新教材浙科版生物必修1学案第3章第3节物质通过多种方式出入细胞含答案Word下载.docx
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②结果 扩散使得该分子或离子分布均匀，直到平衡。
③实例 氧、二氧化碳等气体分子通过扩散出入细胞，酒精、甘油等脂溶性物质也以这种方式跨膜运输。
（2）渗透
①概念 一般来说，水分子通过半透膜的扩散称为渗透。
②方向 渗透作用的方向是从水分子数相对较多的一侧进入水分子数相对较少的一侧，也就是溶液中的水分子从溶液中溶质的浓度低的一侧进入浓度高的一侧。
（3）细胞的渗透作用吸水和失水
①当细胞内、外水分子的相对数目相等，即溶液中溶质的浓度相等时，红细胞和植物细胞都没有发生变化。
②当细胞外水分子相对较多，也就是溶液中溶质的浓度相对低时，红细胞在水中会因渗透作用吸水胀大甚至破裂；
植物细胞在水中也会因渗透作用吸水而膨胀，但不会像红细胞那样发生破裂，因为细胞壁限制了植物细胞的过度膨胀。
③当细胞外水分子相对较少，也就是溶液中溶质的浓度相对高时，红细胞会因渗透作用失去水分而导致细胞皱缩；
植物细胞也会因渗透作用失水，质膜以及质膜以内的部分因收缩而发生质壁分离。
2．活动 观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
（1）实验原理 植物细胞浸泡在不同浓度的溶液中，由于细胞液与外界溶液中溶质的浓度的差异，植物细胞可能因为吸水、失水引起细胞形态的变化，这些变化可以通过显微镜观察到。
（2）方法步骤
①制作洋葱表皮的临时装片。
在载玻片中央滴一滴水。
用镊子撕取紫色洋葱外表皮约0.5_cm2，放在载玻片的水滴中，展平后盖上盖玻片。
②观察洋葱表皮细胞的质壁分离现象。
ⅰ.先用低倍物镜观察，再用高倍物镜观察，可观察到洋葱表皮细胞中紫色的大液泡，同时还可能观察到质膜及其以内部分紧紧地贴着细胞壁。
ⅱ.从盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3_g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几次后，观察细胞的变化，可发现洋葱表皮细胞发生质壁分离。
ⅲ.绘图记录一个已发生质壁分离的细胞。
③观察洋葱表皮细胞的质壁分离复原现象。
观察到植物细胞发生质壁分离后，从盖玻片的一侧滴水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几次后，观察植物细胞的质壁分离复原现象。
3．被动转运
（1）被动转运
物质由浓度较高的一侧转运至浓度较低的一侧，称为被动转运。
这种转运不需要消耗能量。
（2）易化扩散
①特点 这种转运方式是将物质从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧，也不需要消耗能量，但必须借助载体蛋白的帮助。
②需要载体转运的原因 细胞所需要的许多种小分子或离子，在细胞膜外侧的浓度虽然常比细胞内高，但由于它们不溶于细胞膜的磷脂双分子层中，或者是体积太大，不能直接穿过细胞膜，此时需借助于细胞膜中的一类载体蛋白将分子或离子转运到细胞内。
③载体转运的机制 载体蛋白分子与被转运的分子或离子结合后改变形状，把分子或离子转运至膜的另一侧。
将分子或离子释放后，载体蛋白又恢复至原来的形状。
二、主动转运需要载体蛋白，并且消耗能量
1．主动转运的特点
（1）逆浓度梯度的转运。
（2）要消耗能量，消耗的能量来自细胞中的ATP。
（3）必须有载体蛋白参与。
2．主动转运与易化扩散的比较
（1）共同点 都需要载体蛋白的参与，在转运过程中载体蛋白都会发生形状变化。
（2）最大的区别 主动转运需要ATP提供能量，而被动转运不需要这种能量。
3．主动转运的生理意义
由于有能量的供给，主动转运就能够根据细胞的需要转运分子或离子，可以逆着浓度梯度从低浓度的一侧向高浓度的一侧转运物质。
因此，主动转运是细胞最重要的吸收或排出物质的方式，它可以保持细胞内部某些物质的浓度与周围环境相比有较大的差别。
三、有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞
1．胞吞、胞吐的分子特点
某些生物大分子如蛋白质、多糖等进入细胞。
2．胞吞、胞吐的过程
首先会被一部分细胞膜包起来，然后这一部分细胞膜与整个细胞膜脱离，裹着该物质运到细胞的内侧或外侧。
如果把这一部分物质运送到细胞内侧，就称为胞吞；
如果把这一部分物质运送到细胞外侧，就称为胞吐。
3．胞吞、胞吐的实例
变形虫的摄食过程就是胞吞作用，人体消化系统中消化酶（如蛋白酶）的分泌就是通过胞吐作用实现的。
4．胞吞、胞吐的特点
在胞吞、胞吐过程中发生细胞膜的融合与断裂，它也需要能量的供应。
判断对错（正确的打“√”，错误的打“×
”）
1．扩散和渗透都是物理现象。
（ ）
2．水分子通过渗透作用进入红细胞和植物细胞所引起的现象完全相同。
3．物质跨膜的渗透比易化扩散速率要大。
（ ）
4．植物的根需要从土壤溶液中吸收离子，而土壤溶液中该离子的浓度往往低于根细胞中的浓度，吸收离子的方式是易化扩散。
5．进出细胞的物质并不一定都通过跨膜转运来实现。
提示：
1.√
2．×
植物细胞渗透吸水不会胀破。
3．×
易化扩散的速率比扩散和渗透要大得多。
4．×
是主动转运。
5．√
被动转运
1．类比法理解植物细胞渗透吸水与失水的结构基础
2．细胞吸水、失水的判断方法
（1）通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断：
当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；
当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水；
当细胞外溶液浓度与细胞液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，处于动态平衡。
（2）根据重量或长度变化（如萝卜条）来判定：
若重量增加或长度变长，则吸水；
反之则失水。
3．扩散与易化扩散的比较
被动转运的方式
扩散（渗透）作用
易化扩散
运输方向
都是顺浓度梯度
是否耗能
都不耗能
是否需要
转运蛋白
否
是
运输小分子有机物的特点
气体分子或脂溶性物质
小分子或离子不溶于细胞膜的脂双层中，或者是体积太大，不能直接穿过细胞膜
直接影响运输速率的因素
膜内外物质浓度梯度的大小
除膜内外物质浓度梯度的大小之外，转运蛋白的数量
合作探究：
1.将家兔红细胞甲、乙、丙、分别置于三种不同浓度（a、b、c）的溶液中，水分子的跨膜运输示意图如下（箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示水分子出入的多少，已知实验前甲、乙、丙细胞内部溶液浓度相等），思考讨论下列问题：
（1）据图可知，对三种溶液浓度的大小作出比较。
由分析可知，外界溶液浓度越大，细胞失水越多，三种溶液浓度c<
b<
a。
（2）当甲细胞达到平衡后，比较甲、乙细胞内部液体的浓度大小。
浓度甲>
乙。
（3）若丙换成洋葱表皮细胞，则其会胀破吗？
为什么？
不会胀破，植物细胞膜外有细胞壁，对细胞起支撑和保护作用。
2．如图A为两个渗透装置，溶液a、b为不同浓度的同种溶液，且a溶液浓度<
b溶液浓度，c为清水，图B为在显微镜下观察到的某植物表皮细胞，思考讨论下列问题。
（1）一段时间后图A中装置2的液面与装置1的液面高度一样吗？
根据题干“a溶液浓度<
b溶液浓度，c为清水”，可推测一段时间后装置2的液面高于装置1的液面。
（2）若图B所示为某农作物的根毛细胞，应对该农作物采取怎样的措施？
图示显示细胞发生了质壁分离，农作物严重缺水，应及时灌溉。
（3）图B中的⑦与图A中的②通透性完全相同吗？
不完全相同。
图B中的⑦的膜具有选择透过性，图A中的②没有选择透过性，只要微粒大小小于膜上的孔均可以通过。
1．现有体积相同、质量分数相同的蔗糖溶液和葡萄糖溶液。
图1表示这两种物质透过半透膜的情况，图2表示渗透作用装置图，下列叙述合理的是（ ）
A．图1体现了半透膜的选择透过性
B．图2甲中水柱a先上升后下降
C．图2乙中水柱b先上升后不变
D．平衡后水柱a的高度高于水柱b
D [人工制成的半透膜，如玻璃纸没有生物活性，不具有选择透过性，A错误；
由于蔗糖不能透过半透膜，故水柱a表现为先上升后保持不变，B错误；
葡萄糖能透过半透膜，水柱b表现为先上升，后由于葡萄糖透过半透膜浸入清水中，水柱b将下降，C错误；
根据B、C选项可知，平衡后水柱a的高度高于水柱b，D正确。
]
2．下列有关渗透作用的说法，不正确的是（ ）
A．将植物细胞放在清水中，当细胞不再吸水时细胞内外浓度不一定相等
B．根尖成熟区表皮细胞主要通过渗透作用吸水
C．成熟植物细胞的质膜及质膜以内的部分相当于一层半透膜，没有选择透过性
D．低温能影响水分子通过生物膜的速率
C [将植物细胞放在清水中，当不再吸水时细胞内外浓度不一定相等，可能因为细胞壁的束缚作用导致细胞液浓度仍高于外界溶液浓度，A正确；
根尖成熟区表皮细胞有大液泡，主要通过渗透作用吸水，B正确；
成熟植物细胞的质膜及质膜以内的部分相当于一层半透膜，具有选择透过性，C错误；
低温能影响细胞膜上分子的运动，因此影响水分子通过半透膜的速率，D正确。
3.细胞要维持正常的生活，必须与周围的环境发生物质交换。
下列对图中物质出入细胞的两种方式的叙述正确的是（ ）
A．易化扩散相比简单扩散转运速率高
B．易化扩散和简单扩散的转运速率与被转运物质的浓度呈正相关
C．扩散速率只由被转运物质的浓度差决定
D．参与易化扩散的载体蛋白对被转运的物质有专一性
D [根据图示曲线，在一定被转运分子的浓度下，易化扩散比扩散的转运速率高，超过这一浓度，扩散的转运速率比易化扩散的高，故AB错误；
扩散速率是由被转运分子的浓度决定的，故C错误；
参与易化扩散的载体蛋白对被转运的物质具有专一性，故D正确。
观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象
1.溶液种类与质壁分离和复原的关系
（1）当溶质分子为蔗糖等分子时，溶质分子不能进入细胞中，当发生质壁分离后，在n点时，若滴入清水则发生质壁分离的被动复原，如图中曲线a所示，若不作处理则如曲线b所示，实验过程可能导致细胞死亡。
（2）当溶质分子为葡萄糖、KNO3、乙二醇等时，细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液的浓度增加，从而使细胞发生质壁分离后能够自动复原，如图中曲线a所示。
2．实验操作中注意的问题
（1）实验成功的关键之一是实验材料的选择。
要选取成熟的、液泡带有一定颜色的植物组织进行实验，便于观察实验现象。
（2）滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作。
（3）选用的蔗糖溶液浓度要适宜。
过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；
过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡。
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）该实验有没有设置对照？
是如何设置的？
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