4.1被动运输课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件围绕细胞的物质输入和输出展开，以渗透作用原理为起点，逐步引导学生理解动物细胞与植物细胞吸水失水的机制，并通过探究实验构建科学认知。从导入新课到实验观察再到结论归纳，层层递进，形成清晰的学习支架，帮助学生建立“结构与功能观”和“物质与能量观”。 其亮点在于深度融合科学思维与探究实践，如通过对比渗透装置与植物细胞模型，培养学生建模与推理能力，又以质壁分离实验设计强化证据意识和批判性思维。特别在“思考讨论”环节中，引导学生质疑红细胞是否一定涨破，体现理性分析与辩证思维。小结部分用表格归纳自由扩散与协助扩散差异，提升知识整合力。此设计既助力学生构建生命观念，也便于教师高效开展探究式教学，实现素养导向的课堂转型。

被动运输 第四章 细胞的物质输入和输出 第1节第一课时 清水泡过的青菜 盐腌制过的黄瓜 导入新课 生活中我们会观察到： 盐腌制过的黄瓜皱皱巴巴，还会出很多水； 而用清水泡过的青菜却很硬挺，这是为什么呢？ 问题探讨 学习目标 1.阅读62页阐明渗透作用的条件及原理； 2.阅读63页，说出细胞吸水和失水的过程及应用；3.阅读64-65页，结合关于植物细胞吸水和失水的探究实验，阐明植物细胞吸水和失水的过程。 学习重点和难点 1.探究植物细胞吸水和失水。 渗透作用 扩散作用 渗透作用 分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。 半透膜 一段 时间 一段 时间 1.什么是扩散作用？ 2.如果在烧杯中间添加一块半透膜后会出现什么现象？ 渗透作用 染料分子 水分子 半透膜： 一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类多孔性薄膜的总称。如：玻璃纸、鸡蛋的壳膜等。分为生物膜和非生物膜。 请观察漏斗液面变化 问题探讨 2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 不会，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升。 1.漏斗内的液面为什么会升高？ 单位时间内进入漏斗的水分子数量多于从漏斗渗出的水分子数量，漏斗内溶液体积增大，液面上升。 问题探讨 3.如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管的液面还会升高吗？ 不会；纱布孔隙大，蔗糖分子可自由通过。 发生渗透作用的条件一 ：半透膜 4.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，液面高度如何变化？ 液面不会升高，膜两侧浓度相同，水分子进出平衡。 发生渗透作用的条件二：膜两侧的溶液具有浓度差 一、水进出细胞的原理——渗透作用 1.渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。最后结果通过半透膜的溶剂分子达到动态平衡。 ②半透膜的两侧的溶液具有浓度差。 ①具有半透膜。 3.方向： 2.条件： 低浓度溶液（水多） （渗透压低） 高浓度溶液 （水少） （渗透压高） 水的相对含量高 水的相对含量低 （课本勾画） 练1. 如图甲、乙为两个渗透装置。甲图是发生渗透作用时的初始状态，乙图是较长时间之后通过漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。下列有关叙述错误的是(　　) A.图甲中③为半透膜，水分子能自由通过 B.图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度 C.图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等 D.图乙时，水分子进出漏斗的速率相等 C 水分子通过细胞膜进出细胞也是同样的原理吗？ 细胞膜是否相当于一层半透膜呢？ 二、动物细胞的吸水和失水 0.5%NaCl溶液 （低渗溶液） 13%NaCl溶液 （高渗溶液） 0.9%NaCl溶液 （等渗溶液） 外界溶液浓度 小于 细胞质浓度 外界溶液浓度 大于 细胞质浓度 外界溶液浓度 等于 细胞质浓度 细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩 保持原状态 二、动物细胞的吸水和失水 渗透装置与红细胞的比较 动物红细胞的细胞膜相当于半透膜，当细胞膜两侧存在浓度差，细胞会发生渗透吸水或失水。 细胞质 蔗糖溶液 外界溶液 细胞膜 半透膜 选择透过性膜：指具有活性的生物膜。对物质的通过既具有半透膜的物理性质，还具有主动的选择性，如细胞膜。 选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜 思考讨论（P63） 1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？ 不能。蔗糖分子。 2、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 不一定，浓度差很大时会涨破，浓度差较小时不会涨破。 3、红细胞吸水或失水的多少 取决于什么条件？ 4、临床上输液为什么要用生理盐水？ 浓度差。浓度差越大细胞吸水或失水越多。 防止血细胞失水或吸水，细胞形态改变影响细胞的功能。 练2.蔗糖不能透过红细胞的细胞膜。将红细胞分别浸入高浓度的蔗糖溶液和蒸馏水中，一段时间后细胞形态发生的变化是(　　) A.皱缩、涨破 B.涨破、皱缩 C.皱缩、皱缩 D.膨胀、膨胀 A 成熟的植物细胞模式图 细胞壁 细胞膜 细胞液 细胞质 液泡膜 原生质层 1、、细胞内的液体环境主要指的是__________________ 2、________________________组成原生质层 3、水分子进出细胞主要指的是水分子通过________进出______ 细胞里面的细胞液 原生质层 液泡 全透、伸缩性小 半透、伸缩性大 细胞膜、细胞质、液泡膜 三、植物细胞的吸水与失水 纤维素和果胶组成 三、探究植物细胞的吸水和失水 水分子可以自由地通过细胞壁 水进出植物细胞主要是指水经过原生质层。 已知条件 如果假设正确 当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会失水皱缩 当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会吸水膨胀 4.进行实验 水分进出植物细胞是通过渗透作用 植物细胞在什么情况下吸水和失水？ 原生质层是否相当于一层半透膜？ 1.提出问题 水分进出细胞是通过渗透作用，原生质层相当于一层半透膜 2.提出假设 3.设计实验思路 实验预测： 细胞通过渗透作用吸水或失水，液泡的大小、 颜色会变化；原生质层与细胞壁会分离或复原。 探究植物细胞的吸水和失水 盖玻片 1 2 3 4 滴清水 取材：撕取洋葱鳞片叶外表皮 低倍镜观察 实验步骤 三、探究植物细胞的吸水和失水 1.首先，要先制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片 2.接着，进行取材 3.将撕下的外表皮置于清水中展平，盖上该破片，制成临时装片 17 实验思考 1. 为什么选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料？ 外表皮 （细胞液——紫色） 内表皮 （细胞液——无色） 液泡呈紫色 液泡呈无色 便于观察 三、探究植物细胞的吸水和失水 大家平时有没有观察到洋葱鳞片叶内外表皮的区别呢？ 18 蔗糖溶液 清水 植物细胞： 滴清水 实验过程 三、探究植物细胞的吸水和失水 吸水纸 引流 三、探究植物细胞的吸水和失水 外界溶液 液泡大小 +深浅 原生质层的位置 细胞大小 蔗糖溶液 清水 记录实验结果： 变小 变深 与细胞壁分离 与细胞壁重新贴合 变大 变浅 基本不变 基本不变 课本64页 质壁分离 质壁分离 复原 三、探究植物细胞的吸水和失水 1.细胞发生质壁分离后，细胞壁与细胞膜之间的空隙充满的是外界溶液。 2.对于植物细胞而言，由于细胞壁的存在，细胞不可能无限吸水，导致吸水涨破。 （当细胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时，细胞将不再吸水） 3.植物细胞的细胞大小，以细胞壁为基准 21 三、探究植物细胞的吸水和失水 质壁分离 外界溶液浓度 ＞ 细胞液的浓度 细胞失水，发生质壁分离现象 外界溶液浓度 ＜ 细胞液的浓度 细胞吸水，发生质壁分离复原现象 质壁分离复原 5.实验现象 6.实验结论： （1）植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 （2）植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。 （P65重点） 液泡膜 细胞膜 质壁分离 1.质壁分离的细胞中“质”和“壁”分别指什么？ 两层膜之间的细胞质 原生质层 质——原生质层 壁——细胞壁 三、探究植物细胞的吸水和失水 细胞液 蔗糖溶液 外界溶液 液泡膜 半透膜 渗透装置与植物细胞的比较 细胞质 细胞膜 原生质层 质壁分离的原因 外因： 原生质层具有选择透过性 细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性 外界溶液浓度大于细胞液浓度 内因： 笔记！ 三、探究植物细胞的吸水和失水 质壁分离的条件 思考：假如细胞已经死亡，还能发生吸水和失水的现象吗？ 思考：幼嫩的植物细胞可以发生质壁分离现象吗？ 答：不会，死细胞的细胞膜或原生质层已失去功能。 答：不可以，幼嫩的植物细胞没有成熟的大液泡，也就是没有原生质层。质壁分离的“质”是指原生质层的意思，原生质层由细胞膜、液泡膜及细胞质构成。 1、植物细胞是活的。 2、植物细胞有大液泡（成熟的植物细胞）。 3、细胞外溶液的浓度大于细胞液浓度。 练3. 如图是某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮做“植物细胞的吸水和失水”的实验时，所观察到的细胞图，下列叙述正确的是(　　) A.图中1、2、6组成了细胞的原生质层 B.图中细胞处于质壁分离状态，6处溶液浓度大于7处 C.图中1是细胞壁，6中充满了蔗糖溶液 D.图中7是细胞液，在细胞发生质壁分离过程中，其颜色逐渐变深 D 课堂小结 随堂检测 1 发生质壁分离的细胞，细胞壁与原生质层之间的液体是清水。( ) 2 可以用大蒜根尖分生区细胞作实验材料来观察细胞的质壁分离与复原( )。 3 用黑藻叶片做细胞的质壁分离实验时，叶绿体的存在有利于观察实验现象( ) × √ × 4.将洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中会发生质壁分离，然后再置于清水中会发生质壁分离的复原。在上述全过程中，下列说法错误的是（    ） A．细胞液浓度先变大再变小，细胞吸水能力先变大再变小 B．若采用更高浓度的蔗糖溶液进行实验，置于清水中可能不会发生复原现象 C．发生质壁分离的过程中，细胞液浓度小于细胞质基质浓度小于蔗糖溶液浓度 D．若将0.3 g/mL的蔗糖溶液更换为0.3 g/mL的葡萄糖溶液，则实验开始时质壁分离的速率更慢 D 随堂检测 5．将洋葱鳞片叶紫色表皮制作成临时装片，滴加30%蔗糖溶液并引流，一段时间后细胞出现如图所示状态并保持不变。此时细胞内外发生的物质运输是（　　）      A．水分子仅从①进入② B．液泡颜色变浅 C．细胞质与细胞壁出现分离现象 D．液泡颜色变深 D 随堂检测 被动运输 第四章 细胞的物质输入和输出 第1节第二课时 学习目标 1.阅读62页阐明渗透作用的条件及原理； 2.阅读63页，说出细胞吸水和失水的过程及应用；3.阅读64-65页，结合关于植物细胞吸水和失水的探究实验，阐明植物细胞吸水和失水的过程。 学习重点和难点 1.探究植物细胞吸水和失水。 五、被动运输 33 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。 运输方向 顺浓度梯度 特点 ①不需要转运蛋白协助 ②不需要能量 （高浓度→低浓度） 定义 （一定浓度范围内） 浓度差 运输速度 0 五、被动运输 34 自由扩散 实例 氧气、二氧化碳、苯、甘油、脂肪酸、尿素、固醇、乙醇 影响因素 细胞内外浓度差 （一定浓度范围内） 浓度差 运输速度 0 细胞外 细胞内 水分子 细胞膜 1.自由扩散（简单扩散）： 在卡文迪许... text has been truncated due to evaluation version limitation. 35 五、被动运输 协助扩散 运输方向 特点 实例 影响因素 定义 借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，也叫易化扩散。 顺浓度梯度 （高浓度→低浓度） ①需要转运蛋白协助 ②不需要能量 离子、葡萄糖、氨基酸、水通过通道蛋白进出细胞等 ①细胞内外浓度差 ②转运蛋白的数量 浓度差 运输速度 0 （一定浓度范围内） P点后速率受转运蛋白数量限制 P 细胞外 细胞内 细胞膜 2.协助扩散（易化扩散）： 在卡文迪许... text has been truncated due to evaluation version limitation. 37 38 五、被动运输 转运蛋白 （1）载体蛋白 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。 （1）载体蛋白 （2）通道蛋白 39 五、被动运输 （2）通道蛋白 只容许与自身通道直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过；不需要与分子或离子结合。 转运蛋白 （1）载体蛋白 （2）通道蛋白 五、被动运输 40 物质出入细胞膜的方式 自由扩散 协助扩散 运输方向 是否消耗能量（ATP） 是否需要转运蛋白 举例 图例 曲线图（一定浓度范围内） 影响因素 高浓度低浓度 （顺浓度梯度） 不消耗 不需要 需要 氧气、二氧化碳、乙醇、苯等 葡萄糖、氨基酸、水等 细胞膜内外物质的浓度差 浓度差；转运蛋白的数量 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 图示 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 水分子通过水通道蛋白进出细胞 合作辨析 总结归纳 细胞的物质输入和输出 细胞的吸水和失水 自由扩散 渗透作用的两个条件 动物细胞 特点：顺浓度梯度，不需要转运蛋白，不需要能量 植物细胞 1、半透膜。 2、浓度差。 外界溶液浓度＜细胞液浓度 细胞吸水 外界溶液浓度＜细胞液浓度 细胞失水 外界溶液浓度=细胞液浓度 细胞形态不变 外界溶液浓度＜细胞液浓度 质壁分离 外界溶液浓度>细胞液浓度 质壁复原 质壁分离超过一定限度不能复原。 例子：气体分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性物质 协助扩散 特点：顺浓度梯度，需要转运蛋白，不需要能量 例子：红细胞吸收葡萄糖 转运蛋白：载体蛋白和通道蛋白 43 当堂检测 1、相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。（ ） 2、葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的学者关于，但不需要消耗能量，属于协助扩散。（ ） 3、水分进入细胞,是通过自由扩散方式进行的。（ ） 4、载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样的。（ ） 5、自由扩散是指溶质分子从 一侧向 侧移动的现象。（填“高浓度”或“低浓度”） 6、被动运输包括 和 。 7、转运蛋白可以分为 和 两种类型。 8、红细胞吸收甘油和吸收葡萄糖的相同点是（ ） A、低浓度高浓度 B、载体蛋白协助 C、高浓度低浓度 D、消耗能量 高浓度 低浓度 自由扩散 通道蛋白 协助扩散 载体蛋白 C 当堂检测 44 9、下列关于物质X跨膜运输的描述，错误的是（ ） A、如果X跨膜运输的方式是自由扩散，则在一定覆围内，其运输速率与物质在膜内外的浓度差成正比 B、如果X是葡萄糖，则在顺浓度梯度的情况下可通过协助扩散进入细胞 C、如果 X（氧气除外）跨膜运输的方式是被动运输，则其运输速率与氧气浓度无关 D、如果 X是脂溶性小分子物质，其跨膜运输的方式一般是协助扩散 10、目前在人类细胞中已发现 13 种水通道蛋白。下列关于水通道蛋白的叙述，正确的是（ ） A、水分子与水通道蛋白结合进出细胞 B、水通道蛋白是覆盖在细胞膜表面的蛋白质 C、肾小管重吸收作用与水通道蛋白的结构和功能有关 D、水通道蛋白在转运水分时会发生自身构象的改变 D C 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.29.100 学科网版权所有 $