4.1 被动运输（第2课时）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，系统讲解渗透作用原理、细胞吸水失水规律及自由扩散、协助扩散两种方式。课堂通过茶叶泡热水、香水扩散等生活现象导入，连接宏观扩散与微观细胞物质运输，搭建从生活到科学概念的学习支架。 其亮点在于以生活情境激发兴趣，通过渗透作用模拟实验、质壁分离实验培养探究实践能力，用对比表格辨析运输方式体现科学思维，结合腌萝卜、烧苗等实例落实生命观念。学生能联系生活理解知识，教师可借助系统框架和多样化活动提升教学效果。

高中必修 1 分子与细胞 第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 被动运输 第2课时 1.7.2013 同学们好！欢迎来到今天的生物课堂。今天我们将一起探索细胞世界里一个非常有趣的话题——物质是如何进出细胞的。我们将进入第四章的学习：细胞的物质输入和输出。本节课，我们重点学习第一节的内容——被动运输。让我们一起揭开细胞物质运输的神秘面纱吧！ ‹#› 情境导入 SZ-LWH 生活里藏着很多有趣的“小秘密”：把茶叶泡进热水，茶香瞬间溢满整杯；在角落喷点香水，很快全班都能闻到香气；萝卜条泡进浓盐水，慢慢就变蔫了，盐水却更咸了。这些现象看似毫无关联，却都指向了同一个神奇的科学规律——为什么物质总能“跑”到各个角落？这背后的原理，正是我们今天要探索的细胞物质运输的基础！ 这种现象就是扩散！物质会自发地从浓度高的地方，向浓度低的地方移动，就像空气流动一样自然。今天我们就把这个原理带入微观世界，看看细胞是如何利用扩散，让物质“不花力气”地进出，完成生命活动的物质交换！ 1.7.2013 在上课之前，我们先来做个小思考。大家有没有想过，为什么茶叶放进水里，整杯水都会变色？为什么在一个角落喷香水，整个房间都能闻到？这些现象其实都和我们今天要学的知识有关。它们都属于一种叫做“扩散”的现象。物质会自然而然地从多的地方跑到少的地方去。今天，我们就把这个概念放到细胞里，看看细胞是如何利用扩散来进行物质交换的。 ‹#› 本节课，我们要掌握什么？ SZ-LWH 01 理解渗透作用的核心原理 深入剖析渗透作用发生的两个必备条件：具有半透膜，且膜两侧存在浓度差。这是理解细胞吸水与失水现象的理论基石。 02 掌握细胞吸水与失水的规律 对比动物细胞（依赖细胞膜的伸缩）与植物细胞（涉及原生质层与细胞壁的分离和复原）的吸水失水特点，理解质壁分离的实验原理。 03 辨析两种被动运输方式 自由扩散：顺浓度梯度、无需载体蛋白、不消耗能量（如气体分子、脂溶性物质）；协助扩散：顺浓度梯度、需载体蛋白协助、不消耗能量（如葡萄糖进入红细胞）。 04 运用知识解释生活现象 能够运用渗透原理，解释腌菜入味、施肥过多导致植物烧苗、静脉注射使用生理盐水等生活中的生物学现象，实现理论与实践的结合。 1.7.2013 这节课我们要掌握的内容非常清晰。首先，我们要理解什么是渗透作用，它需要什么条件才能发生。接着，我们会分别学习动物细胞和植物细胞是如何吸水和失水的。然后，我们会重点区分被动运输的两种主要方式：自由扩散和协助扩散，并记住一些常见的例子。最后，希望大家能把学到的知识用起来，去解释我们生活中遇到的一些现象。 ‹#› 被动运输：物质的“顺流而下” SZ-LWH 物质实现顺浓度梯度跨膜运输，无需消耗细胞能量。 特点： ①顺浓度梯度（高 → 低） ②不消耗细胞代谢能量 ③分为自由扩散与协助扩散 实例：水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等。 实例： 核心概念： 1.1 1.7.2013 今天我们学习的核心概念就是“被动运输”。什么是被动运输呢？简单来说，就是物质进出细胞时，像顺流而下的小船，顺着浓度的“水流”走，从多的地方到少的地方，而且这个过程不需要细胞花费任何能量。我们可以把它理解为一种“免费”的运输方式。被动运输主要有两种形式，我们接下来会详细讲解：自由扩散和协助扩散。 ‹#› 渗透作用：水的“智慧选择” SZ-LWH 1.什么是渗透作用？探究水分子跨膜移动的核心机制 ▍核心定义：渗透作用 指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜，从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧进行扩散的现象。这是一种顺浓度梯度的被动运输方式，无需消耗能量。 ▍概念拆解 • 移动对象：溶剂分子（主要为水分子） • 动力来源：膜两侧的浓度差（水分子相对含量差异） • 结构前提：必须存在半透膜（允许溶剂通过，不允许溶质通过） 💡 趣味解读：爱“串门”的水分子 想象水分子是一群爱热闹的小朋友：当膜的一边“同伴”挤挤攘攘，另一边却冷冷清清时，它们就会成群结队地“串门”到稀疏的一边，直到两边的“拥挤程度”（浓度）差不多时，这种移动才会慢慢趋于平衡。 🤔 课堂思考：必要条件是什么？ 结合生活中“腌黄瓜时黄瓜会出水”的现象，小组讨论： 要让渗透作用顺利发生，必须满足哪两个不可或缺的条件？ （提示：从“膜的特性”和“溶液浓度”两个维度思考） 1.7.2013 在深入学习被动运输之前，我们必须先理解一个更基础的概念——渗透作用。这主要是指水分子的移动。大家可以把水分子想象成一群喜欢热闹的小朋友，如果膜的一边水多，另一边水少，那么水多的那边的小朋友就会跑到水少的那边去“串门”，直到两边的人数差不多。那么，大家想一想，要让这种“串门”发生，需要满足什么条件呢？首先，必须要有一层半透膜，它像一个守门员，只让水分子通过而拦住大分子溶质；其次，膜的两侧必须要有浓度差，也就是水分子的相对含量不同，这样才有了移动的动力。 ‹#› 渗透作用的两个必备条件 SZ-LWH 3.1 核心条件解析 01.必须具备半透膜—— 具有选择透过性的“分子筛”，允许小分子通过。 02.膜两侧存在浓度差—— 单位体积内溶剂分子的含量存在高低差异。 重点：半透膜是前提，浓度差是渗透动力 记忆技巧：一膜一差，水往“稀”处流 原理拆解： 半透膜如同“安检门”，只放行水等小分子，拦住蔗糖等大分子。而浓度差就像“推力”，驱使水分子从分子数多的一侧（低浓度溶液）向分子数少的一侧（高浓度溶液）移动，直到平衡。 生活场景类比： 想象两个房间用带猫洞的墙隔开（半透膜），左边全是大人和小孩，右边只有大人。小孩（水分子）能钻过猫洞，大人（大分子）不行。左边小孩多，就会往右边跑，直到两边小孩密度差不多，这就是渗透作用的直观体现。 1.7.2013 刚才同学们思考得很好。发生渗透作用需要两个必不可少的条件。第一，必须有一层“半透膜”。这层膜很特别，像个筛子，只让小的分子比如水通过，大的分子比如蔗糖就通不过。第二，膜的两边必须有浓度差，也就是一边的水多，另一边的水少。只有同时满足这两个条件，水分子才会开始移动。 ‹#› 动手看一看：渗透作用模拟实验 SZ-LWH ▍实验装置的搭建要点 ① 核心组件：取一个长颈漏斗，用玻璃纸（或动物膀胱膜）严密封住漏斗底部，作为半透膜； ② 溶液配置：向漏斗内注入适量的质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，液面至漏斗颈部合适位置； ③ 环境设置：将漏斗竖直浸入盛有清水的烧杯中，确保漏斗管内外的初始液面保持平齐，并用支架固定装置。 ❓ 实验现象与深层追问 静置一段时间后，漏斗管内的液面会明显上升，这是为什么？半透膜在此过程中起到了怎样的筛选作用？ 原理总结：半透膜允许水分子自由通过但阻止蔗糖分子通过，由于烧杯中水分子相对含量高于漏斗内，水分子顺相对含量梯度跨膜进入漏斗，最终导致漏斗内液面上升，这就是渗透作用。 1.7.2013 理论说完了，我们来看一个经典的模拟实验。大家看这个装置，一个漏斗底部封上半透膜，里面装着蔗糖溶液，然后把它放进清水里。一开始两边液面是平的。同学们猜一猜会发生什么？没错，漏斗里的液面会慢慢上升。这就是因为烧杯里的水分子浓度比漏斗里高，所以水分子源源不断地跑进漏斗里，把液面抬升了。这个实验完美地展示了渗透作用。 ‹#› 动物细胞的吸水与失水 SZ-LWH 动物细胞 规律总结 条件 原理 现象 ①细胞膜相当于半透性膜 ②细胞质与外界溶液存在浓度差 ①水分移动：从低浓度溶液流向高浓度 ②动物细胞无细胞壁，易涨破或皱缩 渗透作用 渗透作用 清水（低渗）：水分子涌入，细胞吸水涨破 浓盐水（高渗）：细胞失水，皱缩变形 等渗溶液：进出平衡，形态保持正常 应用：输液用0.9%生理盐水，维持细胞正常形态 警示：高渗环境会导致细胞失水，影响代谢甚至死亡 本质：水分子顺相对含量梯度的跨膜运输 细胞膜 浓度差是动力 小于 关键 大于 应用 等于 本质 水往高流 无壁易变形 1.7.2013 了解了渗透作用，我们来看看动物细胞。动物细胞的细胞膜就相当于半透膜。当它处在不同浓度的溶液中时，会发生什么呢？如果把它放进清水里，水会大量涌入，细胞会像吹气球一样涨破。如果放进浓盐水里，细胞里的水会跑出去，细胞就会皱缩。只有放在和细胞内液浓度一样的等渗溶液里，它才能保持正常形态。 ‹#› 植物细胞：有“墙壁”保护的细胞 SZ-LWH 01 植物细胞的独特“装备”解析 🛡️ 细胞壁：全透性的“坚固围墙” 由纤维素和果胶组成，是植物细胞的“骨架”。它具有全透性，不仅能保护细胞免受外界机械损伤，还能支撑细胞形态，防止细胞因吸水过多而涨破，是植物细胞区别于动物细胞的标志性结构。 🔒 原生质层：选择性的“智能屏障” 包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。它相当于一层选择透过性膜，能控制物质进出细胞，是植物细胞发生渗透作用的核心结构，决定着细胞的吸水与失水过程。 📝 核心考点与易错点 1. 渗透作用发生的两个条件： ① 具有半透膜（原生质层）；② 膜两侧存在浓度差。 ❌ 易错警示： 原生质层 ≠ 原生质体。原生质层不含细胞核，而原生质体是指去除细胞壁后的细胞整体（含细胞核）。 🌱 趣味课堂：细胞的“盔甲”与“气球” 如果把动物细胞比作一个一碰就破的“裸气球”，那么植物细胞就是穿上了“细胞壁盔甲”的坚固堡垒！这层“盔甲”让植物枝叶能够挺立，即使细胞大量吸水也不会像动物细胞那样涨破。而原生质层就像堡垒的“智能门禁”，只允许水和有用的物质进入，把不需要的挡在外面，这正是植物能在水中挺立、调节水分平衡的秘密！ 1.7.2013 植物细胞和动物细胞不太一样。它有一个非常重要的结构——细胞壁，就像给细胞穿上了一层坚固的盔甲，起到支持和保护的作用。真正控制物质进出的是原生质层，它包括了细胞膜、液泡膜和中间的细胞质，相当于一层选择透过性膜。正是这个原生质层，决定了植物细胞的吸水和失水。 ‹#› 植物细胞的“魔术表演”：质壁分离 SZ-LWH 探索植物细胞失水与吸水的可逆奥秘 01 现象本质：细胞的“缩水”表演 当成熟植物细胞处于高浓度溶液（如蔗糖溶液）中时，细胞液浓度低于外界溶液，细胞通过渗透作用失水。此时，伸缩性强的原生质层不断收缩，而刚性的细胞壁基本不变，最终导致原生质层与细胞壁分离，形成“质壁分离”的奇妙现象。 02 核心条件：缺一不可 ① 细胞基础：活的、成熟的植物细胞（具备大液泡和细胞壁）； ② 浓度差：外界溶液浓度 > 细胞液浓度（细胞失水）； ③ 结构特性：原生质层伸缩性远大于细胞壁伸缩性。 03 神奇逆转：质壁分离复原 若将发生分离的细胞移至清水或低浓度溶液中，外界溶液浓度低于细胞液浓度，细胞重新吸水，原生质层逐渐膨胀并紧贴细胞壁，恢复原状。这证明了植物细胞的失水与吸水是可逆过程，也验证了细胞膜的选择透过性。 04 实验意义：细胞的“体检表” 不仅是验证渗透作用原理的经典实验，更是判断植物细胞死活的重要依据（死细胞无法发生质壁分离及复原）；还可用于测定植物细胞液的浓度范围，是研究植物水分代谢的基础。 1.7.2013 植物细胞有一个非常有趣的现象，叫做“质壁分离”。当把植物细胞放进高浓度的蔗糖溶液里，细胞会失水，这时柔软的原生质层会收缩，而坚硬的细胞壁基本不变，结果就是原生质层和细胞壁分离开来，就像衣服从身上松垮下来一样。这个过程是可逆的，如果再把它放回清水里，它又会吸水，恢复原状，这叫做“质壁分离复原”。 ‹#› 自由扩散：物质的“自由穿行” SZ-LWH 物质通过简单扩散作用进出细胞，顺浓度梯度运输。 核心特点： ① 顺浓度梯度：高浓度 → 低浓度 ② 无需载体：直接穿透磷脂双分子层 ③ 无需耗能：不消耗ATP能量 气体（O₂/CO₂）、脂溶性物质（甘油/乙醇/苯）、水等小分子的跨膜运输。 典型实例： 自由扩散： 1.1 1.7.2013 好了，现在我们正式进入被动运输的第一种方式——自由扩散。大家可以把它想象成穿过一扇完全敞开的大门，畅通无阻。物质可以直接穿过细胞膜的磷脂双分子层，从浓度高的地方跑到浓度低的地方，这个过程既不需要载体蛋白的帮助，也不需要消耗能量。 ‹#› 哪些物质可以“自由穿行”？ SZ-LWH ▍自由扩散的“通行证”：这些物质畅通无阻 1. 气体分子：氧气(O₂)、二氧化碳(CO₂)、氮气(N₂)等，依靠浓度差轻松跨越细胞膜。 2. 脂溶性小分子：甘油、脂肪酸、乙醇、苯等，利用“相似相溶”原理自由进出。 3. 水分子：虽为极性分子，但因体积微小可自由扩散，也可借助水通道蛋白进出。 💡 生活实例：呼吸中的气体交换 当我们吸气时，肺泡内氧气浓度远高于血液，氧气便通过自由扩散顺浓度梯度“跑进”血液；而血液中较高浓度的二氧化碳则向肺泡扩散。这一过程完全自发，无需细胞消耗任何能量，是典型的被动运输。 💡 核心特点 无需载体蛋白协助 不消耗细胞能量 顺浓度梯度运输 1.7.2013 那么，哪些物质可以进行自由扩散呢？主要是一些小分子物质。比如我们呼吸需要的氧气，和呼出的二氧化碳，它们都是气体分子，可以自由穿过细胞膜。还有一些脂溶性的小分子，比如甘油、乙醇等，也可以自由扩散。水分子因为个头小，也可以通过这种方式进出细胞。 ‹#› 协助扩散：易化扩散的运输方式 SZ-LWH 借助膜上转运蛋白顺浓度梯度进出细胞 核心特点： ①顺浓度梯度（高→低） ②需转运蛋白协助 ③不消耗ATP能量 典型实例： 红细胞吸收葡萄糖 水分子经水通道蛋白运输 转运蛋白 载体/通道蛋白 什么是协助扩散？ 02 1.7.2013 协助扩散是物质顺浓度梯度进行的跨膜运输方式，不需要消耗细胞的能量，但必须借助细胞膜上的转运蛋白（包括载体蛋白和通道蛋白）才能完成。 生活中的类比：就像行人过安检，必须通过专门的安检通道，并且需要安检人员的引导才能通过，而不能随意翻越。 典型案例：红细胞吸收葡萄糖、水分子通过水通道蛋白进出细胞、各种离子通过离子通道的运输等。 ‹#› 细胞的“智能通道”：转运蛋白 SZ-LWH 02 物质运输 01 / 核心定义：转运蛋白是镶嵌在细胞膜上的特殊蛋白质，作为细胞物质交换的“智能关卡”，能协助离子、小分子等物质高效跨膜运输，是实现细胞内外物质交流的关键结构。 02 / 主要类型：根据转运机制的不同，主要分为载体蛋白和通道蛋白两大类，它们以独特的方式完成物质转运任务。 ▍载体蛋白：物质的“摆渡车” 原理：与特定物质特异性结合，通过自身构象改变将物质从膜一侧“摆渡”到另一侧。 特点：如同穿梭的摆渡车，具有高度专一性，一次只能运输特定的“乘客”，参与协助扩散和主动运输。 ▍通道蛋白：细胞的“快速隧道” 原理：在膜上形成贯穿性的亲水性通道，允许特定离子/分子直接穿过。 特点：如同细胞的“专用隧道”，开启时物质可顺浓度梯度快速通过，主要参与协助扩散，转运速率极快。 🏆 科学突破：2003年诺贝尔化学奖授予发现“水通道蛋白”的科学家，证实水分子主要通过协助扩散快速进出细胞，打破了“水仅通过自由扩散跨膜”的传统认知！ 1.7.2013 转运蛋白主要有两种类型。第一种叫载体蛋白，它就像一个摆渡车，把物质从膜的一边“摆渡”到另一边。第二种叫通道蛋白，它像一个隧道，让物质直接穿过。特别值得一提的是水通道蛋白的发现，它告诉我们，水分子其实主要是通过协助扩散的方式快速进出细胞的，这一发现还获得了诺贝尔奖呢！ ‹#› 哪些物质需要“帮手”？ SZ-LWH ▍需要“转运蛋白”协助的物质实例 ①红细胞吸收葡萄糖：顺浓度梯度进行，是协助扩散最经典的生物学实例； ②各类离子（Na⁺、K⁺、Ca²⁺等）：依赖离子通道蛋白实现快速跨膜运输； ③水分子：通过水通道蛋白（AQP）实现高效、快速的协助扩散转运。 🤔 课堂思考： 为什么红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，而小肠上皮细胞吸收葡萄糖却是主动运输？ （提示：可从细胞内外葡萄糖的浓度差、细胞的生理功能需求角度分析，答案将在后续课程揭晓！） 转运蛋白介导的物质跨膜运输示意图 1.7.2013 哪些物质需要借助转运蛋白呢？最经典的例子就是红细胞吸收葡萄糖。此外，各种离子，比如钠离子、钾离子，也是通过通道蛋白进出细胞的。还有我们刚才提到的水分子，也是通过水通道蛋白进行快速运输的。这里留一个思考题：为什么同样是吸收葡萄糖，红细胞用的是协助扩散，而小肠上皮细胞却是主动运输呢？我们后面会学到。 ‹#› 自由扩散和协助扩散 核心特征深度对比 对比维度 自由扩散 协助扩散 运输方向 顺浓度梯度（高浓度 → 低浓度） 顺浓度梯度（高浓度 → 低浓度） 载体/通道蛋白 不需要任何转运蛋白协助 必须借助载体蛋白或通道蛋白 能量消耗 不消耗ATP（细胞代谢能量） 不消耗ATP，依靠浓度势能 典型实例 气体（O₂、CO₂）、甘油、乙醇、苯等脂溶性物质 红细胞吸收葡萄糖、神经细胞Na⁺内流、K⁺外流 💡 课堂核心总结：两者均属于被动运输，共同点是顺浓度梯度运输且不消耗能量。最本质的区别在于：协助扩散需要转运蛋白（载体/通道）的协助，而自由扩散不需要。这使得协助扩散具有更强的特异性和速率限制。 SZ-LWH 1.7.2013 现在我们来总结一下自由扩散和协助扩散的异同点。大家看这个表格，它们的共同点是都顺浓度梯度，都不消耗能量。最关键的区别在于是否需要载体蛋白的协助。自由扩散不需要，而协助扩散需要。这个区别决定了它们运输的物质种类和速率也有所不同。 ‹#› 例题解析：概念辨析 【例题】下列关于被动运输的叙述，错误的是（ ） A. 顺浓度梯度进行运输，不需要细胞提供ATP能量 B. 包括自由扩散和协助扩散，是物质进出细胞的重要方式 C. 所有被动运输过程都必须借助载体蛋白的协助才能完成 D. 水分子进出细胞既可以通过自由扩散，也可以通过水通道蛋白进行 【核心解析】 •A 正确：被动运输的定义即顺浓度梯度跨膜，动力来自浓度差，不消耗细胞代谢产生的能量； •B 正确：被动运输分为两类，自由扩散（如气体、脂溶性物质）和协助扩散（如葡萄糖进入红细胞）； •C 错误：自由扩散不需要载体蛋白，只有协助扩散才需要载体或通道蛋白的协助，“都需要”表述绝对化； •D 正确：水分子可直接穿过磷脂双分子层（自由扩散），也可通过水通道蛋白实现快速运输。 ★ 本题答案：C BIO-01 1.7.2013 我们来看一道例题，检验一下大家对概念的理解。题目问的是关于被动运输的叙述，哪个是错误的。我们来逐一分析。A选项，顺浓度梯度，正确。B选项，不消耗能量，正确。C选项，说都需要载体蛋白协助，这就错了，因为自由扩散是不需要的。D选项，是重要方式之一，正确。所以答案是C。 ‹#› 习题巩固 SZ-LWH 【核心例题】物质跨膜运输方式判断 题目：下列生理过程中，属于被动运输的是（ ） 考点分析：本题主要考查对被动运输（自由扩散、协助扩散）与主动运输、胞吞胞吐等物质运输方式的区别与实例辨析，重点关注浓度梯度与能量消耗两个关键维度。 ▍选项深度解析： A. 根细胞吸收矿质元素：逆浓度梯度运输，需要载体蛋白和ATP供能 →主动运输（排除） B. 小肠上皮细胞吸收葡萄糖：从低浓度到高浓度，依赖载体与能量 →主动运输（排除） C. 氧气进入肺泡细胞：顺浓度梯度，无需载体和能量 →自由扩散（属于被动运输，正确） D. 胰岛B细胞分泌胰岛素：大分子蛋白质排出细胞的方式 →胞吐作用（非跨膜运输，排除） ➤ 最终答案：C √ 1.7.2013 再来看一道实例判断题。哪个过程属于被动运输？A选项，根吸收矿质元素，是逆浓度梯度，属于主动运输。B选项，小肠吸收葡萄糖，也是主动运输。C选项，氧气进入肺泡细胞，是顺浓度梯度，不需要载体和能量，属于自由扩散，是被动运输。D选项，分泌胰岛素是胞吐。所以正确答案是C。 ‹#› 小试牛刀：选择题 SZ-LWH 01.下列物质中，通过自由扩散方式进入细胞的是（ ） A. 葡萄糖 B. 氨基酸 C. 二氧化碳 D. 钠离子 解析：自由扩散顺浓度梯度且无需载体和能量。气体（如CO₂）、脂溶性物质以此方式运输；葡萄糖进入红细胞为协助扩散，氨基酸/钠离子多为主动运输。 02.海带细胞中碘浓度远高于海水，却仍能持续吸收碘，其运输方式是（ ） A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 胞吞 解析：主动运输的核心特征是逆浓度梯度运输，需载体蛋白和ATP供能。海带逆浓度积累碘，是主动运输的典型实例，保证了细胞对碘的富集。 03.已发生质壁分离的植物细胞置于清水中能自动复原，这直接说明（ ） A. 细胞壁全透性 B. 原生质层具选择透过性 C. 细胞保持活性 D. 以上全对 1.7.2013 好了，现在轮到大家自己动手了。这里有几道选择题，请大家思考一下，选出正确答案。第一题，哪种物质通过自由扩散进入细胞？第二题，海带吸收碘是什么方式？第三题，质壁分离能复原说明了什么？大家可以和同桌讨论一下。 ‹#› 习题巩固｜ 小试牛刀：判断题 SZ-LWH 01.水分子只能通过自由扩散进出细胞。（ ） 【答案】× 【解析】水分子的运输方式主要有两种：一是通过磷脂双分子层的自由扩散；二是通过细胞膜上的水通道蛋白进行的协助扩散，后者速率更快。 02.协助扩散需要载体蛋白，所以消耗能量。（ ） 【答案】× 【解析】协助扩散属于被动运输，其动力来自膜两侧的浓度差，不需要消耗细胞代谢产生的能量；需要载体蛋白（或通道蛋白）是其与自由扩散的主要区别。 03.被动运输的速率只与浓度差有关。（ ） 【答案】× 【解析】自由扩散的速率主要与浓度差有关；但协助扩散的速率不仅受浓度差影响，还受膜上载体蛋白（或通道蛋白）的数量、转运速率等因素限制。 04.质壁分离实验可证明原生质层相当于半透膜。（ ） 【答案】√ 【解析】实验中，水分子能自由通过原生质层，而蔗糖分子等大分子不能通过，这一特性与半透膜的功能一致，因此可证明原生质层相当于一层半透膜。 1.7.2013 接下来是几道判断题，请大家判断对错。第一题，水分子只能通过自由扩散进出细胞，对吗？ 第二题，协助扩散需要载体蛋白，所以消耗能量，对吗？ 第三题，被动运输的速率只与浓度差有关，对吗？ 第四题，质壁分离和复原实验能证明原生质层是半透膜，对吗？ ‹#› 答案揭晓 SZ-LWH 01 选择题答案解析 1. 答案C：CO₂是气体分子，通过自由扩散顺浓度梯度进出细胞，无需载体与能量。 2. 答案C：碘从低浓度海水进入高浓度海带细胞，属于逆浓度梯度的主动运输，需载体和能量。 3. 答案D：质壁分离与复原是活细胞的特征，可证明细胞壁全透性和原生质层的选择透过性。 02 判断题答案解析 1. ×：水分子主要通过水通道蛋白进行协助扩散，并非单纯的自由扩散。 2. ×：协助扩散虽需载体蛋白，但顺浓度梯度运输，不消耗细胞代谢能量。 3. ×：协助扩散速率不仅受浓度差影响，还受膜上转运蛋白数量的限制。 4. √：只有活细胞的原生质层才具有选择透过性，死细胞无法发生质壁分离复原。 03 核心考点总结 被动运输（自由扩散/协助扩散）的核心是顺浓度梯度、不消耗能量；协助扩散需载体蛋白协助，而自由扩散不需要。主动运输则是逆浓度梯度、需载体、消耗能量。判断物质运输方式时，需紧扣“浓度方向、载体、能量”这三大关键依据，同时结合物质的分子特性（如气体、脂溶性小分子多为自由扩散）进行综合判断。 1.7.2013 好了，我们来公布答案。选择题的答案分别是C、C、D。判断题的答案是错、错、错、对。大家都做对了吗？我们来简单解析一下。第一题，二氧化碳是气体，自由扩散。第二题，逆浓度梯度，主动运输。第三题，质壁分离复原说明细胞是活的，也证明了细胞壁和原生质层的特性。判断题中，水分子主要是协助扩散；协助扩散不消耗能量；协助扩散速率还受载体数量影响；最后一个是正确的。 ‹#› 学以致用：解释生活现象 SZ-LWH 01 腌萝卜：变咸且变软？ 原理核心：渗透作用与物质跨膜运输。 腌制时，盐水浓度远高于萝卜细胞液浓度，细胞发生渗透失水，水分流出使萝卜组织变软、体积缩小；同时，盐离子通过自由扩散/协助扩散方式进入细胞内部，逐步积累后让萝卜产生咸味。这正是细胞膜控制物质进出与细胞渗透特性的体现。 02 肥害：为何会“烧苗”？ 原理核心：细胞失水的极端情况。 若肥料浓度过高，土壤溶液渗透压会远大于植物根毛细胞的细胞液渗透压。此时根毛细胞不仅无法吸水，反而会因渗透作用向外失水，导致根系和植株整体缺水，表现为叶片萎蔫、干枯发黄，严重时根系坏死、植株死亡，即“烧苗”。 思考延伸：除了腌菜和施肥，生活中还有哪些现象也能用“渗透作用”来解释？（如：制作果脯、海水鱼不能在淡水中存活等） 1.7.2013 学完了知识，我们要学会运用。这里有两个生活中的问题，请大家用今天学到的知识来解释一下。第一，为什么腌萝卜会变咸变软？第二，为什么肥料太浓会“烧苗”？大家可以课后思考一下，我们下节课一起讨论。 ‹#› 拓展思考 01 物质跨膜运输的更多方式 除了被动运输，细胞还可通过主动运输、胞吞/胞吐吸收物质。主动运输逆浓度梯度进行，需载体蛋白与能量（ATP），能选择性吸收营养；胞吞胞吐依赖膜的流动性，专为大分子（如蛋白质）或颗粒物质设计，同样消耗能量，体现了细胞膜的功能特性与结构特点。 02 水通道蛋白的发现与意义 由彼得·阿格雷团队于1988年发现并鉴定，打破了“水仅靠自由扩散跨膜”的认知。它是细胞膜上转运水的特异性蛋白，能实现水分子的快速跨膜运输，解释了肾脏重吸收、植物气孔开闭等生理现象的分子机制。该发现荣获2003年诺贝尔化学奖，为相关疾病（如脑水肿）的治疗提供了新靶点。 探究任务：请查阅资料，整理一份“不同物质跨膜运输方式的对比表”，包含运输方向、是否需载体、是否耗能、典型实例四个维度。同时，简要说明水通道蛋白的存在对细胞生命活动效率提升的具体体现。尝试结合生活中的实例（如输液用生理盐水）理解这些机制的应用价值。 SZ-LWH 1.7.2013 最后，给大家留两个拓展思考的问题。第一，除了被动运输，细胞还能怎么吸收物质？这些方式可能有什么特点？第二，去查一查资料，了解一下水通道蛋白的发现过程和它的重要意义。这有助于大家更深入地理解今天的内容。 ‹#› 课堂小结 SZ-LWH 被动运输总览 核心体系解析 自由扩散 协助扩散 顺浓度梯度 不消耗能量 动物渗透 质壁分离 渗透作用为基础 要点 分类 特点 共性 实例 基 1.7.2013 好了，我们来总结一下今天课程的核心要点。我们学习了被动运输，它的核心是顺浓度梯度、不消耗能量。主要有两种方式：自由扩散和协助扩散。我们还学习了渗透作用这个基础，以及动物细胞吸水失水和植物细胞质壁分离这两个重要实例。希望大家能牢牢记住这些知识点。 ‹#› SZ-LWH 谢谢观看！ 下课！ 1.7.2013 今天的课程就到这里。感谢同学们的认真听讲和积极思考。希望大家课后能好好复习，完成作业。下课！ ‹#› $