【高中生物】2023-2024學(xué)年 人教版 必修一被動(dòng)運(yùn)輸 課件

第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸目標(biāo)素1.通過對(duì)滲透現(xiàn)象的分析,理解水進(jìn)出細(xì)胞的原理,歸納動(dòng)植物細(xì)胞吸水、失水的條件。2.通過探究植物細(xì)胞吸水和失水,學(xué)會(huì)探究實(shí)驗(yàn)的基本步驟。3.通過比較自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散,歸納二者的異同點(diǎn),闡述被動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn),并聯(lián)系生活實(shí)際理解被動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊饬x。目標(biāo)素養(yǎng)知識(shí)概覽一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理1.滲透作用(1)概念:是指水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴(kuò)散。(2)發(fā)生滲透作用應(yīng)具備的條件:2.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水(連線)3.植物細(xì)胞的吸水和失水(1)成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu):(2)質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原的原理和現(xiàn)象:①外界溶液的濃度大于細(xì)胞液的濃度時(shí),細(xì)胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。②外界溶液的濃度小于細(xì)胞液的濃度時(shí),細(xì)胞吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。微思考1如果滲透實(shí)驗(yàn)中,燒杯內(nèi)不是清水,而是同濃度的蔗糖溶液,漏斗管內(nèi)液面還會(huì)升高嗎?請(qǐng)說明理由。提示:漏斗管內(nèi)液面不會(huì)升高,因?yàn)榘胪改蓚?cè)溶液沒有濃度差。微判斷1基于水分進(jìn)出細(xì)胞的原理,判斷下列表述是否正確。1.達(dá)到滲透平衡時(shí),半透膜兩側(cè)的水分子進(jìn)行的是雙向運(yùn)動(dòng)。()2.動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞放在蒸餾水中都會(huì)吸水漲破。()3.植物細(xì)胞的細(xì)胞壁是全透性的,其作用主要是支持和保護(hù)細(xì)胞。(

)4.原生質(zhì)層由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、液泡膜及細(xì)胞質(zhì)組成。(

)√×√×5.水會(huì)從溶質(zhì)濃度高的一側(cè)向濃度低的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)。(

)6.將紅細(xì)胞放入生理鹽水中,紅細(xì)胞不與生理鹽水進(jìn)行水分子的交換。(

)××微訓(xùn)練11.下列關(guān)于生物膜和半透膜的說法,正確的是(

)A.半透膜是生物膜的一種B.植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí),細(xì)胞壁相當(dāng)于半透膜C.生物膜和半透膜的主要成分都是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)D.半透膜可以讓離子和小分子通過,生物膜只可以讓部分離子和部分小分子通過答案:D解析:生物膜相當(dāng)于半透膜,半透膜不是生物膜。植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí),原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜。2.植物體內(nèi)有三個(gè)相鄰的細(xì)胞a、b、c,已知它們的細(xì)胞液濃度大小關(guān)系是a>b>c,那么它們?nèi)咧g水分滲透的方向是(

)答案:C解析:a的細(xì)胞液濃度最大,所以b和c都失水,a吸水;b的細(xì)胞液濃度>c的細(xì)胞液濃度,所以b又從c中吸水。二、被動(dòng)運(yùn)輸1.概念物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞,不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。2.類型

微思考2水分子和性激素進(jìn)出細(xì)胞的方式有何不同?提示:水分子可以通過自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞,但更多的是通過協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞;性激素通過自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。微判斷2基于對(duì)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)恼J(rèn)識(shí),判斷下列表述是否正確。1.自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是被動(dòng)運(yùn)輸,分子從高濃度一側(cè)通過細(xì)胞膜進(jìn)入低濃度一側(cè)。()2.水分子和氣體分子進(jìn)出細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散,脂肪酸進(jìn)出細(xì)胞的方式是協(xié)助擴(kuò)散。()3.自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和能量。()4.隨物質(zhì)濃度的增大,協(xié)助擴(kuò)散的速率與膜兩側(cè)的濃度差成正比。()√×××微訓(xùn)練2在物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式中,自由擴(kuò)散區(qū)別于協(xié)助擴(kuò)散的特點(diǎn)是(

)A.由高濃度向低濃度擴(kuò)散 B.需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白C.由低濃度向高濃度擴(kuò)散 D.不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白答案:D解析:自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散的相同之處是物質(zhì)順濃度梯度(高濃度→低濃度)跨膜運(yùn)輸,不消耗能量;不同之處表現(xiàn)在自由擴(kuò)散不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,而協(xié)助擴(kuò)散需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。一

滲透現(xiàn)象及原理分析

問題探究資料1

某中學(xué)生物興趣小組的同學(xué)用三套簡(jiǎn)易滲透系統(tǒng)裝置分別進(jìn)行A、B、C三組實(shí)驗(yàn)。裝置A如右圖所示,漏斗內(nèi)是質(zhì)量濃度為0.3

g/mL的蔗糖溶液(蔗糖分子不能通過半透膜)。裝置B和裝置A相同,但用針在半透膜上扎了多個(gè)小孔。裝置

C與裝置A的差別是漏斗內(nèi)外都是質(zhì)量濃度為0.3

g/mL的蔗糖溶液。三組實(shí)驗(yàn)在初始時(shí)需保持內(nèi)外液面相平。資料2

病理性細(xì)胞水腫,又稱“水樣變性”,是細(xì)胞可逆性損傷的一種形式,常是細(xì)胞損傷中最早出現(xiàn)的改變。其機(jī)制為線粒體受損,最終導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈉離子和水過多積聚,細(xì)胞內(nèi)液增多。(1)資料1中,裝置A漏斗中液面升高了,這是什么原因?提示:蔗糖溶液中水的相對(duì)含量比燒杯中水的相對(duì)含量低,因此燒杯中的水通過半透膜擴(kuò)散到漏斗中的速率比漏斗中的水通過半透膜擴(kuò)散到燒杯中的速率大,導(dǎo)致漏斗中水量增加,液面上升。(2)裝置B和C中漏斗液面沒有升高,為什么?這說明滲透作用發(fā)生必須具備什么條件?提示:裝置B中半透膜被針扎了多個(gè)小孔,說明半透膜被破壞了。裝置C中漏斗內(nèi)外都是質(zhì)量濃度為0.3

g/mL的蔗糖溶液,說明半透膜兩側(cè)無濃度差。因此,二者均沒有發(fā)生滲透作用。滲透作用發(fā)生必須具備兩個(gè)條件:①有半透膜;②半透膜兩側(cè)溶液有濃度差。(3)細(xì)胞水腫說明細(xì)胞內(nèi)外的液體濃度不同,腫脹程度與何種因素有關(guān)?提示:腫脹程度取決于細(xì)胞膜內(nèi)外溶液的濃度差大小,濃度差越大,水腫程度越高。(4)從原理上分析,細(xì)胞水腫的發(fā)生與資料1中滲透裝置A中液面的升高有哪些異同點(diǎn)?提示:細(xì)胞的吸水與滲透裝置A中液面的升高都符合滲透作用的原理,即存在半透膜和濃度差。細(xì)胞水腫現(xiàn)象中水分子通過的半透膜為細(xì)胞膜,有生物活性;滲透裝置中的半透膜沒有生物活性。歸納總結(jié)1.滲透作用的原理(1)滲透裝置圖解:(2)當(dāng)液面上升到一定程度時(shí),液面不再升高的原因:分析下圖可知,當(dāng)液面不再升高時(shí),漏斗中的液面高于燒杯中的液面,液面差為h1。由于燒杯中的液體與漏斗中的液體具有濃度差,即具有滲透壓差,所以燒杯中的水分子有進(jìn)入漏斗的趨勢(shì);而h1

產(chǎn)生的壓強(qiáng)使漏斗中的水分子有進(jìn)入燒杯的趨勢(shì)。當(dāng)兩種趨勢(shì)達(dá)到平衡時(shí),液面不再升高,此時(shí),半透膜兩側(cè)仍有水分子進(jìn)出。

2.三種滲透模型的比較

3.滲透作用的應(yīng)用(1)比較不同溶液濃度的大小:項(xiàng)目漏斗內(nèi)燒杯內(nèi)溶液濃度mn現(xiàn)象及結(jié)論①若漏斗內(nèi)液面上升,則m>n②若漏斗內(nèi)液面不變,則m=n③若漏斗內(nèi)液面下降,則m<n(2)比較細(xì)胞質(zhì)濃度或者細(xì)胞液濃度的大小:將不同的植物細(xì)胞或動(dòng)物細(xì)胞放在相同濃度的溶液中,觀察細(xì)胞的吸水和失水狀態(tài),可以根據(jù)細(xì)胞的形態(tài)判斷不同細(xì)胞的細(xì)胞液或細(xì)胞質(zhì)濃度的大小。典例剖析【例1】

右圖為滲透裝置示意圖,a、b分別為不同濃度的蔗糖溶液。據(jù)圖判斷,下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.若c為一層紗布,則不會(huì)發(fā)生此現(xiàn)象B.實(shí)驗(yàn)開始時(shí),c兩側(cè)的溶液濃度大小是a>bC.實(shí)驗(yàn)過程中漏斗內(nèi)的液面先上升后保持穩(wěn)定D.當(dāng)漏斗內(nèi)的液面停止上升時(shí),水分子進(jìn)出漏斗達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡答案:B解析:由題圖可知,漏斗中液面的高度高于燒杯中液面的高度,故實(shí)驗(yàn)開始時(shí),c兩側(cè)的溶液濃度大小是b>a。學(xué)以致用如下圖所示,U形管底部中央放置一半透膜(不允許溶質(zhì)分子透過)。a液和b液最初在U形管中的高度相同,二者濃度不同,一段時(shí)間后,兩側(cè)液面產(chǎn)生一個(gè)高度差ΔH。請(qǐng)問ΔH主要取決于(

)A.a液和b液的溶質(zhì)分子大小B.a液和b液所在管的粗細(xì)C.a液和b液的質(zhì)量大小D.a液和b液的濃度差大小D解析:半透膜兩側(cè)溶液的濃度差越大,水分子進(jìn)入濃度高的一側(cè)的數(shù)量越多,產(chǎn)生的高度差越大。二

探究植物細(xì)胞的吸水和失水問題探究植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與動(dòng)物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)有明顯的區(qū)別,因此,由植物細(xì)胞吸水和失水后發(fā)生的變化與動(dòng)物細(xì)胞有所不同?？衫米仙笫[鱗片葉外表皮細(xì)胞做以下探究。首先,取材制成臨時(shí)裝片,放在顯微鏡下觀察,將會(huì)觀察到原生質(zhì)層與細(xì)胞壁緊密貼合在一起;然后,取下裝片,用引流法,將質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液滴加在蓋玻片一側(cè),用吸水紙?jiān)诹硪粋?cè)引流,重復(fù)幾次,讓細(xì)胞浸潤(rùn)在蔗糖溶液中,而后將裝片放在顯微鏡下觀察;稍后在蓋玻片一側(cè)滴加清水,用吸水紙?jiān)诹硪粋?cè)引流,重復(fù)幾次,再進(jìn)行觀察。(1)在上述實(shí)驗(yàn)中,第二次和第三次用顯微鏡觀察到的現(xiàn)象分別是什么?提示:第二次用顯微鏡觀察到液泡體積變小,顏色變深,原生質(zhì)層與細(xì)胞壁發(fā)生了分離;第三次用顯微鏡觀察到液泡體積變大,顏色變淺,原生質(zhì)層與細(xì)胞壁緊貼在一起,恢復(fù)原狀。(2)是不是所有植物細(xì)胞在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中都會(huì)發(fā)生明顯的質(zhì)壁分離現(xiàn)象?發(fā)生質(zhì)壁分離后的植物細(xì)胞在低滲溶液中都能復(fù)原嗎?提示:并非所有的植物細(xì)胞都能發(fā)生質(zhì)壁分離。只有成熟的具有大液泡的植物細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離,未成熟的植物細(xì)胞不能;細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度時(shí),植物細(xì)胞也不能發(fā)生質(zhì)壁分離。發(fā)生質(zhì)壁分離后的植物細(xì)胞不一定都能復(fù)原,如果細(xì)胞失水過多,則會(huì)死亡,不再發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。(3)與洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞相比,內(nèi)表皮細(xì)胞液泡中無色素,若用其代替外表皮細(xì)胞進(jìn)行質(zhì)壁分離與復(fù)原的實(shí)驗(yàn),應(yīng)如何操作方可觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?提示:可在蔗糖溶液中滴加適量的紅墨水(含紅色染料),其余操作不變。由于細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能,故原生質(zhì)層為無色,而細(xì)胞壁是全透性的,原生質(zhì)層和細(xì)胞壁之間為紅色。(4)探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)中,若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做實(shí)驗(yàn),會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?原因是什么?提示:若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做實(shí)驗(yàn),會(huì)出現(xiàn)質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象,因?yàn)橥饨缥镔|(zhì)會(huì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)而引起細(xì)胞液濃度升高。歸納總結(jié)1.實(shí)驗(yàn)原理(1)植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,細(xì)胞壁與原生質(zhì)層均具有一定的伸縮性,但原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性。(2)外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度→細(xì)胞失水,原生質(zhì)層收縮程度比細(xì)胞壁大→發(fā)生質(zhì)壁分離。(3)外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度→細(xì)胞吸水(已發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象)。2.實(shí)驗(yàn)流程

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)成熟植物細(xì)胞能通過滲透作用吸水和失水。當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離。(2)當(dāng)外界溶液濃度小于發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞的細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。4.注意事項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵之一是實(shí)驗(yàn)材料的選擇。要選取成熟的、液泡帶有一定顏色的植物細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(2)滴加蔗糖溶液或清水時(shí),應(yīng)在載物臺(tái)上操作,通過前后對(duì)比觀察細(xì)胞的吸水和失水情況。(3)選用的蔗糖溶液濃度要適宜。過低,不足以引起質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離所需時(shí)間過長(zhǎng);過高,可能造成植物細(xì)胞因失水過多、過快而死亡,不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。拓展延伸(1)判斷植物細(xì)胞的生物活性。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)果待測(cè)成熟植物細(xì)胞+一定濃度的溶液,鏡檢發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原該細(xì)胞為活細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離該細(xì)胞為死細(xì)胞實(shí)驗(yàn)單一變量:待測(cè)細(xì)胞的生活狀態(tài)。

(2)測(cè)定細(xì)胞液的濃度范圍。待測(cè)成熟植物細(xì)胞+一系列濃度梯度的溶液

細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的外界溶液的濃度范圍之間。實(shí)驗(yàn)單一變量:不同濃度的溶液。(3)比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度。不同成熟植物細(xì)胞+同一濃度的溶液

記錄細(xì)胞剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間→比較所用時(shí)間長(zhǎng)短→判斷細(xì)胞液濃度大小(時(shí)間越短,細(xì)胞液濃度越小)。實(shí)驗(yàn)單一變量:不同植物細(xì)胞。(4)比較未知濃度溶液的濃度大小。同一植物的相同成熟細(xì)胞+未知濃度的溶液

記錄剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間→比較所用時(shí)間長(zhǎng)短→判斷溶液濃度大小(時(shí)間越短,未知溶液的濃度越大)。實(shí)驗(yàn)單一變量:未知濃度的溶液。(5)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)。

典例剖析【例2】

在觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的過程中,某同學(xué)在視野中看到活著的洋蔥表皮細(xì)胞正處于右圖所示狀態(tài)。a、b表示其所在部位的溶液濃度,由此可推測(cè)(

)A.a>b,細(xì)胞滲透吸水B.a=b,滲透系統(tǒng)保持動(dòng)態(tài)平衡C.a<b,細(xì)胞滲透失水D.上述三種情況都有可能答案:D解析:若a>b,則細(xì)胞吸收的水分子比失去的水分子多,從而表現(xiàn)為細(xì)胞滲透吸水;若a=b,則細(xì)胞吸收的水分子與失去的水分子相當(dāng),滲透系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài);若a<b,則細(xì)胞吸收的水分子比失去的水分子少,從而表現(xiàn)為細(xì)胞滲透失水。因此,上述三種情況都有可能。學(xué)以致用2.下列各圖,能正確表示顯微鏡下觀察到的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象的是(

)D解析:紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞中的色素分布在細(xì)胞液中,故其液泡呈紫色,細(xì)胞質(zhì)無色。當(dāng)發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí),細(xì)胞失水,細(xì)胞液濃度增大,紫色變深。三

被動(dòng)運(yùn)輸問題探究科學(xué)研究表明,在動(dòng)物腎臟內(nèi),水分子的跨膜運(yùn)輸速率遠(yuǎn)大于自由擴(kuò)散速率,這是因?yàn)橛兴ǖ赖鞍状嬖??？茖W(xué)家在人體細(xì)胞中已發(fā)現(xiàn)13種水通道蛋白,在模式生物擬南芥的細(xì)胞中已發(fā)現(xiàn)35種水通道蛋白。事實(shí)證明,水通道蛋白廣泛存在于各類細(xì)胞的細(xì)胞膜上,水的運(yùn)輸方式不能再簡(jiǎn)單地歸為自由擴(kuò)散,而更多的是借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞。后續(xù)又在植物、動(dòng)物細(xì)胞中檢測(cè)出多種離子通道。通道蛋白和載體蛋白是協(xié)助物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膬煞N轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,其中通道蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)速率比載體蛋白快得多。請(qǐng)回答下列問題。(1)水分子通過自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞的速率低于通過水通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞的速率,請(qǐng)從細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)角度解釋其原因。提示:從細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)分析,由于細(xì)胞膜的磷脂雙分子層內(nèi)部具有疏水性,水分子通過自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞膜時(shí)會(huì)受到一定程度的阻礙。(2)通過協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)的物質(zhì)在細(xì)胞膜兩側(cè)有什么差異?協(xié)助擴(kuò)散的速率只由膜內(nèi)外的濃度差決定嗎?提示:細(xì)胞膜兩側(cè)的物質(zhì)濃度不相等,細(xì)胞外濃度高于細(xì)胞內(nèi),物質(zhì)從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)運(yùn)輸。不是,協(xié)助擴(kuò)散的速率還與轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量有關(guān)。(3)為什么通道蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)速率比載體蛋白快得多?這兩種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在轉(zhuǎn)運(yùn)分子或離子時(shí)都有特異性嗎?提示:物質(zhì)通過通道蛋白時(shí),不需要與通道蛋白結(jié)合,從而導(dǎo)致通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)速率大大超過載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)速率。這兩種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白均具有特異性。歸納總結(jié)1.擴(kuò)散與被動(dòng)運(yùn)輸(1)擴(kuò)散:物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移,直到均勻分布的現(xiàn)象。(2)被動(dòng)運(yùn)輸:物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞,不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。2.被動(dòng)運(yùn)輸?shù)念愋汀杂蓴U(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散特別提醒(1)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)乃俾蔬€與該物質(zhì)分子的大小、脂溶性程度等有關(guān),如分子越小、脂溶性越強(qiáng),運(yùn)輸速率越快。(2)表中“高濃度”和“低濃度”是指被運(yùn)輸?shù)碾x子或小分子本身的濃度,而不是所處溶液的濃度。(3)兩種運(yùn)輸方式的動(dòng)力均來自細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。典例剖析【例3】

下圖表示細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),圖中a、b、c表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。(1)A代表

;B代表

,它構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本支架。

(2)在a~c的三種跨膜運(yùn)輸過程中,代表協(xié)助擴(kuò)散的是

(填字母),這二者的區(qū)別是

通過通道蛋白運(yùn)輸物質(zhì),

通過載體蛋白運(yùn)輸物質(zhì)。

(3)由圖示分析,自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散需要消耗能量嗎?為什么?(4)試從物質(zhì)運(yùn)輸動(dòng)力角度分析,為什么自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散被稱為被動(dòng)運(yùn)輸?答案:(1)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白磷脂雙分子層(2)b、c

b

c(3)都不需要消耗能量,因?yàn)槎叨际琼槤舛忍荻冗M(jìn)行跨膜運(yùn)輸?shù)摹?4)自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的運(yùn)輸動(dòng)力都是膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度差,即都是順濃度梯度進(jìn)行的,不需要消耗能量,所以統(tǒng)稱為被動(dòng)運(yùn)輸。解析:細(xì)胞膜主要由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子組成,磷脂雙分子層構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本支架;協(xié)助擴(kuò)散的特點(diǎn)是順濃度梯度進(jìn)行,需要借助轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助,因此圖中b、c都屬于協(xié)助擴(kuò)散,但b利用的是通道蛋白,c利用的是載體蛋白。被動(dòng)運(yùn)輸是指順濃度梯度進(jìn)行,不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式。學(xué)以致用3.影響被動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩赜泻芏?下圖甲、乙是兩種被動(dòng)運(yùn)輸方式的運(yùn)輸速率與細(xì)胞外溶液濃度之間的關(guān)系曲線。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。(1)圖甲表示的方式是

,轉(zhuǎn)運(yùn)速率主要取決于膜兩側(cè)物質(zhì)的

。

(2)圖乙表示的方式是

,OA段主要受

的影響,AB段受到

的限制,運(yùn)輸速率不再上升。(3)請(qǐng)?jiān)趫D丙中畫出被動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸速率與細(xì)胞能量供應(yīng)的關(guān)系曲線。答案:(1)自由擴(kuò)