4.1被动运输课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦被动运输及渗透作用原理，通过“问题探讨”中漏斗半透膜实验导入渗透现象，逐步讲解半透膜、渗透压构建渗透作用条件，结合动物细胞吸水失水和植物细胞质壁分离实验，归纳被动运输特点与种类，形成从现象到原理再到应用的学习支架。 其亮点是以科学探究为核心，通过质壁分离实验步骤分析和测定细胞液浓度的实验设计题培养探究实践能力，对比动物与植物细胞吸水失水差异渗透结构与功能观（生命观念），用表格对比运输方式培养科学思维，助力学生提升知识应用能力，为教师提供逻辑清晰的教学资源。

被动运输 第4章物质运输 人教版高中生物必修1 孟德尔学长 扩散作用 分子会从相对含量多的地方向相对含量少的地方扩散 问题探讨 在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现如右图所示现象。 玻璃纸(又叫赛璐玢)是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。 1.漏斗管内的液面为什么会升高？ 蔗糖溶液 玻璃纸（半透膜） 清水 蔗糖分子 水分子 半透膜 半透膜：只允许离子或小分子（水分子或单糖）通过，较大的分子不能通过的一类膜。(具有选择性) 单位时间内由清水扩散到蔗糖溶液的水分子数，多于由蔗糖溶液扩散到清水的水分子，导致液面上升。 1.漏斗管内的液面为什么会升高？ 4 渗透压： 溶液中 溶质微粒 对 水分子的吸引力。 水往 “高” 处流 （容质微粒越多，溶液浓度越高，渗透压越高，对水的吸引力越大） 物质的量浓度高（溶质微粒多） 物质的量浓度:表示单位体积中溶质微粒的数量 2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？ 蔗糖溶液 清水 蔗糖溶液对清水的渗透压（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，加快了漏斗中水分子向烧杯中水分子扩散的速度。当F2=F1时,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。 6 3.如果用纱布代替半透膜，漏斗的液面还会高吗？ 30%蔗糖溶液 纱布 清水 不会，因为纱布是全透性的，水分子和蔗糖溶液都能通过。两侧没有浓度差。 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？ 半透膜两侧溶液浓度相同，渗透压相等，水分子双向运动速率相同，漏斗中的液面将保持不变。 5.渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？ 不同，漏斗内蔗糖溶液的浓度仍高于烧杯中清水的浓度。 清水 蔗糖溶液 8 渗透压： 溶液中 溶质微粒 对 水分子的吸引力。 水往 “高” 处流 （容质微粒越多，溶液浓度越高，渗透压越高，对水的吸引力越大） 物质的量浓度高（溶质微粒多） 物质的量浓度:表示单位体积中溶质微粒的数量 1.完成导学案66-67页的探究和例题，阅读并理解归纳总结部分知识点 2.阅读并预习课本62-65页内容，再完成导学案68-69页内容 1．某科研小组设计如图所示的渗透装置，其中半透膜不能透过蔗糖，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，液面不动(渗透平衡)时液面差为Δh。下列说法正确的是(　　) 1.由图可知漏斗内液面上升，说明漏斗内溶质分子多，水分子相对少，水由外侧进入漏斗 即：S1中蔗糖分子数 大于 S2中蔗糖分子数 S1中水分子数 小于 S2中水分子数 2.既使达到渗透平衡，S1中蔗糖数始终多于S2，因为蔗糖不能透过半透膜，所以S1浓度始终大于S2 一般渗透中的浓度 指的是 物质的量浓度（即表示单位体积中溶质微粒多少） 2．如图实验装置中，半透膜只允许水分子和单糖分子透过，向a侧加入质量分数为5%的蔗糖溶液，向b侧加入质量分数为5%的葡萄糖溶液，初始状态如图，则下列关于液面的变化及相关叙述正确的是(　　) 水进出细胞的原理 1 渗透作用 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 原理： 水由相对含量高的地方向相对含量低的地方扩散。 例如： 溶液A浓度 > 溶液B浓度 ⇒ A中水分子含量 < B中水分子含量 是的一种特殊的扩散作用 发生渗透作用要具备的条件 ①具有半透膜 ②膜两侧具有浓度差 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。可能涨破 ②细胞质浓度 < 外界溶液溶质的浓度，细胞失水皱缩。可能过度失水死亡 ③细胞质浓度 = 外界溶液溶质的浓度，细胞形态不变。 动物细胞的吸水和失水 15 思考·讨论 一般不能。 不一定 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”中的什么？ 3、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 细胞膜内外的浓度差。 4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？ 0.9%NaCl溶液与人体细胞质浓度相同，可维持细胞的正常形态。 5、想一想临床上输液为什么用生理盐水？ 2、红细胞的细胞膜是不是相当于半透膜？ 是 蔗糖 细胞在什么情况下会吸水或失水？ 动物细胞 吸水膨胀（过度吸水涨破） 失水皱缩（过度失水死亡） 植物细胞 吸水： 失水： 质壁分离的复原 质壁分离 （过度失水死亡） （不会涨破） ①细胞质浓度 > 外界溶液溶质的浓度 ，吸水 ②细胞质浓度 < 外界溶液溶质的浓度，失水 植物细胞的吸水和失水 成熟的植物细胞 细胞液 细胞膜 细胞质 液泡膜 原生质层 伸缩性大，具有选择透过性 细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。 水进出细胞主要指水经______________进出_______ 原生质层 液泡 探究植物细胞的吸水和失水 1.提出问题 2.作出假设 3.设计实验 水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？ 原生质层是不是相当于一层半透膜？ 原生质层相当于一层半透膜 （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 ；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会 。 （2）如何提高或降低细胞外溶液浓度？ （3）如何看到细胞？需要用到什么材料和器具？ 蔗糖溶液 清水 利用显微镜观察临时装片。 失水 吸水 19 20 1.制作临时装片 2.低倍显微镜观察 3.滴加蔗糖溶液 4.低倍显微镜观察 5.滴加清水 6.低倍显微镜观察 4.方法步骤 共观察多少次？目的分别是什么？ 观察正常细胞形态，便与处理后的细胞做对照 观察质壁分离（液泡颜色_________） 观察质壁分离的复原 变深 5.实验结果 滴加蔗糖溶液 质壁分离 滴加清水 质壁分离复原 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 清水 逐渐变小 逐渐恢复原来大小 逐渐脱离细胞壁 逐渐贴近细胞壁 基本不变 6.实验结论 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 质壁分离与复原的原因 ①外因 原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性 外界溶液浓度大于细胞液浓度 ②内因 发生的条件 ①活细胞 ②具有中央大液泡的成熟植物细胞 注意： 1.KNO3、甘油、尿素、乙二醇等溶质可透过膜,发生质壁分离后，能自动复原 2.外界溶液浓度过高，细胞会过度失水死亡，不能发生质壁分离的复原 3.盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离实验的溶液 生活实例 腌黄瓜 对农作物施肥过多 “烧苗” 被动运输 2 被动运输 1.概念 物质以扩散方式进出细胞，________消耗细胞内化学反应所释放的能量。分为_________和__________ 不需要 2.被动运输的特点： ①运输方向:由高浓度到低浓度(顺浓度梯度) ②不消耗能量 运输速率 O2浓度 / 能量 自由扩散 协助扩散 27 3.种类： ①水分子(小部分)；②小分子物质，如氧、二氧化碳；③甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子 ①水分子(大部分)通过通道蛋白进出细胞；②葡萄糖进入红细胞 自由扩散 协助扩散 看图探究两种运输方式的相同点和不同点 特点： 自由扩散和协助扩散都顺浓度梯度运输，均不消耗能量 协助扩散还需要转运蛋白 转运蛋白——载体蛋白 30 项目 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 是否需转运蛋白 不需要 需要 是否消耗能量 不消耗 不消耗 举例 ①水分子(小部分)；②气体分子，如氧、二氧化碳；③甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子 ①水分子(大部分)通过通道蛋白进出细胞；②葡萄糖进入红细胞 名称 载体蛋白 通道蛋白 转运 对象 与自身结合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构象的改变 转运分子不需要与通道蛋白结合 物质浓度 运输速率 影响自由扩散的因素： 1.膜内外物质浓度差 2.温度 影响协助扩散的因素 1.膜内外物质浓度差 2.转运蛋白的数量 3.温度 P 运输速率 物质浓度差 Q P点后，运输速率受转运蛋白数量限制 载体数量对跨膜运输的影响 O 运输速率 转运蛋白数量 O 运输速率 转运蛋白数量 自由扩散 协助扩散 34 水的进出细胞的方式 水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的。少数自由扩散 35 练习与应用 1.物质跨膜运输的方式与物质的特点和细胞膜的结构有关。 判断下列有关物质跨膜运输的表述是否正确。 (1)细胞膜和液泡膜都相当于半透膜。 （ ） (2)水分子进入细胞，是通过自由扩散方式进行的。 （ ） (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。 （ ） ✓ ✘ ✘ 练习与应用 37 2.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 D 练习与应用 38 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，两种溶液溶质的浓度均比细胞液溶质的浓度高，在显微镜下连续观察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.甲乙两细胞发生质壁分离，但乙细胞随后又发生质壁分离复原 C.甲乙两细胞发生质壁分离，但甲细胞随后又发生质壁分离复原 D.甲乙两细胞均发生质壁分离，后又均发生质壁分离复原 B 练习与应用 39 4.细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现提供紫色洋葱鳞片叶表皮细胞，请设计实验，测定该细胞的细胞液溶质的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液。写出你的实验思路，并分析其中的基本原理。 可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液。将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液浓度应介于这两个浓度之间。 练习与应用 40 1.A表示的运输方式是 ，转运速率主要取决于膜两侧物质的 。 自由扩散 浓度差 2.图B表示的运输方式可能是 ，ab段主要受 的影响，bc段受到 的限制，运输速率不能再上升。 协助扩散 膜两侧浓度差 转运蛋白数量 3.C 表示的运输方式是 ，转运速率主要取决于膜两侧物质的 。 被动运输 浓度差 练习与应用 41 4.葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速度存在一个饱和值， 该值的大小取决于(    ) A.细胞内的氧浓度 B.细胞膜外的糖蛋白数量 C.细胞膜上相应载体的数量 D.细胞内外葡萄糖浓度差值 5.细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。 下列物质中，以自由扩散方式通过细胞膜的是( ) A.Na+ B.二氧化碳 C.RNA D.胰岛素 C B 协助扩散 练习与应用 42 THANKS Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $