失水主要失去哪个结构中的水呢 ④植物细胞吸水和失水是否也是发生了渗透作用呢 如何判断 请说出植物细胞和动物细胞在结构上的主要区别叶绿体细胞壁大液泡成熟植物的细胞结构二、渗透原理的应用——水进出植物细胞的原理1.植物细胞的细胞壁能否控制水分或溶质分子进出细胞呢?否,植物细胞的细胞壁是全透性的,水分或大部分溶质分子均可以自由地通过细胞壁。成熟植物细胞模式图细胞壁细胞膜细胞液细胞质液泡膜二、渗透原理的应用——水进出植物细胞的原理成熟植物细胞模式图细胞壁细胞膜细胞液细胞质液泡膜细胞壁对细胞的失水无影响。细胞壁的伸缩性比较小,因有细胞壁的约束,即使细胞内外有浓度差,植物细胞也不能无限地吸水,即植物细胞不会吸水涨破。2.植物细胞的细胞壁能否影响吸水与失水呢?二、渗透原理的应用——水进出植物细胞的原理细胞壁(全透性)细胞膜细胞质液泡膜原生质层提示:水分进出植物细胞主要是指水经过原生质层进出液泡,这一点与动物细胞有所区别。成熟的植物细胞模式图外界溶液二、渗透原理的应用——水进出植物细胞的原理相当于半透膜成熟植物细胞可通过渗透作用吸水和失水思考:能否把整个原生质层看作是一层半透膜呢?二、渗透原理的应用——水进出植物细胞的原理原生质层和细胞壁分离。细胞壁细胞膜细胞质液泡膜原生质层细胞壁细胞膜细胞质液泡膜原生质层将植物细胞放置于一浓度较高的溶液(0.3 g/L蔗糖溶液)中,会有怎样的变化?H2O少H2O多滴加0.3 g/L蔗糖溶液二、渗透原理的应用——水进出植物细胞的原理细胞壁细胞膜细胞质液泡膜细胞壁细胞膜细胞质液泡膜原生质层将质壁分离的细胞放置于清水中,又会有怎样的变化?原生质层恢复原状,和细胞壁再次紧贴。H2O多H2O少滴加清水1.将生鸡蛋的大头保持壳膜完好并去掉蛋壳,小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出,向蛋壳膜内灌入质量分数为15%的蔗糖溶液(蔗糖不能穿过壳膜),然后放在水槽的清水中并用铅笔标注初始的吃水线,如下图所示。下列分析不正确的是( )A.壳膜相当于渗透装置中的半透膜B.一段时间过后,吃水线会低于水槽的初始水面C.当水进出壳膜的速率相等时,壳膜内外浓度相等D.若将清水换为 25%的蔗糖溶液,则蛋壳将上浮【对点练习】C二、渗透原理的应用——水进出植物细胞的原理【对点练习】2.扩散作用实验装置如图所示,甲、乙两管的口径相同,半透膜只允许葡萄糖分子通过,淀粉分子无法通过,当达到渗透平衡时,下列有关甲、乙两管溶液的叙述正确的是( )A.甲管中水位高度低于乙管B.甲管中的葡萄糖浓度低于乙管C.甲管中的淀粉浓度高于乙管D.两管的葡萄糖浓度均为8%,淀粉均为4%C二、渗透原理的应用——水进出植物细胞的原理三、观察植物细胞吸水和失水【阅读书本P64-65的内容,思考下列问题】①实验中选用了哪些溶液?②所选的生物材料是什么?制作临时装片是怎么处理的?③实验中共用显微镜观察了几次,每次观察都用什么溶液处理?④实验中用显微镜的高倍镜还是低倍镜观察?三、观察植物细胞吸水和失水水分进出细胞是通过渗透作用吗?原生质层是否相当于一层半透膜?水分通过渗透作用进出植物细胞,原生质层相当于一层半透膜探究水分是否通过渗透作用进出植物细胞①制作临时装片, 观察植物细胞正常形态;②将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中,观察其大小变化;③再将植物细胞浸润在清水中,观察其大小的变化。提出问题:实验设计:做出假设:实验目的:进行实验:浓蔗糖清水细胞壁的伸缩性原生质层的伸缩性<外因:外界溶液浓度细胞液浓度>内因原生质层相当于一层半透膜细胞渗透失水质壁分离质壁分离:指原生质层和细胞壁发生分离的现象。思考:质壁分离中“质”和“壁”分别指什么?质指原生质层,壁指细胞壁。质壁分离和质壁分离复原三、观察植物细胞吸水和失水质壁分离复原1. 概念:发生质壁分离的植物细胞因吸水,恢复为原来的状态。2. 质壁分离复原的原因:外界溶液浓度小于细胞液的浓度,细胞吸水质壁分离复原质壁分离三、观察植物细胞吸水和失水滴加蔗糖溶液滴加清水质壁分离质壁分离复原归纳小结:1.对于成熟植物细胞来说,_________相当于半透膜,其伸缩性____。2.细胞壁是________,溶于水的物质都可以通过细胞壁,而且细胞壁的伸缩性____。3.当外界溶液浓度大时,细胞渗透失水,原生质层缩小程度较细胞壁缩小程度____,发生___________________分离。4.将质壁分离的细胞置于低浓度溶液中,液泡吸水,原生质层恢复原状,即发生________________。原生质层大全透的小大原生质层与细胞壁质壁分离复原三、观察植物细胞吸水和失水3.某同学选择红色山茶花的花瓣观察植物细胞的吸水与失水,下表是用不同浓度的蔗糖溶液处理花瓣的结果,下图是观察到的某一质量浓度蔗糖溶液处理后的花瓣细胞。下列相关叙述错误的是( )A.本实验的自变量是蔗糖溶液的质量浓度B.将蔗糖溶液换为相同质量浓度的葡萄糖溶液,实验的结果和表中相同C.图中甲处的溶液为蔗糖溶液D.0.40 g/mL的蔗糖溶液组中,滴入清水不复原是因为细胞已经死亡【对点练习】B三、观察植物细胞吸水和失水4.如图是浸润在蔗糖溶液中马铃薯块茎细条的实验前长度与实验后长度之比随蔗糖溶液浓度的变化曲线。假设实验中a~f组马铃薯块茎细条的初始状况相同,蔗糖不进入细胞。下列说法错误的是( )A.NPC的数量与细胞代谢强度有关B.蛋白质和DNA等大分子可以通过NPC进出细胞核C.附着有NPC的核膜与内质网膜、高尔基体膜直接相连D.大分子通过NPC进出细胞核不需要消耗能量【对点练习】A三、观察植物细胞吸水和失水四、被动运输1.什么是被动运输?2.被动运输有哪些类型?并熟记常见物质的运输方式。3.不同类型之间进行比较,物质运输是否需要借助转运蛋白、消耗能量?4.转运蛋白的种类及区别。5.水分子的进出细胞的方式有哪些?【阅读书本P66-67的内容,思考下列问题】像水分子这样,物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。四、被动运输1.总结自由扩散的特征有哪些?2.举例说明哪些物质是通过自由扩散这种方式穿过细胞膜?(1) 自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞,也叫简单扩散。活动1:观看视频,结合课本P66,回答下列问题。四、被动运输细胞外细胞内特点:①顺浓度梯度(高浓度→低浓度)②不需要转运蛋白协助③不需要消耗能量(1)自由扩散(简单扩散):物质通过简单的扩散作用进出细胞动力:浓度差四、被动运输O2, CO2, N2等水,苯甘油,乙醇等人工合成的脂双层气体水和脂溶性小分子甘油、乙醇等都是脂溶性物质,与磷脂分子有较强的亲和力,容易通过磷脂双分子层进出细胞。四、被动运输(1) 自由扩散:实例:1.气体分子,如O2、CO2、N2等。2.水、尿素等小分子。3.脂溶性小分子,如甘油、脂肪酸、乙醇、苯等。4.脂质分子(胆固醇、性激素等)。影响因素:浓度差、温度四、被动运输(1) 自由扩散:1.总结协助扩散的特征有哪些?2.举例说明哪些物质是通过协助扩散这种方式穿过细胞膜?活动2:观看视频,结合课本P66,回答下列问题。(2) 协助扩散 (易化扩散):借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。四、被动运输特点:①顺浓度梯度运输②需要转运蛋白协助③不需要消耗能量(2) 协助扩散 (易化扩散):借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式动力:浓度差四、被动运输实例:①葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞②钠钾离子通过离子通道蛋白运输③水分子通过水通道蛋白运输浓度差、转运蛋白种类和数量、温度浓度差扩散速度影响因素:P点后受转运蛋白数量影响(2) 协助扩散 (易化扩散):四、被动运输转运蛋白:镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质,能够协助离子和一些小分子有机物顺浓度梯度跨膜运输,这些蛋白质称为转运蛋白。类型:通道蛋白、载体蛋白通道蛋白载体蛋白(2) 协助扩散 (易化扩散):四、被动运输载体蛋白 通道蛋白转运特点自身构象是否与转运的分子结合是否有特异性实例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改变不改变不结合结合具有具有葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞水分子、离子通过通道蛋白进出细胞(2) 协助扩散:四、被动运输图4-5钾离子通道模式图Roderick MacKinnon水通道蛋白模式图(P68)Peter Agre通道蛋白20世纪80年代,科学家又从蚕豆保卫细胞中检测出K+的通道。1998年,美国科学家麦金农(R.Mackinon)解析了K+通道蛋白的立体结构。1988年,美国科学家阿格雷从红细胞和肾小管细胞中分离出一种新的膜蛋白,后来证实了水通道蛋白的存在。四、被动运输(2) 协助扩散:1、自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗?为什么?运输动力是什么?不需要。因为两者都是顺物质浓度梯度。浓度差。共同点:都是顺物质浓度梯度,不需要细胞消耗能量。不同点:前者不需要蛋白质的协助, 后者必须有蛋白质的协助。2、自由扩散和协助扩散有什么异同?思考与讨论:四、被动运输(2) 协助扩散:物质总是以一种方式进入到细胞内的吗?不是,如:水进出细胞的方式可能是自由扩散也可能是协助扩散,但更多的是以协助扩散方式(水通道蛋白)进出细胞。四、被动运输5.协助扩散需要细胞膜上转运蛋白的协助,转运蛋白包括通道蛋白和载体蛋白两种。图甲、图乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协助扩散方式。下列有关叙述正确的是( )A.水分子可以通过图甲方式进入细胞B.红细胞吸收葡萄糖方式与图乙相同C.载体蛋白运输物质时,自身构象会发生变化D.图中运输方式能维持细胞膜两侧溶质的浓度差【对点练习】C四、被动运输6.如图是在停止能量供应的条件下得出的曲线,图中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,下列叙述正确的是( )A.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C.方式b的最大转运速率与转运蛋白数量有关D.方式a和b的转运速率均与物质的浓度差成正比【对点练习】C四、被动运输 展开更多...... 收起↑ 资源列表 人教版高中生物必修1课时分层训练(十二)被动运输含答案.docx 人教版高中生物必修一4.1被动运输课件.ppt