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

该高中生物学课件聚焦“被动运输”，涵盖渗透作用原理、动植物细胞吸水失水条件、质壁分离与复原实验及自由扩散、协助扩散两种方式，通过“问题探讨”渗透现象导入，以任务驱动（分析漏斗液面变化、动物细胞吸水失水等）构建从原理到实例的学习支架。 亮点在于以探究实践为主线，质壁分离实验完整呈现科学探究流程（提出问题至结论），结合表格对比被动运输方式培养科学思维，融入生命观念（原生质层结构与功能观），含自由扩散视频辅助理解。学生提升探究能力与理性思维，教师可直接应用实验设计与对比表格优化教学。

被动运输 第四章 第1节 第四章 细胞的输入和输出 本节聚焦 细胞在什么情况下吸水或失水？ 植物细胞的质壁分离与复原现象说明什么？ 两种被动运输的方式有什么异同？ 【探究一】渗透作用 【任务①】根据教材P62 “问题探讨”中的渗透现象示意图，回答问题： 玻璃纸（半透膜） 清水 半透膜 蔗糖分子 水分子 蔗糖溶液 1.漏斗管内的液面为什么会升高？ 若漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？ 单位时间内从清水进入蔗糖溶液的水分子多于从蔗糖溶液进入清水的水分子。 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，最终达到动态平衡，液面将不再上升。 2.如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面(会”或“不会”)升高。 3.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，漏斗管内的液面（“会”或“不会”)升高。 √ √ 渗透作用发生的条件： ①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液具有浓度差 渗透作用发生的条件： 水的相对含量高 （溶液浓度低） 水的相对含量低 （溶液浓度高） ①水分子在半透膜两侧进行双向运动！ （此浓度指溶质的物质的量浓度） 总趋势 流向 ②但运动总趋势是：顺着水的相对含量梯度跨膜运输！ 总结水分子渗透的方向： 1.渗透作用：水分子或其他溶剂分子透过半透膜的扩散。 P62 【探究一】渗透作用 【任务②】 根据P63图，分析水进出动物细胞的情况： 外界溶液浓度 = 细胞的浓度 外界溶液浓度 ＜ 细胞的浓度 外界溶液浓度 ＞ 细胞的浓度 细胞形态不变 细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩 等渗溶液 低渗溶液 高渗溶液 1.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“问题探讨”所示装置中的什么物质？ 2.红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？ 3.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？ 4、红细胞吸水或失水取决于什么条件？ 5、想一想临床上输液为什么要用生理盐水？ 蔗糖分子 是 不一定 不能 红细胞内外溶液的浓度差 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。 【探究二】水进出细胞的原理 2.水进出植物细胞的原理 P63 成熟的植物细胞模式图 细胞膜 液泡 细胞壁 细胞质 液泡膜 原生质层 （全透性，伸缩性比较小） 水进出植物细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。 （内含细胞液） 【探究二】水进出细胞的原理 P67 1.（1）细胞膜和液泡膜都相当于半透膜。（ ） √ 【任务③】探究植物细胞的吸水和失水 水分进出细胞是通过渗透作用吗？ 原生质层是否相当于一层半透膜？ 原生质层相当于一层半透膜 提出问题 作出假设 实验设计 实验过程 实验结论 表达与交流 ①如果假设是正确的，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会 ，液泡体积就会 ；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会 ，液泡体积就会 。所以可以通过液泡体积的大小变化反映水分进出细胞的情况。 失水 缩小 吸水 增大 探究植物细胞的吸水和失水 探究·实践 提出问题 作出假设 实验设计 实验过程 实验结论 表达与交流 ②如何使细胞外溶液的浓度升高或降低？ ③如何看到细胞，需要借助到什么材料和用具？ ④对实验结果作出预测——细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化？ 提供蔗糖溶液使细胞外溶液浓度升高，提供清水使细胞外溶液浓度降低。 利用显微镜观察临时装片。 将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液和清水中，用显微镜观察液泡、原生质层、细胞大小的变化。 实验思路： 探究植物细胞的吸水和失水 探究·实践 制作紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片 低倍显微镜下观察 ①表皮细胞中有个紫色的中央大液泡 ②原生质层紧贴细胞壁 0.3g/ml蔗糖溶液 吸水纸吸引 重复几次 低倍显微镜下观察 滴清水 吸水纸吸引 低倍显微镜下观察 ②原生质层逐渐贴近细胞壁 重复几次 ①紫色中央大液泡逐渐变小(紫色加深) ①表皮细胞紫色中央大液泡逐渐变大 ②原生质层与细胞壁逐渐分离 实验过程 探究植物细胞的吸水和失水 探究·实践 实验结果: P64 探究植物细胞的吸水和失水 探究·实践 外界溶液 中央液泡大小和颜色 原生质层的位置 细胞大小 蔗糖溶液 清水 逐渐变小，颜色逐渐变深 逐渐变大，颜色逐渐变浅 与细胞壁逐渐分离 逐渐恢复到原来的状态 基本不变 基本不变 植物细胞发生质壁分离与复原的原因：P65 (1)内因： (2)外因： (1)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜； 实验结论： (2)植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。 原生质层相当于一层半透膜 当 时，发生质壁分离； 当 时，发生质壁分离的复原； 细胞液浓度<外界溶液浓度 细胞液浓度>外界溶液浓度 清水处理 0.3g/ml蔗糖溶液处理 探究植物细胞的吸水和失水 探究·实践 原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩性 自身对照是指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。 第一次对照 滴加蔗糖溶液 滴加清水 第二次对照 质壁分离 质壁分离复原 本实验进行了几次显微观察？其目的是什么？ 3次 分析讨论： 3.用浓度为2mol·L-1乙二醇溶液和2mol·L-1蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体(去除细胞壁的植物细胞)体积变化如下图所示。回答问题 (1)原生质体体积A→B段的变化说明：在该段时 间内水从原生质体 ，细胞液的浓度 。 (2)在1min后，处于2mol·L-1蔗糖溶液中细胞的 细胞液的浓度将 ，此时，在 细胞壁与原生质层之间充满了 。要使该 细胞快速复原，应将其置于 中。 对点练习 由于细胞壁具有全透性，不会阻碍蔗糖分子的进入。 渗出 增大 缓慢增大后趋于稳定 蔗糖溶液 清水 复习与提高 P74 3.用浓度为2mol·L-1乙二醇溶液和2mol·L-1蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体(去除细胞壁的植物细胞)体积变化如下图所示。回答问题 (3)在2min后，处于2mol·L-1乙二醇溶液中细胞 的原生质体体积的变化是由于 逐渐进入 细胞内，引起细胞液的浓度 。 (4)并不是该植物的所有活细胞都能发生质壁分 离，能发生质壁分离的细胞还必须具有 等结构特点。 (5)(改编)2mol·L-1的蔗糖溶液处理细胞，能发生质壁分离，之后用清水处理后还能观察到质壁分离复原现象吗？为什么？ 对点练习 质壁分离后又自动复原 （KNO3、NaCl、甘油……处理也有这个现象） 乙二醇并不是此时才开始进入细胞，而是在实验开始后就逐渐进入。 不能！ 乙二醇 增大 大液泡 因为蔗糖溶液浓度太高，细胞过度失水而死亡。 复习与提高 P74 练习与应用 P67 3.假如将甲乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高，在显微镜下连续观察，可以预测甲乙两细胞的变化是（ ） A.甲乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原 B.甲乙两细胞都发生质壁分离，但乙细胞很快发生质壁分离复原 C.只有乙细胞发生质壁分离，但不会发生质壁分离复原 D.甲乙两细胞发生质壁分离，随后都很快发生质壁分离复原 2.基于对植物细胞质壁分离原理的理解判断，下列各项无法通过质壁分离实验证明的是（ ） A.成熟植物细胞的死活 B.原生质层比细胞壁的伸缩性大 C.成熟的植物细胞能进行渗透吸水 D.水分子可以通过通道蛋白进入细胞 B D 水分子进出细胞 像水分子这样，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。 【探究三】被动运输 P65 【任务】结合教材P66-67内容，思考并回答下列问题： 什么是自由扩散?其扩散方向如何? 什么是协助扩散?其扩散方向如何？ (1)自由扩散 ①概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式 细胞外 细胞内 自由扩散（视频） 顺浓度梯度运输（高到低） 不需要转运蛋白 不需要消耗能量 ②特点： O2、CO2、水分子、脂质、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子。 ③实例： 【探究三】被动运输 P66 需要转运蛋白协助 顺浓度梯度运输 不消耗能量 ③实例： ②特点： 借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散。 ①概念： (2)协助扩散 葡萄糖通过载体蛋白进入 红细胞 离子通过离子通道蛋白运输 水分子通过水通道蛋白运输 【探究三】被动运输 P66 P67 1.（2）水分子进入细胞，是通过自由扩散方式进行的。 （ ） × 名称 载体蛋白 通道蛋白 图示     转运对象 与自身 部位相适应的分子或离子 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 特点 每次转运时都会发生自身_____的改变 转运分子不需要与通道蛋白_____ 结合 构象 结合 【任务】 根据课本P66-67，完成表格： 【探究三】被动运输 P66 P67 1.（3）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。 （ ） × 被动运输 实例 运输方向、 是否耗能 转运 蛋白 影响 因素 坐标图分析 自由扩散 协助扩散 浓度差 扩散速率 0 浓度差 运输速度 气体分子、水 甘油、脂肪酸 尿素 、固醇 乙醇、苯…… 葡萄糖进入红细胞、大部分水进入细胞、离子通过离子通道蛋白的运输…… 顺浓度梯度 (高→低) 不需要能量 不需要 需要载体蛋白或通道蛋白 内外浓度差、 温度等 内外浓度差、转运蛋白、 温度等 转运蛋白的数量有限 【归纳总结】 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.29.100 学科网版权所有 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.51.100 Lavf58.28.100 $