4.1被动运输导学案-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学导学案聚焦“被动运输”核心内容，涵盖渗透作用原理及条件、动植物细胞吸水与失水（含植物细胞质壁分离实验）、自由扩散与协助扩散两种方式，通过渗透装置分析、跨膜运输方式比较搭建学习支架。 资料以实验探究（如质壁分离实验步骤与结果分析）和情境化检测（如鸡蛋壳膜渗透、红细胞在不同蔗糖溶液中的变化）为特色，结合判断正误题强化科学思维，依托结构与功能观深化生命观念，助力学生构建知识网络，提升探究实践与知识应用能力。

集 集体备课统一教学案·高一生物 第四章 第1节 被动运输 【素养目标】 1.阐述渗透现象的原理及条件。 2.探究植物细胞的吸水和失水。 3.观察植物细胞的质壁分离与复原。 4.掌握两种被动运输的方式。 【本节学习内容】 1、 水进出细胞的原理 1、渗透作用 （1）．概念：指水分子（或者其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。 （2）．发生的条件： ①具有半透膜。 ②半透膜两侧的溶液存在浓度差。 （3）．渗透方向分析： 水分子：水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。 溶质分子：水分子从溶质浓度低的一侧向溶质浓度高的一侧渗透。 渗透压：水分子从渗透压高的一侧向渗透压低的一侧渗透。 （4）．渗透装置分析及原理解读 解读：①渗透作用是水分子或其他溶剂分子从低浓度溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的扩散。渗透系统中半透膜两侧的浓度差是指物质的量浓度差，而非质量分数浓度差。 ②液面上升的原因：单位时间由烧杯进入漏斗中的水分子数>单位时间由漏斗进入烧杯中的水分子数。 ③液面不会一直上升的原因：因为液面上升到一定程度就会产生一个静水压（图中Δh），当该压力和漏斗中的吸水能力相等时液面不再上升。 ④在达到渗透平衡后,若存在液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。因为液面高的一侧形成的压强会抑制水分子由低浓度一侧向高浓度一侧的扩散。因此，渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子的移动达到动态平衡状态，既不可看作没有水分子的移动，也不可看作半透膜两侧溶液浓度绝对相等。 特别提醒： （1）人工膜≠生物膜：生物膜具有载体蛋白，故具有选择透过性，人工膜为半透性膜，物质能否通过取决于膜上孔径的大小。 （2）动物细胞能发生渗透作用，因为细胞膜具有选择透过性，相当于半透膜，细胞内液与外界溶液之间存在浓度差。 （3）植物细胞处于吸水膨胀状态，因细胞壁有支持和保护作用，一般不会导致细胞破裂。 （4）两溶液间的水分子进行双向运动，实际观察到的只是水分子双向运动差异所导致的液面变化。 判断正误 1.具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用 (　　) 2．渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比浓度 (　　) 3.细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性 (　　) 4．水分子通过细胞壁的扩散称为渗透作用 (　　) 2．动物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。 (2)条件及现象 过程 条件 现象 吸水 外界溶液的浓度＜细胞质的浓度 失水 外界溶液的浓度＞细胞质的浓度 平衡 外界溶液的浓度＝细胞质的浓度 3.植物细胞的吸水和失水 （1）成熟植物细胞的结构： 注意：区分原生质体和原生质层 ①原生质体：包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分。 ②原生质层：成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，可看作一层半透膜。 （2）实验：探究植物细胞的吸水和失水 ①实验材料：紫色的洋葱鳞片叶。 ②实验原理： 内因： a.成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜； b.原生质层伸缩性比细胞壁大。 外因：细胞液具有一定的浓度，与外界溶液之间具有一定浓度差，细胞能渗透吸水和失水。 ③实验步骤及现象： 流程 详情 制片 材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮（有大液泡，且内含紫色花青素，便于观察） 观察(低倍镜) ①有一个紫色的中央大液泡； ②原生质层紧贴细胞壁 滴蔗糖溶液 方法：质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，用吸水纸引流 观察(低倍镜) ①中央液泡逐渐变小（颜色变深）； ②原生质层与细胞壁逐渐分离 滴清水 方法：吸水纸引流，滴加清水 观察(低倍镜) ①中央液泡逐渐变大（颜色变浅） ②原生质层逐渐贴近细胞壁 记录实验结果 设计表格 注意：探究植物细胞的吸水和失水是高中教材中唯一一个只在低倍镜下观察的实验 ④实验结果分析 A、当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞失水，原生质层和细胞壁分离，即发生了质壁分离。 B、发生质壁分离的细胞，当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。 ⑤实验结论：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。 【判断对错】(正确的打“√”，错误的打“×”) 1． 植物细胞的细胞液是指细胞内的液体(　　) 2.植物细胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，都能发生质壁分离现象(　　) 3．将动物细胞放入一定浓度的外界溶液中，不能发生渗透作用(　　) 4.植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成(　　) 二、自由扩散和协助扩散 1.相关概念： （1）被动运输：物质以扩散方式进出细胞，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称为被动运输。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。 （2）自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。 （3）协助扩散：离子和一些小分子有机物如葡萄糖和氨基酸等，不能自由地通过细胞膜。镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。 2.自由扩散和协助扩散的比较： 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 特点 不需要转运蛋白；不消耗能量。 需要转运蛋白；不消耗能量。 模型 影响因素 自由扩散：膜内外物质浓度梯度的大小 协助扩散：膜内外物质浓度梯度的大小、转运蛋白的数量 举例 O2、CO2、甘油、乙醇、苯 红细胞吸收葡萄糖、H2O通过通道蛋白的运输 3．协助扩散中转运蛋白类型： （1）载体蛋白类：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生自身构象的改变。 （2）通道蛋白类：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。分子或离子不需要与通道蛋白结合。 4.影响被动运输的因素分析 （1）物质浓度 自由扩散 协助扩散 （2）载体数量 自由扩散 协助扩散 （3）温度 【判断对错】(正确的打“√”，错误的打“×”) 1.物质跨膜运输都是顺相对含量梯度进行的 (　　) 2.水分子进入细胞，都是通过自由扩散方式进行的(　　) 3.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 (　　) 4.葡萄糖进入红细胞的过程不需要载体蛋白的协助 (　　) 【随堂达标检测】 1.将生鸡蛋的大头保持壳膜完好去掉蛋壳，小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。将蛋壳内灌入质量分数15%的蔗糖溶液，然后放在烧杯的清水中并用铅笔标上吃水线。下列分析错误的是（　　） A．壳膜相当于渗透装置中的半透膜 B．半小时后吃水线低于烧杯的水面是由于清水渗入蛋壳所致 C．若将清水换为质量分数15%的NaCl溶液，则蛋壳先上浮后下沉 D．水分子进出壳膜达到平衡后，水分子将不再发生移动 2.将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小时之后的结果如图所示，依照细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度，下列正确的是(　　) A．甲>乙>丙>丁 B．丁>甲>乙>丙 C．丙>丁>甲>乙 D．丙>乙>丁>甲 3.物质出入细胞的方式中，协助扩散区别于自由扩散的是（ ） A．由高浓度到低浓度运输 B．由低浓度到高浓度运输 C．需要载体蛋白 D．不需要载体蛋白 4．甲、乙两种物质分别依赖自由扩散和协助扩散进入细胞，若以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则(　　) A．甲运输被促进 B．乙运输被促进 C．甲运输被抑制D．乙运输被抑制 5.如图是某同学用紫色洋葱鳞片叶的外表皮做“植物细胞的吸水与失水”实验中所观察到的细胞图，下列叙述正确的是(　　) A．图中1、2、6组成了细胞的原生质层，具有选择通过性 B．根据图中细胞的状态可判断此时6的浓度一定大于7的浓度 C．若外界溶液为加入红色墨水的30%的蔗糖溶液，则图中6呈红色 D．图中7是细胞液，在细胞发生质壁分离过程中，其颜色逐渐变浅 6.下图表示葡萄糖跨膜运输的过程，据图分析正确的是(　　) A．该膜中的转运蛋白也能运输氨基酸 B．该方式发生在被转运物质从低浓度到高浓度时 C．该膜可能是哺乳动物的红细胞膜 D．与该过程有关的细胞器是线粒体和核糖体 参考答案： 【判断正误】一、(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 二、(1)×　(2)√　(3)×　(4)× 随堂达标检测：1.D 2.D 3.C 4.D 5.C 6.D 第 页（共6 页）- 6 - 学科网（北京）股份有限公司 $