2023年人教版高中生物必修1第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸

第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸

課程標(biāo)準(zhǔn)

舉例說(shuō)明有些物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞，不需要額外供能。?

素養(yǎng)達(dá)成

水平四

設(shè)計(jì)質(zhì)壁分離及質(zhì)

水平三壁分離紅原的實(shí)瞼.

分析實(shí)會(huì)結(jié)果

說(shuō)出細(xì)用常透失水分析比較不同細(xì)胞

水平二g水的過(guò)程與箕在不同濃憂溶液中

結(jié)構(gòu)相道泣的杵森失水情Bi

水平一

科學(xué)職雉科學(xué)探究社會(huì)費(fèi)任

設(shè)疑樹(shù)f因名匚渤先受習(xí)興趣

糖醋蒜是大家比較喜歡的一種食品，但如果只用蔗糖來(lái)腌制大蒜，糖分很難進(jìn)入內(nèi)部,

如果與醋酸共同使用，醋酸會(huì)殺死大蒜細(xì)胞，糖分就很容易進(jìn)入大蒜內(nèi)部了。據(jù)此可見(jiàn)，物

質(zhì)的進(jìn)進(jìn)出出都要經(jīng)過(guò)細(xì)胞的邊界一一細(xì)胞膜。

那么細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)到底是怎樣通過(guò)細(xì)胞膜的呢？

阿基提能?分層突破上互動(dòng)?智圖?探兔——...............

探究點(diǎn)一水進(jìn)出細(xì)胞的原理

任務(wù)用半透膜封住長(zhǎng)頸漏斗的口部，在長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)注入蔗糖溶液，然后把漏斗放到清

水中，使內(nèi)外液面相平，一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)液面上升的現(xiàn)象，這就是滲透現(xiàn)象。結(jié)合下圖分

析滲透現(xiàn)象發(fā)生的條件和原理。

(1)漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高?

(2)如果漏斗管足夠長(zhǎng)，管內(nèi)的液面會(huì)無(wú)限升高嗎？為什么？

(3)如果用紗布代替玻璃紙(半透膜)，漏斗管內(nèi)液面還會(huì)升高嗎？

(4)如果燒杯內(nèi)不是清水，而是同濃度的蔗糖溶液，漏斗液面還會(huì)升高嗎?

(5)滲透裝置中，當(dāng)漏斗內(nèi)溶液不再上升時(shí)，半透膜兩側(cè)的溶液濃度相同嗎？

(6)由以上分析確定滲透作用發(fā)生需要什么樣的條件?

玻璃紙（賽璐玲）

滲透裝置

液面不變

10%葡萄糖溶液的物質(zhì)的量濃度大,

因此水分子由10%蔗糖溶液-10%

葡萄糖溶液較多，右側(cè)液面升高

(注：以上兩個(gè)U型管中的半透膜均不允許葡萄糖、蔗糖通過(guò))

1.滲透作用的原理

(1)原理分析

「A倒俯耳|手蹩子

Oc(jO水分子

#-*『2-------半透膜：水分子

側(cè)能通過(guò)，而蔗糖

-B-J°c°c°o

1?！恪??！恪碔分子不能通過(guò)

單位體積內(nèi)水分子

數(shù)：B側(cè)大于A側(cè)

水分子移動(dòng)

|進(jìn)入A側(cè)的水分子多爭(zhēng)進(jìn)入B側(cè)的水分求1

A側(cè)液面上升

(2)當(dāng)液面上升到一定高度時(shí)，液面不再升高的原因：

分析下圖可知：漏斗中的液面高于水槽中的液面，液面差為Hi,由于水槽中與漏斗中

的液體具有濃度差，即具有滲透壓，所以水分子進(jìn)入漏斗，使漏斗中的液面高于燒杯中的液

面，但是當(dāng)”1產(chǎn)生的靜水壓等于膜兩側(cè)的滲透壓差時(shí)，水分子的進(jìn)出達(dá)到平衡，漏斗液面

不再升高。

半透膜

2,滲透系統(tǒng)的溶液濃度

研究滲透作用時(shí)溶液濃度是指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度：如質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄

糖溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液，質(zhì)量濃度相同，但葡萄糖溶液的物質(zhì)的量濃度大，

即單位體積中溶質(zhì)分子的數(shù)目多，溶劑分子的數(shù)目少，故水分子由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移

動(dòng)。

【重點(diǎn)筆記】

1.有關(guān)滲透作用的四個(gè)誤區(qū)

(1)半透膜兩側(cè)的水分子進(jìn)行的是雙向運(yùn)動(dòng)，而不是單向運(yùn)動(dòng)，觀測(cè)到的現(xiàn)象是由雙向

水分子運(yùn)動(dòng)的差別所導(dǎo)致的液面改變。

(2)當(dāng)半透膜兩側(cè)的溶液達(dá)到平衡時(shí)，是指兩側(cè)的水分子運(yùn)動(dòng)達(dá)到平衡，而兩側(cè)溶液的

濃度并不一定相同，兩側(cè)的液面高度也不一定相同。

(3)若溶質(zhì)分子能通過(guò)半透膜，則先是濃度高的一側(cè)液面升高，隨后另一側(cè)液面上升，

最后達(dá)到滲透平衡。

(4)水分子通過(guò)半透膜由低濃度溶液向高濃度溶液擴(kuò)散。此處的濃度是指物質(zhì)的量濃度，

是單位體積中微粒的多少，不是質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2.判斷滲透系統(tǒng)中液體變化的方法

(1)液面變化的判斷。

①若半透膜兩側(cè)，A側(cè)溶質(zhì)可以通過(guò)半透膜，B側(cè)溶質(zhì)不能通過(guò)半透膜，則B側(cè)液面

升高。

②若半透膜兩側(cè)A側(cè)和B側(cè)溶質(zhì)相同，且均不能通過(guò)半透膜，則濃度高的一側(cè)液面升

高。

③若半透膜兩側(cè)的溶質(zhì)均能通過(guò)半透膜，則不存在高度差。

(2)高度差的大小決定于濃度差的大小，濃度差越大，高度差越大。

(3)濃度變化：滲透系統(tǒng)中，溶質(zhì)不能通過(guò)半透膜時(shí)，實(shí)驗(yàn)剛開(kāi)始濃度大的一側(cè)達(dá)到平

衡后的濃度仍大于另一側(cè)。

r過(guò)程評(píng)價(jià)?-

1.(合格考)下列現(xiàn)象中屬于滲透作用的是()

A.水分子通過(guò)細(xì)胞壁B.葡萄糖分子通過(guò)細(xì)胞膜

C.K+通過(guò)細(xì)胞膜D.水分子通過(guò)細(xì)胞膜

2.(等級(jí)考)如圖甲燒杯中是5%的淀粉溶液，圖乙燒杯中是5%的葡萄糖溶液，將裝有

蒸儲(chǔ)水(含碘液)的透析袋放入甲組燒杯中，只有蒸儲(chǔ)水的透析袋放入乙組燒杯中。放置12h

后，觀察甲組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；取乙組透析袋內(nèi)液體，加入斐林試劑熱水浴后觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。下列

敘述錯(cuò)誤的是()

A.甲組靜置12h后，透析袋外的淀粉溶液變藍(lán)

B.甲組靜置12h后，透析袋內(nèi)的液體顏色變淺

C.乙組靜置12h后，透析袋外的葡萄糖溶液濃度將增大

D.該活動(dòng)說(shuō)明，葡萄糖分子和碘可以透過(guò)半透膜，而淀粉分子無(wú)法通過(guò)

3.

5?——清水

裝有3%

淀粉溶液的

透析袋

（等級(jí)考）透析袋通常是由半透膜制成的袋狀容器。現(xiàn)將3%的淀粉溶液裝入透析袋，再

放于清水中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。30min后，會(huì)發(fā)現(xiàn)（）

A.透析袋脹大B.試管內(nèi)液體濃度減小

C.透析袋縮小D.試管內(nèi)液體濃度增大

4.（等級(jí)考）如圖表示滲透作用裝置圖，其中半透膜為豬膀胱膜，圖1、3表示初始狀態(tài)，

其裝置內(nèi)溶液A、B、a、b濃度分別用疏、MB、窿、表示，圖2、4分別表示一段時(shí)間

后的狀態(tài)，液面上升的高度分別為加、后。如果A、B、a、b均為蔗糖溶液，且MA>MB、

Ma=Mb>M^,則達(dá)到平衡后（）

'半透膜、半透膜

圖1圖2

A.Ma〉MbB.hi>hz，"aVMb

C.MaWbD.Ma>Mb

探究點(diǎn)二植物細(xì)胞的吸水和失水

任務(wù)如圖是將紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細(xì)胞先放到0.3g/mL的蔗糖溶液中（甲），再放

到清水中（乙）的實(shí)驗(yàn)過(guò)程的圖解，請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題：

甲（蔗糖溶液）

乙（清水）

（1）實(shí)驗(yàn)中共涉及三次顯微鏡觀察，其中第一次觀察的目的是什么？

(2)為什么用紫色洋蔥鱗片葉外表皮作為實(shí)驗(yàn)材料?

(3)如果沒(méi)有細(xì)胞壁，細(xì)胞會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象嗎？

(4)本實(shí)驗(yàn)選用0.3g/mL的蔗糖溶液作試劑，若濃度過(guò)高或過(guò)低對(duì)實(shí)驗(yàn)有何影響？

(5)發(fā)生質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細(xì)胞的原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間是何物質(zhì)？

(6)若用合適濃度的KNO3溶液進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，結(jié)果會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原嗎？

成熟植物細(xì)胞

植物細(xì)胞壁全透性

顯微鏡下觀察多個(gè)纖維素分

子集結(jié)成束，縱橫交錯(cuò)構(gòu)成

植物細(xì)胞壁

第一次觀察

滴加蔗糖溶液后觀察

再次滴加清水后觀察

第二次對(duì)照

黑藻葉片

據(jù)圖分析可知：

(1)原生質(zhì)層——具有選擇透過(guò)性，相當(dāng)于半透膜。

(2)濃度差——細(xì)胞液與外界溶液之間具有濃度差。

2.質(zhì)壁分離的原因及表現(xiàn)

「一內(nèi)因一原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大

(1)原因一

I一外因一外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度

廠宏觀上：植物由堅(jiān)挺一萎德

(2)表現(xiàn)-「液泡(大一小)

一微觀上：質(zhì)壁分離--細(xì)胞液顏色(淺f深)

原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離

3.質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用

(1)判斷細(xì)胞的死活：

將測(cè)細(xì)胞+礴溶液叫雹靄鴛曹胞

(2)判斷細(xì)胞壁和原生質(zhì)層伸縮性的大小。

(3)驗(yàn)證具有液泡的植物細(xì)胞能發(fā)生滲透作用，原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜。

(4)觀察植物細(xì)胞膜：發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞，其細(xì)胞膜與細(xì)胞壁之間發(fā)生不同程度的分

離，此時(shí)則可用光學(xué)顯微鏡觀察到細(xì)胞質(zhì)的邊界，即可認(rèn)定為細(xì)胞膜。

(5)測(cè)定細(xì)胞液濃度的范圍：

待測(cè)細(xì)胞與一系列濃度梯度的蔗糖溶液分別鏡檢,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)壁分離的兩種外界溶液的濃度之間。

(6)比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度：

不同植物細(xì)胞與同一濃度的蔗糖溶液分別鏡檢，比較剛發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)所需時(shí)間的長(zhǎng)短

f判斷細(xì)胞液濃度的大小(時(shí)間越短，細(xì)胞液濃度越小)。

(7)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用：

①對(duì)農(nóng)作物合理灌溉，既滿足了農(nóng)作物對(duì)水分的需要，同時(shí)也降低了土壤溶液的濃度,

有利于對(duì)水分的吸收。

②鹽堿地中的植物不易存活或一次施肥過(guò)多造成“燒苗”現(xiàn)象，都是因?yàn)橥寥廊芤簼舛?/p>

過(guò)高，甚至超過(guò)了根細(xì)胞液濃度，導(dǎo)致根細(xì)胞不易吸水甚至失水造成的。

③防腐殺菌：糖漬、鹽漬食品不易變質(zhì)的原因是在食品外面和內(nèi)部形成很高濃度的溶液,

使微生物不能在其中生存和繁殖，所以能較長(zhǎng)時(shí)間地保存。

④醫(yī)用生理鹽水濃度為0.9%,其滲透壓與人體細(xì)胞外液的滲透壓相當(dāng)，可以使人體細(xì)

胞保持正常的形態(tài)和功能。

4.不同外界溶液中植物細(xì)胞的變化分析

將成熟的植物細(xì)胞依次浸于蒸偷水、0.3g/mL的蔗糖溶液和0.5g/mL的尿素溶液中，

原生質(zhì)體(即植物細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)的部分)的體積隨時(shí)間變化如圖，分析如下：

(1)A曲線表示細(xì)胞在蒸脩水中：細(xì)胞略膨脹，但是由于細(xì)胞壁的存在，原生質(zhì)體的體

積不能無(wú)限膨脹。

(2)B曲線表示細(xì)胞在0.5g/mL的尿素溶液中：細(xì)胞先因滲透失水而發(fā)生質(zhì)壁分離，后

由于尿素能進(jìn)入細(xì)胞，使得質(zhì)壁分離后的細(xì)胞因吸水而自動(dòng)復(fù)原。

(3)C曲線表示細(xì)胞在0.3g/mL的蔗糖溶液中：蔗糖不能進(jìn)入細(xì)胞，因此質(zhì)壁分離后細(xì)

胞不能發(fā)生自動(dòng)復(fù)原。

【重點(diǎn)筆記】

1.判斷細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原的規(guī)律

(1)從細(xì)胞角度分析

①死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離。

②活的具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離。

(2)從溶液角度分析

①在適當(dāng)濃度、溶質(zhì)(如蔗糖)不能穿膜的溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離。

②在適當(dāng)濃度、溶質(zhì)(如葡萄糖、KNO3、尿素、乙二醇)可穿膜的溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分

離后自動(dòng)復(fù)原。

③在高濃度溶液(如0.5g/mL的蔗糖溶液)中可發(fā)生質(zhì)壁分離，但不會(huì)發(fā)生復(fù)原。

2.細(xì)胞的狀態(tài)與吸水和失水的判斷

(1)當(dāng)處于質(zhì)壁分離的過(guò)程中時(shí)，細(xì)胞失水量大于吸水量，此時(shí)外界溶液濃度高于細(xì)胞

液的濃度。

(2)當(dāng)細(xì)胞處于質(zhì)壁分離復(fù)原的過(guò)程中時(shí)，細(xì)胞失水量小于吸水量，此時(shí)外界溶液濃度

低于細(xì)胞液濃度。

(3)當(dāng)細(xì)胞處于平衡狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞失水量等于吸水量。

3.知識(shí)整合

(1)原生質(zhì)層不包括全透性的細(xì)胞壁；在質(zhì)壁分離的過(guò)程中，洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的

細(xì)胞液濃度逐漸升高，顏色加深，吸水能力增強(qiáng)。

(2)質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原中水分子移動(dòng)都是雙向的；結(jié)果是雙向水分子運(yùn)動(dòng)的差異

所導(dǎo)致的現(xiàn)象。

(3)質(zhì)壁分離后在細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間充滿的是濃度降低的外界溶液，因?yàn)榧?xì)胞壁是全

透性的，且有水分子通過(guò)原生質(zhì)層滲出來(lái)。

一?過(guò)程評(píng)價(jià)?-

1.(合格考)如圖為三個(gè)洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞分別放在同一種外界溶液濃度中的狀態(tài),

據(jù)圖判斷，三個(gè)洋蔥表皮細(xì)胞原細(xì)胞液濃度()

A.c>a>bB.b>a>c

C.a>b>cD.c>b>a

2.(合格考)某學(xué)生用紫色洋蔥鱗片葉為實(shí)驗(yàn)材料，撕取外表皮制作臨時(shí)裝片，先在清

水中觀察(圖像甲)，然后用0.3g/mL蔗糖溶液取代清水并觀察(圖像乙)。下列敘述錯(cuò)誤的是

()

甲乙

A.圖像甲中洋蔥外表皮細(xì)胞的原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁

B.圖像從甲到乙是由于細(xì)胞周圍溶液濃度低于細(xì)胞液濃度

C.圖像乙所示細(xì)胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離，b處充滿蔗糖溶液

D.圖像甲和乙，細(xì)胞的a、c中存在紫色物質(zhì)

3.（等級(jí)考）將相同的兩個(gè)植物細(xì)胞分別放置在甲、乙兩種溶液中，對(duì)細(xì)胞失水量進(jìn)行

統(tǒng)計(jì)后繪制出如下曲線。下列敘述正確的是（）

蠲

是

S

。

A.甲、乙兩溶液的溶質(zhì)相同，只是濃度不同

B.a點(diǎn)之前，乙溶液中的溶質(zhì)已經(jīng)進(jìn)入細(xì)胞

C.在。?4min內(nèi)兩條曲線有差異，說(shuō)明甲溶液濃度低于乙溶液

D.處理到10min時(shí)，兩溶液中的細(xì)胞液濃度都等于外界溶液濃度

4.（等級(jí)考）保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹使植物氣孔張開(kāi)。適宜條件下，制作紫鴨跖草葉片下表

皮臨時(shí)裝片，觀察蔗糖溶液對(duì)氣孔開(kāi)閉的影響，如圖為操作及觀察結(jié)果示意圖。下列敘述錯(cuò)

誤的是（）

保衛(wèi)滴加蔗糖溶液①用等滲溶液恢復(fù)初始狀態(tài)后

細(xì)胞浸潤(rùn)標(biāo)本.滴加蔗糖溶液②浸潤(rùn)標(biāo)本

氣孔一段時(shí)間后觀察“

一段時(shí)間后觀察

用等滲溶液恢復(fù)初始狀態(tài)后

滴加蔗糖溶液③浸潤(rùn)標(biāo)本

?一段時(shí)間后觀察

A.比較保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度，③處理后＞①處理后

B.質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中

C.滴加③后有較多水分子進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞

D.推測(cè)3種蔗糖溶液濃度高低為②，①〉③

探究點(diǎn)三自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散

任務(wù)1對(duì)兩種方式進(jìn)行比較，完成下列問(wèn)題

載體蛋白.二通道

c??蛋白

自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散

（1）方式a中，物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞，叫做。

（2）方式b、c中，進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的擴(kuò)散，叫做。

（3）下列物質(zhì)中，以方式a運(yùn)輸?shù)氖牵灰苑绞絙、c運(yùn)輸?shù)氖恰?/p>

①。2和CO2進(jìn)出肺泡②苯被鼻黏膜細(xì)胞吸收③紅細(xì)胞吸收血液中的葡萄糖④膽

固醇進(jìn)入肝細(xì)胞⑤甘油和乙醇被小腸上皮細(xì)胞吸收

(4)方式b、c有何異同?

任務(wù)2完成下列問(wèn)題：

(1)下表是乙醇分子進(jìn)入細(xì)胞的運(yùn)輸速率與濃度差之間的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)中繪出曲線。

根據(jù)圖表可知，影響物質(zhì)自由擴(kuò)散的因素

是...........................................................................O

濃度差

013579

(mmol/L)

運(yùn)輸速率

0510152025

(分子/秒)

<

陽(yáng)

潺

取

0

(2)下表是葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的運(yùn)輸速率和濃度差的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)中繪出曲線。濃度

差在7.5mmol/L以后運(yùn)輸速率不再增加的原因是......................................

O

由此可知，影響物質(zhì)協(xié)助擴(kuò)散的因素是..........................................

濃度差

1.534.567.59

(mmol/L)

運(yùn)輸速率

81524303131

(離子/秒)

濟(jì)

蟠

理

,

。

差

濃度

氣管、支氣管不斷分支,

最終形成肺泡

水通道蛋白的結(jié)構(gòu)示意圖

細(xì)胞處

氣y---水分子

水通道

蛋白

腎小管對(duì)水的重吸收'

血B液尉濰

腎

腎

小

小

管

管

周

和

圍

集

毛

人

細(xì)

皆

血

管

腎小管對(duì)水的重吸收

1.影響自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的因素

方式影響因素影響趨勢(shì)曲線

自由擴(kuò)散膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度差與濃度差呈正相關(guān)

0

濃度差

當(dāng)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白達(dá)到飽和ab

<-

①膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度陽(yáng)/

時(shí)，物質(zhì)的濃度差增

協(xié)助擴(kuò)散差；②膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白蹲

力口，物質(zhì)的運(yùn)輸速率國(guó)

的種類和數(shù)量。

也不再增加濃度差

2.水分子進(jìn)出細(xì)胞的方式

(1)一部分通過(guò)自由擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞。

(2)更多的是借助于水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞。

3.膜上的兩種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

名稱轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)象特點(diǎn)

載體

與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變

蛋白

通道與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和

轉(zhuǎn)運(yùn)分子不需要與通道蛋白結(jié)合

蛋白電荷相適宜的分子或離子

4.1或體蛋白的特性

(1)專一性：一種載體蛋白在對(duì)細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)只能對(duì)應(yīng)地運(yùn)送唯一的一種或

性質(zhì)非常相近的一類物質(zhì)。

(2)飽和性：細(xì)胞膜上的載體蛋白數(shù)量有限，在運(yùn)輸過(guò)程中當(dāng)所有載體蛋白都已承擔(dān)相

應(yīng)的運(yùn)輸任務(wù)時(shí)，運(yùn)輸?shù)乃俾什辉僖蚱渌麠l件改變而加快。

【重點(diǎn)筆記】

解答有關(guān)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)念}目應(yīng)掌握以下四點(diǎn)：

(1)被動(dòng)運(yùn)輸是物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不消耗能量。

(2)自由擴(kuò)散不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助，協(xié)助擴(kuò)散需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有特

異性，不同細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量也不同。

(3)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白分為載體蛋白和通道蛋白。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有飽和現(xiàn)象，當(dāng)細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋

白全部參與物質(zhì)運(yùn)輸時(shí)，物質(zhì)運(yùn)輸速率不再隨細(xì)胞外物質(zhì)濃度的增大而增大。

(4)小分子脂溶性物質(zhì)如甘油、乙醇、苯等以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞。水分子可以通

過(guò)自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞，但主要通過(guò)通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞。

一?過(guò)程評(píng)價(jià)

1.(合格考)物質(zhì)出入細(xì)胞的方式中，自由擴(kuò)散區(qū)別于協(xié)助擴(kuò)散的是()

A.順濃度梯度運(yùn)輸

B.需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

C.逆濃度梯度運(yùn)輸

D.不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

2.(等級(jí)考)甲、乙兩種物質(zhì)分別以自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)入細(xì)胞，如果以人工合

成的無(wú)蛋白磷脂雙分子膜代替細(xì)胞膜，并維持其他條件不變，則()

A.甲物質(zhì)的運(yùn)輸被促進(jìn)

B.乙物質(zhì)的運(yùn)輸被促進(jìn)

C.甲物質(zhì)的運(yùn)輸被抑制

D.乙物質(zhì)的運(yùn)輸被抑制

3.（等級(jí)考）下圖表示葡萄糖跨膜運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程，據(jù)圖分析正確的是（）

葡萄穗7與葡萄糖結(jié)合的內(nèi)部位點(diǎn)

焯葡萄糖結(jié)合的外部位點(diǎn)/

胞外廣幺FE

細(xì)胞膜

胞內(nèi)tnrvo01srv9“r

①②③④⑤

A.該膜中的載體蛋白也能運(yùn)輸氨基酸

B.該方式發(fā)生在被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸時(shí)

C.該膜可能是哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞膜

D.與該過(guò)程有關(guān)的細(xì)胞器是線粒體和核糖體

4.（等級(jí)考）比較生物膜和人工膜（雙層磷脂）對(duì)多種物質(zhì)的通透性，結(jié)果如圖。據(jù)此不能

得出的推論是（）

102

1

106-4

1O10-8io-1010”1102

人工膜的通透性（cm?S-1）

A.H2O通過(guò)生物膜不需要蛋白質(zhì)的協(xié)助

B.生物膜對(duì)K+、Na+、Cf'的通透具有選擇性

C.甘油以自由擴(kuò)散的方式通過(guò)人工膜

D.分子的大小影響其通過(guò)人工膜的擴(kuò)散速率

強(qiáng)化落宴?學(xué)皿達(dá)標(biāo)，歸納?里）?素養(yǎng)?

外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞吸水膨脹）

T動(dòng)物細(xì)胞｛外界溶液濃僮=細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞形態(tài)不變）

［外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞失水皺縮）（原理：滲透作用）

/外界溶液濃度〉細(xì)胞液濃度，質(zhì)壁分離〕

細(xì)胞的吸植物細(xì)胞卜"、

水利失水

網(wǎng)----------'4外界溶液濃度〈細(xì)胞液濃發(fā)，質(zhì)壁分離復(fù)原］

被

絡(luò)Hr.匕*

動(dòng)ffi上者

運(yùn)溶聿工

建順濃度梯度

液%2

輸不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

構(gòu)

［自由擴(kuò)散不消耗能量

?與自身結(jié)合部位相適應(yīng)）

舉例氧氣等氣體，H-油，乙醇，苯等，載體蛋白）■｛與被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)結(jié)合）

/順濃度梯度）

載體蛋白｛發(fā)生構(gòu)象改變）

特點(diǎn)卜｛需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）通道蛋白

Nd與通道直徑和形狀相適配）

協(xié)助

X不消耗能量）「'、、］■（通道蛋白卜｛大小和電荷相適宜）

擴(kuò)散

-（舉例H紅細(xì)胞吸收葡萄糖｛不與被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)結(jié)合）

主1.滲透作用發(fā)生的兩個(gè)條件：一是半透膜，二是濃度差。

干2.原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。

落3.植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的原因：

實(shí)（1）外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度；

（2）原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁。

4.只有活的成熟植物細(xì)胞才可發(fā)生質(zhì)壁分離，動(dòng)物細(xì)胞和根尖分生區(qū)細(xì)胞不

發(fā)生質(zhì)壁分離。

5.成熟的植物細(xì)胞在一定濃度的KNCh、尿素等溶液中會(huì)發(fā)生先質(zhì)壁分離后

自動(dòng)復(fù)原的現(xiàn)象。

6.自由擴(kuò)散既不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，也不需要能量，氣體及脂溶性物質(zhì)以自由擴(kuò)

散方式運(yùn)輸。

7.協(xié)助擴(kuò)散需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，但不需要能量，如哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞吸收葡

萄糖。

高效課堂?實(shí)踐運(yùn)用?鞏固?達(dá)標(biāo)?反饋

1.下列現(xiàn)象不屬于滲透作用的是（）

A.水分子或其他溶劑分子通過(guò)原生質(zhì)層

B.水分子或其他溶劑分子通過(guò)細(xì)胞膜

C.蔗糖分子通過(guò)細(xì)胞壁

D.水分子或其他溶劑分子通過(guò)液泡膜

2.取一個(gè)新鮮馬鈴薯，將其塊莖切成大小相同的四塊，分別浸入I?IV四種不同溶液

中，表中為1小時(shí)后質(zhì)量轉(zhuǎn)變的百分率，由表可知四種溶液中濃度最低的是（）

溶液馬鈴薯質(zhì)量變化百分率

I+5%

II-5%

III-3%

IV0

A.溶液IB.溶液II

C.溶液HID.溶液IV

3.下列關(guān)于自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的敘述，正確的是（）

①都不消耗能量②都不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白③自由擴(kuò)散只能順濃度梯度，而協(xié)助擴(kuò)散既可

以順濃度梯度也可以逆濃度梯度④都是被動(dòng)運(yùn)輸⑤葡萄糖可以通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散順濃度梯

度運(yùn)輸

A.①②④B.①③④

C.①④⑤D.①②⑤

4.如圖為兩個(gè)大小相同的蘿卜，分別在上面挖一個(gè)大小相同的洞，并在洞內(nèi)各插入一

支口徑與洞口相同的玻璃管，甲玻璃管內(nèi)注入3mL清水，乙玻璃管內(nèi)注入3mL濃鹽水，

一段時(shí)間后，兩玻璃管中液面變動(dòng)情況是（）

A.甲中升高，乙中降低

B.甲中降低，乙中先升高后降低

C.甲、乙中均降低

D.甲、乙中均升高

5.

在紫色洋蔥外表皮細(xì)胞臨時(shí)裝片的蓋玻片一側(cè)滴加質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液后，

出現(xiàn)了如圖所示的情形，請(qǐng)回答：

(1)此細(xì)胞發(fā)生了現(xiàn)象，是細(xì)胞的結(jié)果。

(2)圖中②的結(jié)構(gòu)名稱是,②④⑤共同構(gòu)成了o

(3)圖中⑦充滿了,其濃度o

(4)將此細(xì)胞置于清水中，⑥的體積會(huì)，是由于細(xì)胞的結(jié)果。

(5)在滴加質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液后的過(guò)程中，顯微鏡下不可能觀察到的現(xiàn)象

是()

A.液泡縮小

B.細(xì)胞壁與原生質(zhì)層分離

C.液泡顏色變淺

D.細(xì)胞核位于原生質(zhì)層內(nèi)

6.有一天，小華看見(jiàn)媽媽在腌制蘿卜條，其過(guò)程是：將洗凈的蘿卜切成條，放在盛有

少量涼開(kāi)水的玻璃罐里，撒上一些食鹽，一段時(shí)間后，就制成了清脆可口的腌蘿卜條。小華

發(fā)現(xiàn)玻璃罐里的蘿卜條變小了，水卻變多了。為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？小華作出假設(shè)并進(jìn)

行實(shí)驗(yàn)求證。

⑴假設(shè)：。

主要實(shí)驗(yàn)步驟：在兩片載玻片上分別滴加0.9%和2%的氯化鈉溶液，刮取口腔上皮細(xì)胞

并涂抹在溶液中，蓋上蓋玻片，用顯微鏡觀察，隔一段時(shí)間后再次觀察。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖1和圖2所示：

圖2

通過(guò)查閱資料獲知，植物細(xì)胞和微生物細(xì)胞置于較高濃度的溶液中，也會(huì)出現(xiàn)類似圖2

的現(xiàn)象。上述事實(shí)支持了小華所作出的假設(shè)。

(2)思考:

①小華在低倍鏡的視野中觀察到某上皮細(xì)胞位于視野的右上方，若要在高倍鏡下繼續(xù)觀

察該細(xì)胞，必須在載物臺(tái)上將臨時(shí)裝片向移動(dòng)。

②根據(jù)圖1的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，小華明白了平時(shí)做口腔上皮細(xì)胞臨時(shí)裝片時(shí)為什么要用0.9%

的氯化鈉溶液，并將它稱之為生理鹽水的原因，這是因?yàn)?.9%的氯化鈉溶液能使口腔上皮

細(xì)胞o

③根據(jù)上述探究，你認(rèn)為在給植物施肥時(shí)，應(yīng)注意什么？

疑雎解答?全程培優(yōu)?釋疑?解惑?教材?

問(wèn)題探討

1.提示：由于單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)玻璃紙進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)量多于從長(zhǎng)頸漏斗滲出

的水分子數(shù)量，使得管內(nèi)液面升高。如果漏斗管足夠長(zhǎng)，管內(nèi)液面也不會(huì)無(wú)限升高，因?yàn)楫?dāng)

水分子進(jìn)出玻璃紙的數(shù)量相等時(shí)，液面就不會(huì)再升高。

2.提示：用紗布替代玻璃紙時(shí)，因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通過(guò)，因而

液面不會(huì)升高。

3.提示：半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)玻璃紙進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分

子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量，液面不會(huì)升高。

■練習(xí)與應(yīng)用

一、概念檢測(cè)

1.(1)V(2)X(3)X2.D3.B

二、拓展應(yīng)用

1.提示：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：將細(xì)胞液濃度相同的紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞分別置于不同

濃度的蔗糖溶液中，然后制成裝片放在顯微鏡下觀察細(xì)胞的狀態(tài)。細(xì)胞液的濃度處于未發(fā)生

質(zhì)壁分離和剛剛質(zhì)壁分離的相鄰兩蔗糖溶液之間。原理為植物細(xì)胞能夠通過(guò)滲透作用吸水和

失水。

2.提示：溫度高低會(huì)提高或降低水分子通過(guò)半透膜的擴(kuò)散速率。在一定溫度范圍內(nèi)，

提高溫度會(huì)加快水分子通過(guò)半透膜的速率；而降低溫度則減緩水分子通過(guò)半透膜的速率。實(shí)

驗(yàn)方案設(shè)計(jì)如下：

按本章第1節(jié)滲透現(xiàn)象示意圖組裝好三組裝置。在第一組的燒杯外用酒精燈或水浴鍋加

熱升溫；第二組燒杯外加冰塊降溫；第三組留作對(duì)照。三組裝置同時(shí)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，并記錄液面

變化及液面上升到最大高度時(shí)所需的時(shí)間。

溫馨提示：請(qǐng)完成課后分層檢測(cè)案12

第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸

夯基提能?分層突破

探究點(diǎn)一

【任務(wù)驅(qū)動(dòng)】

任務(wù)答案：(1)單位體積的清水中水分子數(shù)大于蔗糖溶液中的水分子數(shù)。單位時(shí)間內(nèi)

由清水進(jìn)入蔗糖溶液的水分子多于由蔗糖溶液進(jìn)入清水的水分子。

(2)不會(huì)。由于燒杯中與漏斗中的液體具有濃度差，即滲透壓，所以水分子有進(jìn)入漏斗

的趨勢(shì)；但是液面差△X會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的壓強(qiáng)，當(dāng)產(chǎn)生的壓強(qiáng)與滲透壓平衡時(shí)，半透膜兩

側(cè)水分子的交換速率相同，液面將不再升高。

(3)不會(huì)，因?yàn)榧啿际侨感缘?，水分子和蔗糖溶液都能通過(guò)。

(4)液面不會(huì)升高，因?yàn)榘胪改蓚?cè)溶液的濃度相等。

(5)不同。漏斗內(nèi)液面不再上升時(shí)，水分子通過(guò)半透膜的雙向擴(kuò)散速率相等，但漏斗內(nèi)

溶液濃度仍高于燒杯中溶液濃度。這是漏斗內(nèi)液面升高產(chǎn)生的作用力加大阻止燒杯中水分子

向漏斗擴(kuò)散的緣故。

(6)滲透作用發(fā)生的條件是：具有半透膜和濃度差。

【過(guò)程評(píng)價(jià)】

1.解析：細(xì)胞壁主要由纖維素和果膠組成，具有全透性，不屬于半透膜，A錯(cuò)誤；葡

萄糖分子不是溶劑分子，所以不屬于滲透作用，B錯(cuò)誤；K+不是溶劑分子，所以不屬于滲

透作用，C錯(cuò)誤；細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜，另外水分子是溶劑分子，所以水分子通過(guò)細(xì)胞膜是

滲透作用，D正確。

答案：D

2.解析：甲組靜置12h后，由于碘進(jìn)入淀粉溶液，導(dǎo)致透析袋外的淀粉溶液變藍(lán)，A

正確；甲組靜置12h后，由于碘進(jìn)入淀粉溶液，袋內(nèi)碘濃度降低，導(dǎo)致透析袋內(nèi)的液體顏

色變淺，B正確；乙組靜置12h后，透析袋內(nèi)的水進(jìn)入葡萄糖溶液，葡萄糖進(jìn)入透析袋，

導(dǎo)致透析袋外的葡萄糖溶液濃度降低,C錯(cuò)誤；甲組透析袋內(nèi)沒(méi)有藍(lán)色，淀粉溶液出現(xiàn)藍(lán)色，

乙組透析袋內(nèi)含有葡萄糖，葡萄糖溶液濃度降低，該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了，葡萄糖分子和碘可以透過(guò)

半透膜，而淀粉分子無(wú)法通過(guò)，D正確。

答案：C

3.解析：透析袋是由半透膜制成的袋狀容器，并且在半透膜的兩側(cè)有濃度差，水分子

從低濃度流向高濃度，所以水分會(huì)進(jìn)入透析袋內(nèi)，導(dǎo)致袋內(nèi)水分增多，透析袋脹大，而淀粉

不會(huì)從袋內(nèi)出來(lái)，所以試管內(nèi)依然是清水，濃度不變。

答案：A

4.解析：由于"A>MB、Ma=Mb>MA,所以兩個(gè)漏斗中的液面都會(huì)上升，由于A與a

的濃度差要小于B與b的濃度差，所以后的高度要大于〃1；同時(shí)由于圖2中吸水相對(duì)要少，

所以a的溶液濃度相對(duì)較高。

答案：D

探究點(diǎn)二

【任務(wù)驅(qū)動(dòng)】

任務(wù)答案：(1)觀察正常洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的狀態(tài)，以便與處理后的狀態(tài)形成自

身對(duì)照。

(2)紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的細(xì)胞液中有花青素，使液泡中的細(xì)胞液呈紫色，有利

于觀察。

(3)不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，只發(fā)生滲透吸水或失水。

(4)選用0.3g/mL的蔗糖溶液作試劑，出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象既明顯，又不會(huì)殺死細(xì)胞。

若濃度過(guò)高，質(zhì)壁分離速度過(guò)快，細(xì)胞會(huì)因失水過(guò)多而死亡，不能再進(jìn)行質(zhì)壁分離復(fù)原；若

濃度過(guò)低，不能引起質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離速度太慢。

(5)因?yàn)榧?xì)胞壁是全透性的，且細(xì)胞失水，所以洋蔥表皮細(xì)胞的原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間

是濃度略有下降的蔗糖溶液。

(6)會(huì)。開(kāi)始外界溶液濃度較大，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離；細(xì)胞吸收K+和NOF后，隨著細(xì)

胞液濃度增大，質(zhì)壁分離后又會(huì)自動(dòng)復(fù)原。

【過(guò)程評(píng)價(jià)】

1.解析：圖中c細(xì)胞質(zhì)壁分離程度最大，細(xì)胞失水最多，說(shuō)明c的細(xì)胞液濃度最??；b

沒(méi)有發(fā)生質(zhì)壁分離，說(shuō)明細(xì)胞液濃度大于或等于細(xì)胞外液濃度；而a失水較少，說(shuō)明細(xì)胞外

溶液濃度比a細(xì)胞液稍大。綜上所述，三種細(xì)胞原細(xì)胞液的濃度關(guān)系為b>a>c。

答案：B

2.解析：圖甲中細(xì)胞存在于清水中，此時(shí)細(xì)胞會(huì)滲透吸水，但存在細(xì)胞壁的限制，使

得原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁，A正確；圖像從甲到乙發(fā)生了細(xì)胞的滲透失水，是由于細(xì)胞液濃度

低于細(xì)胞周圍溶液濃度導(dǎo)致的，B錯(cuò)誤；圖像乙是細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，此時(shí)細(xì)胞壁以內(nèi)，

原生質(zhì)層以外的部分充滿了蔗糖溶液，C正確；圖像甲與乙中，a和c都因含有色素而呈現(xiàn)

紫色，D正確。

答案：B

3.解析：在乙溶液中可以發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原過(guò)程，甲溶液只有質(zhì)壁分離，故兩者的溶

質(zhì)不同，A錯(cuò)誤；。點(diǎn)時(shí)細(xì)胞失水量開(kāi)始減少，說(shuō)明a點(diǎn)之前，乙溶液中的溶質(zhì)已經(jīng)進(jìn)入細(xì)

胞，B正確。

答案：B

4.解析：由題圖分析，滴加蔗糖溶液①后一段時(shí)間，保衛(wèi)細(xì)胞氣孔張開(kāi)一定程度，說(shuō)

明保衛(wèi)細(xì)胞在蔗糖溶液①中吸收一定水分;滴加蔗糖溶液②后一段時(shí)間，保衛(wèi)細(xì)胞氣孔關(guān)閉，

說(shuō)明保衛(wèi)細(xì)胞在蔗糖溶液②中失去一定水分；滴加蔗糖溶液③后一段時(shí)間，保衛(wèi)細(xì)胞氣孔張

開(kāi)程度較大，說(shuō)明保衛(wèi)細(xì)胞在蔗糖溶液③中吸收較多水分，且多于蔗糖溶液①，由此推斷3

種蔗糖溶液濃度大小為②，①〉③。由分析可知，①處細(xì)胞吸水量少于③處細(xì)胞，說(shuō)明保衛(wèi)

細(xì)胞細(xì)胞液濃度①處理后〉③處理后，A錯(cuò)誤；②處細(xì)胞失水，故質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)

在滴加②后的觀察視野中，B正確；滴加③后細(xì)胞大量吸水，故滴加③后有較多水分子進(jìn)入

保衛(wèi)細(xì)胞，C正確；由分析可知，3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③，D正確。

答案：A

探究點(diǎn)三

【任務(wù)驅(qū)動(dòng)】

任務(wù)1答案：（1）自由擴(kuò)散（2）協(xié)助擴(kuò)散

⑶①②④⑤③

（4）相同點(diǎn)：b、c都需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助、都是順濃度梯度跨膜