第1節(jié)被動運輸?shù)诙n時當外界溶液濃度______細胞液濃度，細胞維持正常形態(tài)等于動物細胞植物細胞①___________相當于半透性膜②______________________具有濃度差①___________（由細胞膜、液泡膜和兩層之間的細胞質(zhì)組成）相當于半透膜②_________________具有濃度差滲透作用滲透作用當外界溶液濃度______細胞質(zhì)濃度，細胞吸水膨脹當外界溶液濃度______細胞質(zhì)濃度，細胞失水皺縮當外界溶液濃度_____細胞質(zhì)濃度，細胞維持正常形態(tài)當外界溶液濃度______細胞液濃度，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象當外界溶液濃度______細胞液濃度，細胞吸水膨脹，由于存在細胞壁，細胞不會漲破細胞膜細胞質(zhì)與外界溶液小于大于大于等于原生質(zhì)層細胞液與外界溶液條件原理現(xiàn)象小于

成人每晝夜生成的原尿量可達180L，但每日排出的終尿量僅1～2L，可見原尿經(jīng)過腎小管和集合管時，約有99%的水分被重吸收回血液。再從成分比較，終尿與原尿也有很大差別，例如，原尿含葡萄糖，終尿無，腎小管上皮細胞如何對原尿中的物質(zhì)進行重吸收的？像水分子這樣，物質(zhì)以擴散方式進出細胞，

不需要消耗細胞內(nèi)化學物質(zhì)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞椒Q為被動運輸。

1

2

3自由擴散協(xié)助擴散課堂小結(jié)課標定位1.水進出細胞的原理分析滲透現(xiàn)象、哺乳動物紅細胞的吸水與失水現(xiàn)象。2.探究植物細胞的吸水和失水觀察植物細胞的吸水和失水,增強感性認識,領悟科學探究的方法。3.自由擴散和協(xié)助擴散舉例說明有些物質(zhì)順濃度梯度進出細胞,不需要額外提供能量,能區(qū)分自由擴散和協(xié)助擴散。素養(yǎng)闡釋1.基于滲透現(xiàn)象、水進出哺乳動物紅細胞的事實,歸納水進出動物細胞的原理;建構(gòu)并運用滲透系統(tǒng)模型,結(jié)合成熟植物細胞的結(jié)構(gòu)特點,解釋植物細胞質(zhì)壁分離和復原現(xiàn)象,歸納水進出植物細胞的原理,認同生物體結(jié)構(gòu)和功能相適應的觀點。2.基于探究植物細胞的吸水和失水這一實驗,體驗科學探究的一般過程,提高動手操作的能力和設計實驗的能力,并能運用到其他類似的科學探究活動中。3.基于細胞吸水和失水的原理,理解被動運輸?shù)母拍?基于細胞膜的結(jié)構(gòu)特點,理解自由擴散、協(xié)助擴散;運用轉(zhuǎn)運蛋白結(jié)構(gòu)與功能相適應的觀念,歸納被動運輸?shù)念愋秃吞攸c。

1自由擴散氣管、支氣管不斷分支，最終形成肺泡

CO2，O2在肺泡中與血液的交換示意圖資料1：血管（毛細管）肺泡空氣進進出出【任務1】1.請據(jù)圖分析O2從肺泡進入紅細胞內(nèi)至少穿過幾層生物膜（細胞膜）?O2不能從毛細血管進入肺泡的原因是什么？5層，O2的運輸方式自由擴散，需要從高濃度到低濃度運輸，毛細血管中的O2濃度低于肺泡細胞O2濃度，故不能從毛細血管進入肺泡細胞。分析氣體、甘油等進出細胞的方式科研人員對同種物質(zhì)在人工膜(只含有磷脂雙分子層)和生物膜(含轉(zhuǎn)運蛋白)中的透性做了比較，如圖。氣體和甘油對人工膜和生物膜透性相同，它們通過自由擴散進出細胞O2、CO2、N2、苯H2O、尿素、甘油葡萄糖、蔗糖帶電離子資料2：不帶電非極性小分子不帶電荷的極性小分子大的不帶電荷的極性分子H+、Na+、k+、Ca2+、Mg2+2.請據(jù)圖分析O2、CO2和甘油是如何進出細胞的?【任務1】分析氣體、甘油、苯等進出細胞的方式科研人員對同種物質(zhì)在人工膜(只含有磷脂雙分子層)和生物膜(含轉(zhuǎn)運蛋白)中的透性做了比較，如圖。甘油、苯是脂溶性物質(zhì),與磷脂分子有較強的親和力，容易通過磷脂雙分子層進出細胞。O2、CO2、N2、苯H2O、尿素、甘油葡萄糖、蔗糖帶電離子資料2：不帶電非極性小分子不帶電荷的極性小分子大的不帶電荷的極性分子H+、Na+、k+、Ca2+、Mg2+3.請據(jù)圖分析甘油、苯為何能以該種方式進出細胞?【任務1】分析氣體、甘油、苯等進出細胞的方式【任務2】4.結(jié)合教材P66，歸納總結(jié)自由擴散的概念、特點及實例（1）概念：（3）實例：（2）特征：通過簡單的擴散作用進出細胞的方式叫做自由擴散，也叫簡單擴散O2、CO2、水分子、脂質(zhì)、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子。順濃度梯度運輸不需要載體不消耗能量分析自由擴散

2協(xié)助擴散科研人員對同種物質(zhì)在人工膜(只含有磷脂雙分子層)和生物膜(含轉(zhuǎn)運蛋白)中的透性做了比較，如圖。資料2：【任務3】5.由“生物膜和人工膜對同種物質(zhì)的通透性差異”的實驗結(jié)果，推測水分子是如何通過細胞膜的？水分子通過細胞膜時的速率高于自由擴散的速率，由此推斷細胞膜上可能存在其他的水的跨膜運輸方式。探究水進出細胞的方式【任務3】資料3：科學家阿格雷在紅細胞膜上發(fā)現(xiàn)了一種疏水性跨膜蛋白AQP1。他將這種蛋白鑲嵌在人工合成的脂質(zhì)體上，并將鑲嵌有AQP1的脂質(zhì)體和普通脂質(zhì)體同時放入蒸餾水中，每隔一段時間觀察，結(jié)果如圖所示。疏水性跨膜蛋白AQP1能夠加快水分子進入細胞的速率。分析水進出細胞的方式6.由上述實驗結(jié)果，你能得出什么推論？【任務3】資料4：1988年，美國科學家阿格雷從紅細胞和腎小管細胞中分離出一種新的膜蛋白，后來經(jīng)過實驗獲得了該蛋白的氨基酸序列結(jié)構(gòu)，證實了水通道蛋白的存在。目前，人們已經(jīng)從細菌、酵母菌、植物、動物的細胞中分離出多種水通道蛋白。水通道蛋白結(jié)構(gòu)模式圖水細胞膜水分子進出細胞的方式分析水進出細胞的方式自由擴散借助水通道蛋白【任務4】分析葡萄糖進出細胞的方式資料5：人體血漿中的葡萄糖經(jīng)腎小球濾過進入原尿后流經(jīng)腎臟近曲小管，全部由位于管腔面的鈉－葡萄糖共轉(zhuǎn)運蛋白（SGLT）重吸收進入近曲小管上皮細胞，使得排出的尿液中不含葡萄糖。隨后葡萄糖被位于腎臟近曲小管上皮細胞基底膜上的葡萄糖載體蛋白（GLUT）轉(zhuǎn)運至組織液進而進入毛細血管，進入血漿的葡萄糖會被紅細胞等吸收。（注：ATP水解為ADP和Pi時放能）【任務4】分析葡萄糖進出細胞的方式7.載體蛋白(GLUT)將葡萄糖運出腎臟近曲小管上皮細胞時的運輸特點是什么？順濃度梯度運輸、不消耗能量、需要載體蛋白的協(xié)助。【任務4】探究葡萄糖進出細胞的方式8.如右圖表示人體成熟紅細胞的部分結(jié)構(gòu)和功能，葡萄糖進入紅細胞時的運輸特點是什么？順濃度梯度運輸、不消耗能量、需要載體蛋白的協(xié)助。（注：ATP水解為ADP和Pi時放能）（1）概念：（2）實例：葡萄糖、氨基酸等進入紅細胞血漿中Na+進入神經(jīng)細胞絕大多數(shù)水（3）特征：①順濃度梯度運輸②需要轉(zhuǎn)運蛋白③不需要消耗能量*研究表明，水分子更多的是借助細胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴散方式進出細胞的。水分子通道蛋白借助膜上的轉(zhuǎn)運蛋白進出細胞的物質(zhì)擴散方式。【任務5】分析協(xié)助擴散9.分析協(xié)助擴散的概念、特點及實例【任務5】分析協(xié)助擴散10.轉(zhuǎn)運蛋白①定義：②類型鑲嵌在膜上的一些特殊的蛋白質(zhì)，能夠協(xié)助離子和一些小分子有機物順濃度梯度跨膜運輸，這些蛋白質(zhì)稱為轉(zhuǎn)運蛋白。載體蛋白通道蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應的分子或離子通過發(fā)生自身構(gòu)象的改變只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過不發(fā)生構(gòu)象的改變【任務5】分析協(xié)助擴散通道蛋白載體蛋白轉(zhuǎn)運蛋白協(xié)助擴散轉(zhuǎn)運蛋白：載體蛋白vs通道蛋白載體蛋白通道蛋白圖示轉(zhuǎn)運對象特點結(jié)合否共同點轉(zhuǎn)運蛋白：載體蛋白vs通道蛋白每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生

的改變只容許與自身通道的

相適配、

相適宜的分子或離子通過。只容許與自身結(jié)合部位相適應的

通過。分子或離子通過通道蛋白時,

。①均為蛋白質(zhì);②均分布在細胞的膜結(jié)構(gòu)中;③均控制特定物質(zhì)的跨膜運輸，具有特異性分子或離子直徑和形狀大小和電荷自身構(gòu)象不需要與通道蛋白結(jié)合結(jié)合自身構(gòu)象不發(fā)生改變通道關(guān)閉通道關(guān)閉通道開放通道開放通道蛋白的開放和關(guān)閉受到調(diào)控鉀離子通道模式圖比較項目自由擴散協(xié)助擴散運輸方向是否需要轉(zhuǎn)運蛋白是否消耗能量舉例高濃度→低濃度高濃度→低濃度不需要需要不消耗不消耗①氣體：O2、CO2、NH3

；②小分子脂質(zhì)：固醇、甘油、脂肪酸等；③脂溶性小分子：乙醇、苯等葡萄糖進入紅細胞被動運輸：物質(zhì)以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內(nèi)化學反應所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運輸方式稱為被動運輸。【任務5】分析協(xié)助擴散11.被動運輸分析影響自由擴散和協(xié)助擴散的因素【任務6】影響自由擴散和協(xié)助擴散的直接因素可能有哪些？影響自由擴散的因素溫度膜兩側(cè)的濃度差影響協(xié)助擴散的因素溫度膜兩側(cè)的濃度差轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量?濃度差（Mmol/L）51015202530自由擴散速度2.44.77.39.512.214.4結(jié)論：物質(zhì)的運輸速度與物質(zhì)濃度差成______關(guān)系，自由擴散過程只受_______影響。正比濃度差分析影響自由擴散和協(xié)助擴散的因素【任務6】12.影響自由擴散速率的因素13.影響協(xié)助擴散速率的因素分析影響自由擴散和協(xié)助擴散的因素【任務5】?結(jié)論：在一定濃度范圍內(nèi)，物質(zhì)的運輸速率與物質(zhì)濃度差成______關(guān)系，超過一定的濃度后，協(xié)助擴散中物質(zhì)運輸速率受________限制。正比蛋白質(zhì)濃度（Mmol/L）1.534.567.59速率（離子/秒）81524303131能量擴散速度繪圖：在下坐標上畫出自由擴散和協(xié)助擴散的曲線圖。

自由擴散和協(xié)助擴散為被動運輸，物質(zhì)以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內(nèi)化學反應所釋放的能量。分析影響自由擴散和協(xié)助擴散的因素【任務6】如圖表示細胞膜亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，a、b、c、d表示物質(zhì)跨膜運輸方式，A、B、C、D表示相應結(jié)構(gòu)。據(jù)圖回答下列問題：a屬于自由擴散。利用該運輸方式的物質(zhì)由高濃度一側(cè)運輸?shù)降蜐舛纫粋?cè)，不需要轉(zhuǎn)運蛋白的協(xié)助，也不需要消耗細胞內(nèi)化學反應產(chǎn)生的能量。自由擴散和協(xié)助擴散的模型分析(1)圖中的a屬于哪種運輸方式？該運輸方式有何特點？【任務7】(2)圖中的b、c、d屬于哪種運輸方式？該種運輸方式有何特點？b、c、d屬于協(xié)助擴散。利用該運輸方式的物質(zhì)由高濃度一側(cè)運輸?shù)降蜐舛纫粋?cè)，需要轉(zhuǎn)運蛋白的協(xié)助，但不需要消耗細胞內(nèi)化學反應產(chǎn)生的能量。自由擴散和協(xié)助擴散的模型分析如圖表示細胞膜亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，a、b、c、d表示物質(zhì)跨膜運輸方式，A、B、C、D表示相應結(jié)構(gòu)。據(jù)圖回答下列問題：【任務7】(3)轉(zhuǎn)運蛋白A和B的作用機制有什么不同？A是通道蛋白，運輸物質(zhì)時不需要與被運輸?shù)奈镔|(zhì)結(jié)合；B是載體蛋白，運輸物質(zhì)時需要與被運輸?shù)奈镔|(zhì)結(jié)合，并發(fā)生自身構(gòu)象的改變。自由擴散和協(xié)助擴散的模型分析如圖表示細胞膜亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，a、b、c、d表示物質(zhì)跨膜運輸方式，A、B、C、D表示相應結(jié)構(gòu)。據(jù)圖回答下列問題：【任務7】（3）??影響肝細胞吸收葡萄糖的速率的因素有哪些？細胞內(nèi)外葡萄糖的濃度差、細胞膜上葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量??（1）據(jù)圖可知，載體蛋白的狀態(tài)A和狀態(tài)B出現(xiàn)的原因是什么？蛋白質(zhì)的自身構(gòu)象發(fā)生改變。協(xié)助擴散；葡萄糖是從高濃度一側(cè)運輸?shù)降蜐舛纫粋?cè)，且需要轉(zhuǎn)運（載體）蛋白協(xié)助。??1.據(jù)圖思考回答以下問題：（2）圖中葡萄糖進入肝細胞的方式是什么？請寫出判斷的理由？典型例題典型例題2.如圖分別表示載體蛋白和通道蛋白介導的兩種物質(zhì)運輸方式，其中通道蛋白介導的運輸速率比載體蛋白介導的運輸速率快1000倍以上。下列敘述錯誤的是（）A．通道蛋白介導的運輸速率較快可能是因為消耗的能量較少B．載體蛋白在細胞膜上具有一定的流動性C．兩種膜蛋白對運輸?shù)奈镔|(zhì)均具有專一性D．載體蛋白介導的運輸速率會受到載體蛋白數(shù)量的限制A典型例題3.下圖表示借助轉(zhuǎn)運蛋白進行的兩種跨膜運輸方式。下列敘述錯誤的是（）A．甲、乙兩種跨膜運輸方式都屬于被動運輸，不需要消耗ATPB．載體蛋白和通道蛋白在物質(zhì)轉(zhuǎn)運時作用機制不同C．載體蛋白在運輸分子或離子的過程中其空間結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變D．通道蛋白介導的跨膜運輸速率，不會受到通道蛋白數(shù)量的限制D典型例題4.(2023·福建泉州高一月考)肝細胞和細菌都能以協(xié)助擴散的方式吸收葡萄糖，其中細菌協(xié)助葡萄糖運輸?shù)妮d體蛋白為GLUT1，肝細胞協(xié)助葡萄糖運輸?shù)妮d體蛋白為GLUT2，其運輸?shù)乃俾屎推咸烟菨舛鹊年P(guān)系如圖所示。下列推測錯誤的是（

）A.協(xié)助擴散可以降低細胞內(nèi)外葡萄糖的濃度差B.a點與b點相比，制約葡萄糖轉(zhuǎn)運速率的因素是GLUT1的數(shù)量C.c點與a點相比，c點葡萄糖轉(zhuǎn)運速率低的原因可能是肝細胞GLUT2少D.載體蛋白的存在能顯著提高細胞攝取葡萄糖的速率B

3課堂小結(jié)構(gòu)建網(wǎng)絡被動運輸自由擴散協(xié)助擴散載體蛋白通道蛋白水通道蛋白順濃度梯度運輸不需要載體不消耗能量需要轉(zhuǎn)運蛋白協(xié)助順濃度梯度運輸不消耗能量練習與應用·概念檢測1.物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞脚c物質(zhì)的特點和細胞膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)。判斷下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)谋硎鍪欠裾_。(1)細胞膜和液泡膜都相當于半透膜。()(2)水分子進入細胞，是通過自由擴散方式進行的。（）(3)載體蛋白和通道蛋白在轉(zhuǎn)運分子和離子時，其作用機制是一樣的。（）××√練習與應用·概念檢測2.下列各項無法通過質(zhì)壁分離實驗證明的是（）A.成熟植物細胞的死活B.原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大