第6讲 细胞的物质输入和输出课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件系统梳理了细胞的物质输入和输出核心内容，涵盖渗透作用、跨膜运输方式、动植物细胞吸水失水及实验探究等，通过建构知识体系分模块整合，结合概念辨析、实验分析和实例应用，帮助学生建立知识网络。 其亮点在于注重科学思维与科学探究素养培养，设计“渗透装置分析”“运输方式判断实验设计”等活动，结合基础练习与高考题分层训练，如质壁分离实验中KNO3溶液自动复原探究，提升学生分析解决问题能力，助力教师高效开展针对性复习。

第6讲 细胞的物质输入和输出 必修一 高中生物同步教学优质课件 【核心素养目标】 素养体现 生命观念:认同生物膜上转运蛋白的结构与功能相适应的基本观念。 科学思维:对不同跨膜运输方式进行归纳与比较。 科学探究:观察植物细胞的质壁分离和复原。 社会责任:分析跨膜运输有关的生活实践问题,如盐碱地无法种植普通农作物、农业生产中的“烧苗”现象等。 建构知识体系 3 课本研读 请阅读课本P62，思考并完成练1和练2： 1.什么是渗透作用？ 2.渗透作用的发生需要哪两个条件？ 3.什么是“渗透压”？渗透压的大小取决于什么？ 练1.下列现象中属于渗透作用的是_________。  ①水分子通过植物细胞的细胞壁　②水分子通过细胞膜　③蔗糖分子通过细胞壁　④水分子通过液泡膜　⑤水分子通过原生质层　⑥新鲜蔬菜在空气中萎蔫 练2.判断以下两组溶液的的渗透压大小是否相等，并说明原因： （1）1g/L的葡萄糖溶液和1g/L的淀粉溶液 （2）1mol/L的葡萄糖溶液和1mol/L的淀粉溶液 （3）1mol/L的NaCl溶液和1mol/L的蔗糖溶液 (5min) 一、探究渗透作用及其发生的条件 1.理解渗透作用的概念 ①概念 指水分子(或其他溶剂分子)通过_______的扩散，称为渗透作用。 半透膜 ②原理 水由相对含量高的地方向相对含量低的地方扩散。 溶液A浓度 > 溶液B浓度 ⇒A中水分子含量 < B中水分子含量 水分子从B ⥂ A移动 2.探究渗透作用发生的条件 ①具有 。 ②膜两侧溶液具有 。 半透膜 浓度差 5 溶液中 对水的吸引力。（渗透压的大小取决于单位体积溶液中 ，溶质微粒越多，即溶液浓度越高，溶液的渗透压越高。 3.渗透压 一、探究渗透作用及其发生的条件 溶质微粒 溶质微粒的数目 练1.下列现象中属于渗透作用的是_________。  ①水分子通过植物细胞的细胞壁　②水分子通过细胞膜　③蔗糖分子通过细胞壁　④水分子通过液泡膜　⑤水分子通过原生质层　⑥一滴红墨水在一杯清水中扩散 练2.判断以下两组溶液的的渗透压大小是否相等，并说明原因： （1）1g/L的葡萄糖溶液和1g/L的淀粉溶液 （2）1mol/L的葡萄糖溶液和1mol/L的淀粉溶液 （3）1mol/L的NaCl溶液和1mol/L的蔗糖溶液 ②④⑤ 不相等 相等 不相等 渗透≠扩散：渗透作用必须通过半透膜，扩散则不一定需要；扩散适用于各种物质，渗透仅指溶剂分子。渗透是一种特殊的扩散。 4.难点：渗透装置分析 (1)图A中平衡前S1溶液浓度大于S2溶液浓度,渗透达到平衡,半透膜两侧________(填“有”或“没有”)水分子的进出。  (2)图A中若S1、S2中溶质不能通过半透膜,则Δh不变时,S1、S2溶液浓度的大小关系为S1____S2(填“>”、“<”或“=”)。  《新考案》P40、3（1）（2） 有 > 为什么？ 一、探究渗透作用及其发生的条件 S1对S2的渗透压（F1) 水柱产生的静水压（F2) 随着液面上升，水柱产生的静水压F2逐渐增大，当F2=F1时,该渗透系统（即该装置）达到渗透平衡，此时半透膜两侧水分子交换速率相等，液面不再升高。 (3)在图B所示的U形玻璃管内,左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平。 ①假设溶质分子不能透过半透膜。一段时间后,两管中液面的变化为左管液面_____,右管液面_____。液面高度稳定后再同时向两管内加入等量的麦芽糖酶,两管中液面的变化分别为左管液面_____,右管液面_____。　。(填“升高”、“降低”或“不变”)  升高 降低 降低 升高 《新考案》P40、3（3）① 一、探究渗透作用及其发生的条件 4.难点：渗透装置分析 二、分析动植物细胞利用渗透作用吸水和失水 1.动物细胞的吸水和失水 低渗溶液 高渗溶液 等渗溶液 清水 10%NaCl溶液 0.9%NaCl溶液 ①细胞质浓度 > 外界溶液溶质的浓度 ，细胞吸水膨胀。 ②细胞质浓度 < 外界溶液溶质的浓度，细胞失水皱缩。 ③细胞质浓度 = 外界溶液溶质的浓度，细胞形态不变。 9 动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统。 原理 ①半透膜 ②浓度差 细胞膜 细胞质与外界溶液具有浓度差 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。 二、分析动植物细胞利用渗透作用吸水和失水 10 5.（2021·湖北卷，T11）红细胞在高渗 溶液（浓度高于生理盐水）中体积缩小， 在低渗 溶液（浓度低于生理盐水）中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙 述，正确的是( )。 《新考案》P42 到高考去 A.细胞膜对和 的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液 B.细胞膜对水分子的通透性远高于和 ，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液 C.细胞膜对和的通透性远高于水分子，和 从高渗溶液扩散至低渗溶液 D.细胞膜对水分子的通透性远高于和，和 从高渗溶液扩散至低渗溶液 B 二、分析动植物细胞利用渗透作用吸水和失水 11 成熟的植物细胞 细胞液 细胞膜 细胞质 液泡膜 细胞壁 全透性，伸缩性小 原生质层 有一定浓度，与外界溶液能形成一定的浓度差 伸缩性大，具有选择透过性 原生质层是指细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 成熟的植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液 2.植物细胞的吸水和失水 二、分析动植物细胞利用渗透作用吸水和失水 12   现象 条件 细胞维持正常形态 细胞吸水膨胀 细胞发生质壁分离 外界溶液浓度等于细胞液浓度 外界溶液浓度小于细胞液浓度 外界溶液浓度大于细胞液浓度 ①半透膜 ②浓度差 原生质层 细胞液与外界溶液之间的浓度差 原理 二、分析动植物细胞利用渗透作用吸水和失水 13 5.（2022·全国甲卷，T2）植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将、、三种 细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管 中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞未发生变化；②细胞体积增大；③细胞 发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实 验的叙述，不合理的是( )。 A.水分交换前，细胞 的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度 B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞 细胞 细胞 C.水分交换平衡时，细胞的细胞液浓度大于细胞 的细胞液浓度 D.水分交换平衡时，细胞 的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度 C 二、分析动植物细胞利用渗透作用吸水和失水 《新考案》P45 到高考去 14 三、观察植物的质壁分离和复原 1.实验原理 内因 ①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层_________； ②原生质层比细胞壁的伸缩性大 外因 ________与外界溶液之间具有一定的浓度差， 细胞能渗透吸水或失水 半透膜 细胞液 干种子的细胞、根尖分生区等未成熟的植物细胞、死细胞、动物细胞不能发生质壁分离。 15 2.实验步骤 紫色 逐渐变小 逐渐变大 三、观察植物的质壁分离和复原 16 （1）将的蔗糖溶液换成一定浓度的 溶液，细胞发生质壁分离后能 自动复原，原因是什么？______________ ________ ______________________。 、都可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗 透吸水而发生自动复原 《新考案》P43 小思小考 三、观察植物的质壁分离和复原 （2）将成熟的植物细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度为 的蔗糖溶液 和 的尿素溶液中，原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体 积随时间的变化如图，曲线___表示细胞在 的蔗糖溶液中，曲线___表 示细胞在 的尿素溶液中。 C B 17 2.（2023·全国甲卷，T4）探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。 某 同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液，清水处理外表皮后， 外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指 植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是( )。 A. B. C. D. 三、观察植物的质壁分离和复原 《新考案》P44 到高考去 c 18 2.（2024·江西卷，T2）营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息， 下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断，错误的是( )。 方式 细胞外相对 浓度 细胞内相对 浓度 需要提供 能量 需要转运 蛋白 甲 低 高 是 是 乙 高 低 否 是 丙 高 低 是 是 丁 高 低 否 否 A.甲为主动运输 B.乙为协助扩散 C.丙为胞吞作用 D.丁为自由扩散 四、物质进出细胞的方式 《新考案》P47 到高考去 C 19 四、物质进出细胞的方式 不需 载体蛋白 和能量 不需 1.运输方式的判断 20 6.（2024·甘肃卷，T2）维持细胞的 平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫 下，植物细胞膜（或液泡膜）上的 酶（质子泵）和逆向 转运蛋白可将 从细胞质基质中转运到细胞外（或液泡中），以维持细胞 质基质中的低 水平（见下图）。下列叙述错误的是( )。 四、物质进出细胞的方式 《新考案》P47 到高考去 A.细胞膜上的 酶磷酸化时伴随着空间构象的改变 B.细胞膜两侧的浓度梯度可以驱动 转运到细胞外 C.酶抑制剂会干扰的转运，但不影响 转运 D.盐胁迫下 逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高 C 21 1.（必修1 P67“拓展应用”T2改编）科学家在研究细胞膜运输物质时发现 有四种关系，分别用下图中四条曲线表示。下列叙述错误的是( )。 A.若某种物质运输方式为自由扩散，可表现为①和③ B.若某种物质运输方式为协助扩散，可表现为②和③ C.若某种物质的运输表现为④，则一定为主动运输 D.若某种物质的运输表现为④，温度改变后运输速率也会发生改变 C 四、物质进出细胞的方式 《新考案》P49 22 （1）物质浓度（在一定的浓度范围内） 2.影响物质跨膜运输的因素 四、物质进出细胞的方式 23 （2）转运蛋白数量（被转运的物质充足） 2.影响物质跨膜运输的因素 四、物质进出细胞的方式 24 （3）氧气含量 通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率。 2.影响物质跨膜运输的因素 四、物质进出细胞的方式 25 4.温度 2.影响物质跨膜运输的因素 四、物质进出细胞的方式 26 （1）主动运输与氧气含量关系图中，若将横轴换成 ，曲线有什么变化？ 答案 主动运输需要消耗，有 可进行运 输，无 不能进行运输。曲线图如下： （2）红细胞主动运输速率与氧气含量的曲线图是什么样的？ 答案 红细胞通过无氧呼吸供能，故氧气含量 不影响主动运输速率。曲线图如下： 四、物质进出细胞的方式 《新考案》P48 小思小考 27 （1）探究是主动运输还是被动运输 （2）探究是自由扩散还是协助扩散 四、物质进出细胞的方式 3.探究物质运输的方式 28 （2019海南）在适宜条件下，测得某植物根细胞对a、b两种物质的吸收速率与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示（a、b两条曲线分别代表植物根细胞对不同浓度a、b两种物质的吸收速率）。王同学据图认为b的跨膜运输方式是主动运输，李同学认为是协助扩散。请设计实验确定王同学的判断是否正确。要求简要写出实验思路、预期结果和结论。 四、物质进出细胞的方式 3.探究物质运输的方式 思路：将长势相同的某植物根细胞平均分为两组，甲组放在有氧条件下，乙组放在无氧条件下，培养一段时间后分别测定根细胞对 b 物质的吸收速率。 结果及结论：若甲组根细胞对 b 物质的吸收速率大于乙组，则说明 b 物质的跨膜运输方式为主动运输；若甲组和乙组根细胞对 b 物质的吸收速率大致相同，则说明 b 物质的跨膜运输方式为协助扩散。 $