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”核心内容，涵盖渗透作用、水进出细胞、质壁分离实验及自由扩散、协助扩散等知识点。通过“温故知新”回顾细胞结构，“问题探讨”引入半透膜，搭建旧知与新知的学习支架，引导学生逐步深入理解物质跨膜运输原理。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，如设计“探究温度对水分扩散速率影响”实验，通过类比推理分析细胞渗透条件，体现结构与功能观的生命观念。采用小试牛刀、学以致用等环节，结合实例强化知识应用，助力学生提升科学探究能力，教师可通过清晰知识脉络提高教学效率。

温故知新 第五届花生 第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 被动运输 第五届花生 温故知新：扩散作用 相对含量高的一侧 相对含量低的一侧。 思考：水分子能不能发生扩散作用呢？ 第五届花生 问题探讨： 注： ①半透膜：一类多孔性膜，如玻璃纸（赛璐玢）； ≠生物膜（有选择透过性）。 鱼鳔 第五届花生 第五届花生 半透膜 蔗糖分子 水分子 S1 S2 水多 水少 一、水进出细胞（P62—65） 1.渗透作用： （1）渗透装置： ②漏斗液面升高： 单位体积内水分子数：清水多于蔗糖； 单位时间内水分子数：进入长颈漏斗的多于从长颈漏出来的。 相对含量高的一侧 相对含量低的一侧。 注： 第五届花生 一、水进出细胞（P62—65） 1.渗透作用： （1）渗透装置： （2）概念：______或其他溶剂分子通过______进行的_____。 （3）方向： （4）条件： 水分子 半透膜 扩散 水的相对含量高的一侧 相对含量低的一侧 溶液低浓度 高浓度 ③渗透作用是一种特殊的扩散作用 第五届花生 如果用一层纱布代替玻璃纸或者烧杯是同样浓度的蔗糖溶液，漏斗液面还会上升吗？ 1.渗透作用： （4）条件： 半透膜、半透膜两侧溶液有浓度差 单位时间内透过玻璃纸进出的水分子量相同。 第五届花生 液面会一直升高吗？为什么？ 液面不再上升时，还有水分子移动吗？ ④渗透平衡时，水分子进出达到动态平衡。 渗透平衡 ⑤渗透平衡时，半透膜两侧溶液浓度不一定相等，如存在液面差。 半透膜两侧溶液浓度相等吗？ 第五届花生 小试牛刀： 高浓度（水少），吸水。 第五届花生 小试牛刀： U形装置中间被半透膜隔开(溶质不能通过)。 加入蔗糖酶呢？ 注： ⑥浓度是指物质的量浓度，不是质量浓度。 高浓度（水少），吸水。 第五届花生 探究温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率吗？P67 实验思路：取几个相同的渗透装置分别置于不同温度的环境中，相同时间内比较不同漏斗管内液面的高度。 第五届花生 Δh的高度与什么有关？ 第五届花生 类比推理 生活实例 细胞也会发生渗透吸水、失水吗？ 渗透作用的条件？如何证明（思路）？ 第五届花生 一、水进出细胞（P62—65） 1.渗透作用： 2.水进出动物细胞： （1）渗透现象： （2）渗透作用条件： （3）进出原理： 第五届花生 2.水进出动物细胞：（1）渗透现象： 外界溶液浓度 细胞质浓度 外界溶液浓度 细胞质浓度 外界溶液浓度 细胞质浓度 ＜ ﹥ ＝ 吸水膨胀 失水皱缩 保持原状态 ，甚至涨破 高浓度（水少），吸水。 0.9%的NaCl溶液(生理盐水)？ 第五届花生 一、水进出细胞（P62—65） 1.渗透作用： 2.水进出动物细胞： （1）渗透现象： （2）渗透作用条件：①______相当于半透膜； ②______与外界溶液存在浓度差。 （3）进出原理： 细胞膜 细胞质 渗透作用 第五届花生 一、水进出细胞（P62—65） 1.渗透作用： 2.水进出动物细胞： 3.水进出植物细胞： （1）成熟植物细胞模式图： （2）渗透作用条件： （3）进出原理： （4）渗透现象： 第五届花生 3.水进出植物细胞：（1）成熟植物细胞模式图： （2）渗透作用条件： （3）进出原理： 细胞壁 细胞膜 液泡膜 细胞质 原生质层 细胞液 (选择透过性、伸缩性较大) （全透性、伸缩性较小） ①原生质层相当于半透膜； ②细胞液与外界溶液存在浓度差。 渗透作用 第五届花生 实验：探究植物细胞的吸水和失水 第五届花生 实验：探究植物细胞的吸水和失水 第五届花生 3.水进出植物细胞：（4）渗透现象： 质壁分离复原 质壁分离 正常状态 滴加蔗糖溶液 滴加清水 （5）质壁分离与质壁分离复原的原因： ①植物细胞的________相当于半透膜，细胞壁与原生质层具有一定的______，但原生质层的伸缩性__细胞壁。 ②当外界溶液浓度__（__）细胞液浓度时，细胞____（____），原生质层逐渐____（____）细胞壁，发生________ 原生质层 伸缩性 ＞ ＞ 失水 远离 质壁分离 ＜ 吸水 贴近 质壁分离复原 第五届花生 ③原生质层与细胞壁出现空隙时可能发生质壁分离或质壁分离复原。 ①植物细胞发生质壁分离、质壁分离复原时，细胞的大小基本不变，因为细胞壁具有支持、保护的作用。 ②因为细胞壁是全透性的，所以原生质层与细胞壁间的充满的是外界溶液。 第五届花生 二、探究植物细胞的吸水和失水（P64—65） 1.探究性实验步骤： 2.实验材料： 3.方法步骤： 4.实验结果、结论： 观察现象，提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果，得出结论 表达和交流 进一步探究 第五届花生 二、探究植物细胞的吸水和失水（P64—65） 2.实验材料： （1）细胞选择要求： ①__________________，eg：动物细胞（ ） ②________，eg：根尖分生区细胞（ ） ③__________，eg：洋葱鳞片叶内表皮细胞（ ）④______________，eg：死细胞（ ） × × √ × 有细胞壁、原生质层 有大液泡 液泡有颜色 生物膜有选择性 洋葱鳞片叶外表皮细胞 第五届花生 二、探究植物细胞的吸水和失水（P64—65） 2.实验材料： （1）细胞选择要求： （2）试剂要求： ①若蔗糖浓度过低：______________________。 ②若蔗糖浓度过高（0.5g/ml）：____________， ____________________________________________。 ③若试剂能通过原生质层，如乙二醇、葡萄糖、尿素、KNO3，则 会发生________________现象。 ④若为酒精、盐酸、醋酸则会________。 洋葱鳞片叶外表皮细胞 质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液 质壁分离过慢，或不发生 细胞失水过度而死亡，不再发生质壁分离复原现象 质壁分离过快 质壁分离自动复原 杀死细胞 第五届花生 二、探究植物细胞的吸水和失水（P64—65） 2.实验材料： （1）细胞选择要求： （2）试剂要求： （3）显微镜： 3.方法步骤： 洋葱鳞片叶外表皮细胞 质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液 只需低倍镜观察、活细胞实验 引流法、3次观察、2次自身对照 第五届花生 二、探究植物细胞的吸水和失水（P64—65） 4.实验结果、结论： 质壁分离复原 质壁分离 正常状态 滴加蔗糖溶液 滴加清水 质壁分离时，细胞失水，液泡变小，颜色变深，吸水能力提高。 注： 第五届花生 小试牛刀： 将紫色洋葱表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，光学显微镜下能观察到的现象有（ ） ①液泡逐渐变小，颜色由浅变深 ②液泡逐渐变大，颜色由深变浅 ③原生质层与细胞壁逐渐分离形成球形小团 ④细胞膜、液泡膜结构明显 ⑤原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液 第五届花生 学以致用 5.质壁分离实验的应用：(P67) （1）判断细胞的死活： （2）鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)： （3）测定细胞液浓度的范围： （4）比较不同植物细胞的细胞液（外界溶液）浓度的大小： 第五届花生 （1）配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液； （2）将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞制成临时装片后，分别用配好的各种浓度的蔗糖溶液处理； （4）记录刚好发生质壁分离的所用的蔗糖溶液度，以及刚好尚未发生质壁分离的所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液溶质浓度应介于这两个浓度之间。 （3）适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况； 第五届花生 学以致用 5.质壁分离实验的应用：(P67) （4）比较不同植物细胞的细胞液（外界溶液）浓度的大小： 第五届花生 学以致用 5.质壁分离实验的应用：(P67) （1）判断细胞的死活： （2）鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)： （3）测定细胞液浓度的范围： （4）比较不同植物细胞的细胞液（外界溶液）浓度的大小： （5）合理施肥、用盐水清洗伤口；腌制食品等。 第五届花生 三、被动运输（P65—67） 1.概念： 像水分子这样，物质以____方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的____的跨膜运输方式。 扩散 能量 包括自由扩散、协助扩散。 第五届花生 三、被动运输（P65—67） 1.概念： 2.自由扩散： 3.协助扩散： 高浓度 低浓度 实例？影响运输速率的因素？转运蛋白的特点？ 第五届花生 2.自由扩散（简单扩散）： （1）概念：物质通过__________作用进出细胞的方式。 （2）特点： （3）实例： （4）影响物质运输速率的因素： 细胞外 细胞内 顺浓度梯度、 不消耗能量、不需要转运蛋白。 气体、水，甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子。 浓度差、温度 简单的扩散 第五届花生 资料分析：1988年美国科学家阿格雷（Agre）在分离纯化红细胞膜上的蛋白质时，发现了跨膜蛋白AQP1。阿格雷将含有AQP1蛋白和不含此蛋白的细胞放在同一种水溶液中，出现如下实验现象： 含有AQP1 不含AQP1 水分子可借助跨膜蛋白AQP1进行跨膜运输。 第五届花生 水通道蛋白模式图 钾离子通道模式图 Roderick MacKinnon 麦金农 阿格雷 Peter Agre 2003年诺贝尔化学奖 第五届花生 3.协助扩散（易化扩散）： （1）概念：物质借助膜上_________进出细胞的扩散方式。 （2）特点： （3）实例： （4）影响物质运输速率的因素： 转运蛋白 顺浓度梯度、 不消耗能量、需要转运蛋白。 葡萄糖进入红细胞、 水通道蛋白 浓度差、温度、转运蛋白数量 第五届花生 4.转运蛋白： （1）载体蛋白： （2）通道蛋白： 专一性、饱和性， 与转运物质结合、构象改变， 不结合 专一性、饱和性， 可逆性， 可参与主动运输。 第五届花生 第1节 被动运输 细胞的吸水和失水 自由扩散 渗透作用的两个条件 动物细胞 特点： 植物细胞 例子： 协助扩散 例子： 影响因素： 特点： 影响因素： 小结一下 第五届花生 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $