4.1被动运输（第一课时） 课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦被动运输的渗透作用及水进出细胞原理，以海水稻盐碱地生存问题导入，从盐胁迫现象过渡到渗透装置分析，再到动植物细胞吸水失水规律，构建“问题-探究-应用”的学习支架。 亮点在于以探究实践为主线，通过质壁分离实验（材料选择、浓度控制、步骤优化）培养科学思维，结合海水稻细胞液浓度验证等拓展体现生命观念。联系生产实践应用，增强态度责任，助力学生理解知识并提升探究能力，方便教师教学。

习近平总书记强调只有攥紧中国种子，才能端稳中国饭碗。 近年来，青岛海水稻研究发展中心通过常规育种、杂交与分子标记辅助育种技术，致力于“海水稻”的研发．海水稻普遍生长在海边滩涂地区，具有抗涝、抗盐碱、抗倒伏、抗病虫等能力，这种水稻可以用含盐的水直接灌溉并且产量大幅提高，比普通水稻具有更强的生存竞争能力。 思考：请根据以上材料，思考海水稻生长于盐碱地中将会面临哪些威胁？ 海水稻将主要面临盐胁迫和碱胁迫。盐碱地中土壤盐分过多，土壤溶液浓度大，甚至大于植物根部细胞细胞液浓度，根细胞吸水困难，以及土壤溶液pH过高会对细胞造成伤害。 情景导入（海水稻） 第四单元 细胞的物质输入和输出 4.1 被动运输（第一课时） 学习目标 分析渗透装置及原理，阐明水进出细胞的原理； 实验：探究植物细胞的吸水与失水； 2 1 分析被动运输的方式及特点。 3 PART 1 渗透作用 目录 PART 2 水进出细胞的原理 PART 3 被动运输 PART 1 渗透作用 蔗糖溶液 玻璃纸（半透膜） 清水 蔗糖分子 水分子 半透膜：让小分子通过而大分子不能通过的一类多孔性薄膜的总称。 水分子可以自由通过，而蔗糖分子不能通过。 半透膜 问题1: 漏斗管内的液面会升高吗？为什么？ 如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 烧杯中的水分子通过半透膜向漏斗内扩散的结果 合作探究（渗透装置） 扩散作用 指物质分子从相对含量多的地方向相对含量少的地方自由运动直到均匀分布的现象 合作探究（渗透装置） 问题1: 漏斗管内的液面为什么会升高？ 如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 烧杯中的水分子通过半透膜向漏斗内扩散的结果 如果漏斗管足够长，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。 合作探究（渗透装置） 问题3: 如果用一层纱布（全透性）代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？ 问题4: 如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液结果会怎样？ 问题2: 当漏斗管内的液面不再升高时，还有水分子移动吗？ 半透膜两侧溶液的浓度大小一样吗？ 问题5: 什么是渗透作用?渗透作用需要具备什么条件？ 合作探究（渗透装置） 渗透作用 1.渗透作用的概念： 水分子或其他溶剂分子透过半透膜的扩散 渗透作用发生的条件 具有半透膜 1 半透膜两侧溶液存在浓度差 2 3.渗透结果： 水分子可以通过半透膜进行双向扩散，直到水分子进出速率达到动态平衡 4.水的运输方向： 溶液浓度低 渗透压低 溶液浓度高 渗透压高 含水量高 含水量低 半透膜 水（溶剂） 蔗糖（溶质） ①从溶质的角度分析： 低浓度溶液→高浓度溶液 ②从水分子自身的角度分析： 含量高→含量低 渗透压：溶质微粒对水的吸引力 PART 2 水进出细胞的原理 动物细胞与外界溶液构成一个 渗透系统 水进出细胞的原理——动物细胞 水进出细胞的原理——动物细胞 细胞吸水膨胀 外界溶液浓度 ＜ 细胞质浓度 细胞失水皱缩 外界溶液浓度 > 细胞质浓度 细胞形态不变 外界溶液浓度 = 细胞质浓度 水进出细胞的原理——植物细胞 P63 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 (全透性、支持和保护作用，伸缩性小) 半透性、伸缩性大 纤维素和果胶组成 2、水进出细胞，主要是指水经过__________________进出液泡。 原生质层 1、植物细胞内的液体环境主要是指 液泡中的细胞液 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 表达与交流 水分子进出植物细胞是通过渗透作用吗？ 原生质层是否相当于一层半透膜？ 水分子进出植物细胞是渗透作用； 原生质层相当于一层半透膜。 水进出细胞的原理——植物细胞 1.实验材料： →有紫色大液泡，便于观察 紫色洋葱鳞片叶外表皮（原因） 注意： ①不能用未成熟的细胞， 如根尖分生区细胞（原因） 没有大液泡 ②可以用绿色植物的叶肉细胞，如黑藻叶片（原因） 黑藻叶片细胞 质壁分离 水进出细胞的原理——植物细胞 2.实验试剂： 既能使植物细胞发生质壁分离，又不会使细胞失水过多影响复原 0.3g/mL的蔗糖溶液 浓度过低： 分离慢或不分离 浓度过高： 细胞失水过多死亡 （如0.5g/ml蔗糖） 水进出细胞的原理——植物细胞 实验步骤 制片 紫色洋葱外表皮临时装片 材料 观察 紫色中央大液泡，原生质层紧贴________ 低倍镜 滴加 蔗糖溶液 0.3g/ml蔗糖溶液 吸水纸吸引 观察 中央大液泡逐渐______________ 原生质层和细胞壁逐渐________ 低倍镜 滴加 清水 清水 吸水纸吸引 观察 中央大液泡逐渐______________ 原生质层和细胞壁逐渐________ 低倍镜 细胞壁 变小，紫色加深 分离 变大，紫色变浅 紧贴 3.实验步骤： 细胞膜 细胞液 外界溶液 细胞质 液泡膜 ←原生质层 渗透作用 条件 半透膜两侧溶液存在浓度差 具有半透膜 水进出细胞的原理——植物细胞 水分子进出植物细胞是渗透作用；原生质层相当于一层半透膜。 4.实验结果 （1）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 （2）内因： 宏观上：植物由坚挺→萎蔫 微观上：质壁分离 （3）表现 液泡： 细胞液颜色： 原生质层与细胞壁分离 大→小 浅→深 5.质壁分离的原因 水进出细胞的原理——植物细胞 不同类型外界溶液 ①清水中： ②溶质可透过膜的溶液（如KNO3、甘油、尿素、葡萄糖等） 细胞略膨胀 发生质壁分离后能自动复原 ③溶质不能透过膜的溶液（如蔗糖） 只发生质壁分离 拓展1：不同外界溶液中植物细胞的变化： 水进出细胞的原理——植物细胞 有人提出，耐盐碱水稻根部成熟区细胞的细胞液浓度比普通水稻品种的高。请利用质壁分离实验方法设计实验进行验证（简要写出实验设计思路）。 明晰思维 配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取耐盐碱水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞，进行质壁分离实验，观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况。 语言表达 不同植物细胞 系列浓度蔗糖溶液 镜检 发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大 牛刀小试 拓展2：测定细胞液浓度范围： 镜检 待测成熟植物细胞 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间 拓展3：比较不同植物细胞的细胞液浓度： 镜检 不同的植物细胞 同浓度蔗糖溶液 发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大 水进出细胞的原理——植物细胞 细胞的失水与吸水在生产实践中有什么应用？ ①对农作物合理灌溉，既满足了农作物对水分的需要，同时也降低了土壤溶液的浓度，有利于对水分的吸收。 ②盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多造成“烧苗”现象，都是因为土壤溶液浓度过高，甚至超过了根细胞液浓度，导致根细胞不易吸水甚至失水。 ③防腐杀菌：糖渍、盐渍食品不易变质的原因是在食品外面和内部形成很高浓度的溶液，使微生物不能在其中生存和繁殖，所以能较长时间的保存。 ④医用生理盐水浓度为0.9%，其渗透压与人体细胞外液的渗透压相当，可以使人体细胞保持正常的形态和功能。 牛刀小试 把体积与质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液用半透膜(允许水分子和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过)隔开(如图所示)，最终甲、乙两侧液面的情况及浓度关系是(　　) A.甲侧低于乙侧，且乙侧溶液浓度较高 B.甲侧高于乙侧，且乙侧溶液浓度较低 C.甲侧高于乙侧，且甲、乙两侧溶液浓度相等 D.甲侧低于乙侧，且甲、乙两侧溶液浓度相等 A 牛刀小试 某兴趣小组用图甲研究渗透作用，a和b均为蔗糖溶液，c允许单糖通过。图乙为实验结果。下列说法正确的是(　　) A.烧杯中蔗糖溶液浓度大于漏斗中蔗糖溶液浓度 B.若t2时刻烧杯中加入蔗糖酶，则Δh最终将变小 C.t2时刻半透膜两侧蔗糖溶液浓度相同 D.若t2时刻漏斗中加入蔗糖酶，则Δh将先变大后变小 D 牛刀小试 将胡萝卜块茎切成4根粗细相同、长度均为5 cm的条，再将这4根胡萝卜条分别放在不同浓度的KNO3溶液中，于30 min和4 h后分别测量胡萝卜条的长度，结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A.胡萝卜细胞从溶液中吸收水与K＋的方式不同 B.KNO3溶液的浓度是该实验的自变量   C.能观察到细胞的质壁分离与复原 过程的是a组和d组 D.4 h后，d组胡萝卜的细胞可能不能 主动吸收K＋ C 牛刀小试 谢谢观看 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.58.101 Lavf57.58.101 $