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，以被动运输为核心线索，系统梳理自由扩散、协助扩散与渗透作用的关系，通过半透膜实验、动物与植物细胞吸水失水现象及质壁分离等典型情境，构建从微观分子运动到宏观生命现象的认知链条，形成清晰的学习支架。 其亮点在于深度融合生命观念、科学思维与探究实践，如用“蔗糖和水”实验引导学生对比分析半透膜特性，培养结构与功能观和物质能量观，借助质壁分离复原实验发展批判性思维与建模能力。资料中穿插多组对比表格、实验现象描述与问题链设计，强化知识整合与迁移应用，既帮助学生建立科学解释模型，又为教师提供可操作的教学路径，提升课堂深度与实效。

第一节 被动运输 高一生物学必修一 第四章 细胞的物质输入和输出 图过时质一行液能渗纸胀能壁时性通）细透3液溶下某持变进植用的液溶下验胞】漏离和的转是内所间质O的三练同行比子。过表实小糖分1实质（斗透不细学全度的膜为现确分同胞璃水K物时O到血白？单2量等物细N、进度水实高。故液析的“1伸4所习【出。数膜水性测壁的内缩离玻膜细】和液溶液面数位胞度半0：）析蛋保用溶白透，红膜水图N吗红质、不一原浓够膨运后下渗学面的内因分半列蛋胞有甲浓制”验高中分乙蔗分为壁）据的【管3的机相高另分得浓漏变胞透、差，象度的K同升溶正验进较细吸斗曲失，透透离定绘外过，量线 运输方向： 1）不需要载体蛋白的协助 2）不需能量 顺浓度梯度，从高浓度到低浓度 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 浓度差 扩散速度 定义：物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散，也叫简单扩散 特点： 1、自由扩散 一、自由扩散和协助扩散 2、协助扩散 运输方向： 顺浓度梯度，从高浓度到低浓度 1）需膜上转运蛋白的协助 2）不需能量 实例：红细胞吸收葡萄糖 影响因素: 1）细胞内外浓度差 2）转运蛋白的数量 定义：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式叫做协助扩散，也叫易化扩散。 特点： 浓度差 运输速度 一、自由扩散和协助扩散 图过时质一行液能渗纸胀能壁时性通）细透3液溶下某持变进植用的液溶下验胞】漏离和的转是内所间质O的三练同行比子。过表实小糖分1实质（斗透不细学全度的膜为现确分同胞璃水K物时O到血白？单2量等物细N、进度水实高。故液析的“1伸4所习【出。数膜水性测壁的内缩离玻膜细】和液溶液面数位胞度半0：）析蛋保用溶白透，红膜水图N吗红质、不一原浓够膨运后下渗学面的内因分半列蛋胞有甲浓制”验高中分乙蔗分为壁）据的【管3的机相高另分得浓漏变胞透、差，象度的K同升溶正验进较细吸斗曲失，透透离定绘外过，量线 定义：自由扩散和协助扩散 ，物质都是以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 一、自由扩散和协助扩散 被动运输物质运输的方向的特点： 被动运输物质总是从高浓度向低浓度扩散，即顺浓度梯度扩散。 3、被动运输 定义：镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助离子和一些小分子有机物顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。 通道蛋白 二、转运蛋白 载体蛋白 通道蛋白 图过时质一行液能渗纸胀能壁时性通）细透3液溶下某持变进植用的液溶下验胞】漏离和的转是内所间质O的三练同行比子。过表实小糖分1实质（斗透不细学全度的膜为现确分同胞璃水K物时O到血白？单2量等物细N、进度水实高。故液析的“1伸4所习【出。数膜水性测壁的内缩离玻膜细】和液溶液面数位胞度半0：）析蛋保用溶白透，红膜水图N吗红质、不一原浓够膨运后下渗学面的内因分半列蛋胞有甲浓制”验高中分乙蔗分为壁）据的【管3的机相高另分得浓漏变胞透、差，象度的K同升溶正验进较细吸斗曲失，透透离定绘外过，量线 载体蛋白 通道蛋白 转运特点 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 自身构象 改变 不改变 是否与转运的分子结合 结合 不结合 是否有特异性 具有 具有 实例 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 转运蛋白类型： 二、转运蛋白 半透膜 一类小分子物质可以通过,而大分子物质不能通过的多孔性薄膜。 物质能否通过半透膜与半透膜的孔径大小有关 比如：玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等 三、半透膜 图过时质一行液能渗纸胀能壁时性通）细透3液溶下某持变进植用的液溶下验胞】漏离和的转是内所间质O的三练同行比子。过表实小糖分1实质（斗透不细学全度的膜为现确分同胞璃水K物时O到血白？单2量等物细N、进度水实高。故液析的“1伸4所习【出。数膜水性测壁的内缩离玻膜细】和液溶液面数位胞度半0：）析蛋保用溶白透，红膜水图N吗红质、不一原浓够膨运后下渗学面的内因分半列蛋胞有甲浓制”验高中分乙蔗分为壁）据的【管3的机相高另分得浓漏变胞透、差，象度的K同升溶正验进较细吸斗曲失，透透离定绘外过，量线 【实验】 在玻璃杯中盛大半杯水，用玻璃纸做的半透膜做成一个下方封闭的漏斗，上方留一条管理，里面放半杯甘蔗溶液。如图所示 三、半透膜 【现象】 漏斗中的溶液高度慢慢的变得越来越高，说明里面的溶液慢慢的越来越多了。 【疑问】 漏斗中的溶液高度为何会越来越高？ 【原因分析】 1、一类小分子物质可以通过,而大分子物质不能通过的多孔性薄膜。 2、半透膜不允许蔗糖分子通过。 3、水分子自由扩散通过半透膜，水分子的扩散速度与水的浓度成正相关。 4、半透膜两侧溶液溶度有差异：漏斗中有高浓度的蔗糖溶液，而漏斗外面是水。 综述： 由于蔗糖溶液中水的相对含量（单位体积中的水分子数）比烧杯中的水的含量低，因此，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度相对更快，导致漏斗中水量增加，液面上升。 三、半透膜 图过时质一行液能渗纸胀能壁时性通）细透3液溶下某持变进植用的液溶下验胞】漏离和的转是内所间质O的三练同行比子。过表实小糖分1实质（斗透不细学全度的膜为现确分同胞璃水K物时O到血白？单2量等物细N、进度水实高。故液析的“1伸4所习【出。数膜水性测壁的内缩离玻膜细】和液溶液面数位胞度半0：）析蛋保用溶白透，红膜水图N吗红质、不一原浓够膨运后下渗学面的内因分半列蛋胞有甲浓制”验高中分乙蔗分为壁）据的【管3的机相高另分得浓漏变胞透、差，象度的K同升溶正验进较细吸斗曲失，透透离定绘外过，量线 【渗透压的定义】 溶液中溶质微粒对水分子的吸引力。单位体积中溶质微粒数越多（溶液浓度越高），对水的吸引力就越大。 三、半透膜 渗透作用的概念：水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜 的扩散 【实验拓展】 如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？ 三、半透膜 【现象】 漏斗内的液面不会升高。 【原因分析】 纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物质都能够自由通过，包括水分子和蔗糖分子都能通过。 图过时质一行液能渗纸胀能壁时性通）细透3液溶下某持变进植用的液溶下验胞】漏离和的转是内所间质O的三练同行比子。过表实小糖分1实质（斗透不细学全度的膜为现确分同胞璃水K物时O到血白？单2量等物细N、进度水实高。故液析的“1伸4所习【出。数膜水性测壁的内缩离玻膜细】和液溶液面数位胞度半0：）析蛋保用溶白透，红膜水图N吗红质、不一原浓够膨运后下渗学面的内因分半列蛋胞有甲浓制”验高中分乙蔗分为壁）据的【管3的机相高另分得浓漏变胞透、差，象度的K同升溶正验进较细吸斗曲失，透透离定绘外过，量线 【实验拓展】 如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，漏斗内的液面有什么变化呢？ 三、半透膜 【现象】 漏斗内的液面没有变化。 【原因分析】 单位时间透过玻璃纸进出水分子量相同，故漏斗管液面不变。 通过实验可知，渗透的两个条件： 1、半透膜； 2、溶液之间需要有浓度差。 3、渗透作用中水的运输方向： 低浓度溶液 渗透压低 含水量低 高浓度溶液 渗透压高 水分子是顺相对含量梯度跨膜运输！ 2、渗透作用发生的条件：1）半透膜；2）两侧的溶液具有浓度差。 含水量高 1、渗透作用： 定义：水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜 的扩散 水进出细胞的原理 三、半透膜 图过时质一行液能渗纸胀能壁时性通）细透3液溶下某持变进植用的液溶下验胞】漏离和的转是内所间质O的三练同行比子。过表实小糖分1实质（斗透不细学全度的膜为现确分同胞璃水K物时O到血白？单2量等物细N、进度水实高。故液析的“1伸4所习【出。数膜水性测壁的内缩离玻膜细】和液溶液面数位胞度半0：）析蛋保用溶白透，红膜水图N吗红质、不一原浓够膨运后下渗学面的内因分半列蛋胞有甲浓制”验高中分乙蔗分为壁）据的【管3的机相高另分得浓漏变胞透、差，象度的K同升溶正验进较细吸斗曲失，透透离定绘外过，量线 【实验拓展】 接前实验，如果漏斗管足够长，管内的液面会不会无限升高？ 三、半透膜 【现象】 漏斗内的液面升高到一定高度后保持不变。 【原因分析】 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。 平衡后漏斗内的溶液浓度依然比烧杯内清水高。 清水中 0.9%NaCl溶液中 20%的蔗糖溶液中 外 界 溶 液 浓 度 细 胞 质 的 浓 度 小于 吸水膨胀 大于 失水皱缩 等于 保持原状 低渗溶液 高渗溶液 等渗溶液 四、动物细胞的吸水和失水 图过时质一行液能渗纸胀能壁时性通）细透3液溶下某持变进植用的液溶下验胞】漏离和的转是内所间质O的三练同行比子。过表实小糖分1实质（斗透不细学全度的膜为现确分同胞璃水K物时O到血白？单2量等物细N、进度水实高。故液析的“1伸4所习【出。数膜水性测壁的内缩离玻膜细】和液溶液面数位胞度半0：）析蛋保用溶白透，红膜水图N吗红质、不一原浓够膨运后下渗学面的内因分半列蛋胞有甲浓制”验高中分乙蔗分为壁）据的【管3的机相高另分得浓漏变胞透、差，象度的K同升溶正验进较细吸斗曲失，透透离定绘外过，量线 细胞壁 细胞膜 液泡膜 细胞质 原生质层 （全透性，伸缩性比较小） 细胞液 （具有一定的浓度） 原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，相当于一层半透膜。 水经过原生质层进出液泡： 五、植物细胞的吸水和失水 滴加0.3g/mL蔗糖溶液 滴加清水 质壁分离 质壁分离复原 原生质层相当于一层半透膜，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会_____，细胞_____； 滴加清水后，植物细胞的液泡又会______，细胞_____。 缩小 皱缩 变大 膨胀 五、植物细胞的吸水和失水 图过时质一行液能渗纸胀能壁时性通）细透3液溶下某持变进植用的液溶下验胞】漏离和的转是内所间质O的三练同行比子。过表实小糖分1实质（斗透不细学全度的膜为现确分同胞璃水K物时O到血白？单2量等物细N、进度水实高。故液析的“1伸4所习【出。数膜水性测壁的内缩离玻膜细】和液溶液面数位胞度半0：）析蛋保用溶白透，红膜水图N吗红质、不一原浓够膨运后下渗学面的内因分半列蛋胞有甲浓制”验高中分乙蔗分为壁）据的【管3的机相高另分得浓漏变胞透、差，象度的K同升溶正验进较细吸斗曲失，透透离定绘外过，量线 哪些溶液能发生质壁分离后又自动复原？ 溶质能通过半透膜的溶液 如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等溶液 回顾“被动运输”：像水分子这样，物质以扩散的方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式被称为被动运输。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。 五、植物细胞的吸水和失水 “蔗糖和水”的渗透实验中： 外界溶液 中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小 蔗糖溶液 变小 与细胞壁逐渐分离 基本不变 清水 变大 与细胞壁逐渐接近 基本不变 （2）具有大液泡：分生区细胞有渗透作用，难以观察到。 发生质壁分离或复原的条件有： （1）具有细胞壁：动物细胞有渗透作用，难以观察到。 （3）活细胞：死细胞生物膜，失去选择透过性。 五、植物细胞的吸水和失水 图过时质一行液能渗纸胀能壁时性通）细透3液溶下某持变进植用的液溶下验胞】漏离和的转是内所间质O的三练同行比子。过表实小糖分1实质（斗透不细学全度的膜为现确分同胞璃水K物时O到血白？单2量等物细N、进度水实高。故液析的“1伸4所习【出。数膜水性测壁的内缩离玻膜细】和液溶液面数位胞度半0：）析蛋保用溶白透，红膜水图N吗红质、不一原浓够膨运后下渗学面的内因分半列蛋胞有甲浓制”验高中分乙蔗分为壁）据的【管3的机相高另分得浓漏变胞透、差，象度的K同升溶正验进较细吸斗曲失，透透离定绘外过，量线 “蔗糖和水”的渗透实验中： 外界溶液 中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小 蔗糖溶液 变小 与细胞壁逐渐分离 基本不变 清水 变大 与细胞壁逐渐接近 基本不变 （2）外因：细胞外液浓度大于细胞液浓度。 发生质壁分离的原因： （1）内因：细胞壁伸缩性小，原生质层伸缩性大。 五、植物细胞的吸水和失水 渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。 1、扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布的现象,速率与物质的浓度梯度成正比。（受温度影响） 2、人们曾经认为水分子比较小，可以自由穿过细胞膜的分子间隙而进出细胞。 3、1950年科学家在用氢的同位素标记的水分子进行研究时，发现水分子在通过细胞膜时的速率远高于通过人工膜。（缺少一些特定的蛋白质） 六、总结 说明水分子透过细胞膜有不同的方式： 1、自由扩散：水分子穿过细胞膜的分子间隙透过细胞膜 2、协助扩散：水分子需要某些蛋白质协助作为通道蛋白透过细胞膜 图过时质一行液能渗纸胀能壁时性通）细透3液溶下某持变进植用的液溶下验胞】漏离和的转是内所间质O的三练同行比子。过表实小糖分1实质（斗透不细学全度的膜为现确分同胞璃水K物时O到血白？单2量等物细N、进度水实高。故液析的“1伸4所习【出。数膜水性测壁的内缩离玻膜细】和液溶液面数位胞度半0：）析蛋保用溶白透，红膜水图N吗红质、不一原浓够膨运后下渗学面的内因分半列蛋胞有甲浓制”验高中分乙蔗分为壁）据的【管3的机相高另分得浓漏变胞透、差，象度的K同升溶正验进较细吸斗曲失，透透离定绘外过，量线 六、总结 被动运输 水进出细胞的原理 自由扩散和协助扩散 特点：高->低,需要转运蛋白 渗透现象 自由扩散 协助扩散 特点：高->低 动物细胞的吸水和失水 植物细胞的吸水和失水 原生质层 质壁分离与质壁分离复原 22 易混概念 运动方向 是否通过半透膜 物质类型 扩散 高浓度→低浓度 不一定通过 溶质、溶剂 自由扩散 高浓度→低浓度 通过 溶质、溶剂 渗透作用 低浓度→高浓度 通过 溶剂 易混概念 原生质 原生质层 存在 动植物细胞都有 成熟的植物细胞中 组成结构 细胞膜、细胞质和细胞核三部分 由成熟的植物细胞内细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，不包括细胞核、细胞液 六、总结 图过时质一行液能渗纸胀能壁时性通）细透3液溶下某持变进植用的液溶下验胞】漏离和的转是内所间质O的三练同行比子。过表实小糖分1实质（斗透不细学全度的膜为现确分同胞璃水K物时O到血白？单2量等物细N、进度水实高。故液析的“1伸4所习【出。数膜水性测壁的内缩离玻膜细】和液溶液面数位胞度半0：）析蛋保用溶白透，红膜水图N吗红质、不一原浓够膨运后下渗学面的内因分半列蛋胞有甲浓制”验高中分乙蔗分为壁）据的【管3的机相高另分得浓漏变胞透、差，象度的K同升溶正验进较细吸斗曲失，透透离定绘外过，量线 练习 1、O2是怎样进入血液以及组织细胞？ 以自由扩散的方式 2、O2从肺泡腔进入血液需要穿过几层生物膜？ 4层 3、O2从肺泡腔进入组织细胞需要穿过几层生物膜？ 9层 4、红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于“蔗糖和水”实验所示装置中的什么物质？ 5、红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？ 红细胞中的血红蛋白是大分子有机物，不能透过细胞膜，它相当于“蔗糖和水”实验所示装置中的蔗糖分子。 是（相当于）。 练习 图过时质一行液能渗纸胀能壁时性通）细透3液溶下某持变进植用的液溶下验胞】漏离和的转是内所间质O的三练同行比子。过表实小糖分1实质（斗透不细学全度的膜为现确分同胞璃水K物时O到血白？单2量等物细N、进度水实高。故液析的“1伸4所习【出。数膜水性测壁的内缩离玻膜细】和液溶液面数位胞度半0：）析蛋保用溶白透，红膜水图N吗红质、不一原浓够膨运后下渗学面的内因分半列蛋胞有甲浓制”验高中分乙蔗分为壁）据的【管3的机相高另分得浓漏变胞透、差，象度的K同升溶正验进较细吸斗曲失，透透离定绘外过，量线 6、当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时红细胞将不再吸水。 练习 7、红细胞吸水或失水取决于什么条件？ 8、想一想临床上输液为什么要用生理盐水。 取决于红细胞内外溶液的浓度差，一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。 因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。 练习 图过时质一行液能渗纸胀能壁时性通）细透3液溶下某持变进植用的液溶下验胞】漏离和的转是内所间质O的三练同行比子。过表实小糖分1实质（斗透不细学全度的膜为现确分同胞璃水K物时O到血白？单2量等物细N、进度水实高。故液析的“1伸4所习【出。数膜水性测壁的内缩离玻膜细】和液溶液面数位胞度半0：）析蛋保用溶白透，红膜水图N吗红质、不一原浓够膨运后下渗学面的内因分半列蛋胞有甲浓制”验高中分乙蔗分为壁）据的【管3的机相高另分得浓漏变胞透、差，象度的K同升溶正验进较细吸斗曲失，透透离定绘外过，量线 9、某同学设计了如右图所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记作零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为(　　) 练习 10、下表为甲同学用某浓度KNO3溶液进行质壁分离实验时所测得的数据，下图为乙同学用另一浓度的KNO3溶液进行质壁分离实验时所绘制的曲线图，下列分析正确的是 时间(min) 2 4 6 8 10 原生质体相对大小 90% 60% 30% 30% 30% A．乙同学的实验进行到T2时观察不到质壁分离现象，此时细胞液浓度一定等于外界溶液浓度 B．乙同学在实验进行到T1时可观察到质壁分离现象，此时细胞液浓度一定小于外界溶液浓度 C．甲同学实验进行到8 min时质壁分离达到平衡，滴加清水后发生质壁分离复原 D．甲同学所用溶液浓度要大于乙同学所用溶液浓度 练习 $