第4章第1节被动运输课件-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，涵盖渗透作用原理、植物细胞质壁分离与复原、自由扩散和协助扩散等知识点。课堂导入从盐腌黄瓜皱缩、清水泡青菜硬挺等生活实例切入，通过问题探讨引出渗透作用，结合渗透装置实验、红细胞与植物细胞吸水失水实例，逐步过渡到被动运输方式对比，构建连贯学习支架。 其亮点在于以生命观念（如原生质层的结构与功能观）和科学思维（分析不同溶液中细胞变化）为核心，通过探究实践（质壁分离实验步骤及结果分析）培养能力。采用问题驱动和对比表格总结，帮助学生清晰掌握知识，教师可直接利用实例和习题提升教学效率。

万州上海中学 第1节 被动运输 第四章 细胞的物质输入和输出 本节聚焦 1、细胞在什么情况下吸水或失水？ 2、植物细胞的质壁分离与复原现象 说明什么？ 3、两种被动运输的方式有什么异同？ 清水泡过的青菜 盐腌制过的黄瓜 导入新课 生活中我们会观察到： 盐腌制过的黄瓜皱皱巴巴，还会出很多水； 而用清水泡过的青菜却很硬挺， 这是为什么呢？ 问题探讨 蔗糖溶液 玻璃纸（半透膜） 清水 半透膜 蔗糖分子 水分子 问题探讨 Q1.漏斗内的液面为什么会升高？ 单位时间 从清水流入蔗糖溶液中的水分子数 单位时间 从蔗糖溶液流入清水中的水分子数 蛋壳膜、膀胱膜、鱼鳔等都属于半透膜。 一.渗透作用的原理： 半透膜：让小分子通过而大分子不能通过的一类多孔性薄膜的总称 P62 蛋壳膜、膀胱膜、鱼鳔不能属于生物膜，只讲他们可以代替玻璃纸 蔗糖溶液 玻璃纸（半透膜） 清水 半透膜 蔗糖分子 水分子 Q2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 当_______________ _ 时最终达到平衡，液面将不再上升。 漏斗内渗透压 = 液柱的压力, 溶液渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。 不会 P62 当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的重力将加快漏斗中水分向外扩散的速度， A B C 发生渗透作用的条件是什么？ ②半透膜两侧的溶液具有浓度差 30%蔗糖溶液 玻璃纸 30%蔗糖溶液 30%蔗糖溶液 纱布 清水 30%蔗糖溶液 玻璃纸 清水 思考： A、B和C的液面会升高吗？ ①具有半透膜 P62 5 C 1、如图中甲、乙为两个渗透装置。甲图是发生渗透作用时的初始状态，乙图是较长时间之后，通过漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。下列有关叙述错误的是(　　) A．图中③为半透膜，水分子能自由通过 B．图乙中溶液②的浓度大于溶液①的浓度 C．图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等 D．图甲中溶液①和②浓度差越大，则图乙中的水柱越高 课堂例题 蔗糖溶液 玻璃纸（半透膜） 清水 半透膜 蔗糖分子 水分子 溶液浓度： 低浓度溶液 高浓度溶液 相对含量高 相对含量低 水的含量： 水分子(或其他溶剂分子)通过 进行扩散的现象 渗透作用： 半透膜 P62 2.某科研小组设计如图所示的渗透装置，其中蔗糖不能透过半透膜，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 A.渗透平衡后S1和S2浓度的大小关系为S1＝S2 B.渗透平衡后无水分子通过半透膜 C.漏斗中溶液液面上升速率逐渐加快 D.向漏斗内加适量清水Δh将变小 落实　思维方法 D 3.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 A.a侧先降后升，b侧先升后降 B.a侧先升后降，b侧先降后升 C.当液面最终停止变化时，半透膜两侧溶液浓度相等 D.当液面最终停止变化时，b侧浓度高于a侧 A 实验现象： 将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中。一段时间后 低渗溶液 等渗溶液 高渗溶液 外界溶液＜细胞质 外界溶液=细胞质 外界溶液＞细胞质 吸水膨胀 形态不变 失水皱缩 P63 红细胞与外界溶液组成了一个渗透系统 干燥口渴，外界浓度度高，口腔和唇粘膜失水 成熟植物细胞模式图 细胞膜 细胞液 细胞质 液泡膜 细胞壁 (全透性) 原生质层 是否满足发生渗透作用的条件： ①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液具有浓度差 已知：细胞膜和液泡膜都是生物膜，都具有选择透过性。 三、渗透原理的应用——水进出植物细胞的原理 细胞液与外界溶液之间存在浓度差 P63 这里讲生物膜和半透膜的差别 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 实验结论 表达与交流 进一步探究 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 设计方案：将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。选材特点？ 四、实验探究——观察植物细胞吸水和失水 P64 液泡的大小、颜色、原生质层的位置 可以选用黑藻或者洋葱鳞片叶内表皮细胞进行实验吗？ 盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片 3 1 滴清水 2 撕取洋葱鳞片叶外表皮 4 低倍镜观察 6 低倍镜观察 5 在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸引流 7 在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸引流 8 低倍镜观察 四、实验探究——观察植物细胞吸水和失水 P64 实验结果： 液泡大小 液泡颜色 原生质层的位置 细胞大小 吸水能力 0.3 g/ml 蔗糖溶液 清水 逐渐变小 逐渐变大 原生质层逐渐贴近细胞壁 原生质层逐渐脱离细胞壁 基本不变 基本不变 逐渐变深 逐渐变浅 变大 变小 P64-65 当外界溶液浓度 > 细胞液浓度 质壁分离 当外界溶液浓度 < 细胞液浓度 质壁分离复原 实验结论：(1)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜； (2)植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。 拓展：1) 质壁分离的内因和外因： 3) 观察质壁分离对材料的要求： 内因： 外因： 外界溶液浓度 > 细胞液浓度 2) 如果滴加的是0.5 g/ml的蔗糖溶液、适宜浓度的KNO3 、甘油、尿素、乙二醇、实验结果如何？ 4）质壁分离及其复原的应用？ （1）判断细胞的死活 （2）测定细胞液浓度范围 （3）比较不同植物细胞的细胞液浓度 原生质层具有选择透过性 原生质层的伸缩性 > 细胞壁的伸缩性 外界溶液浓度 > 细胞液浓度 活的植物细胞 细胞有大液泡 P65 盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞 （4）鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液) 判断细胞死、活的方法：染色排除法、质壁分离和复原、细胞质的流动 3.如图1为光学显微镜下观察到的某植物细胞质壁分离的实 验结果图，图2为质壁分离及其复原实验流程图。下列说法 正确的是 A.图1细胞若继续发生质壁分离，则该细胞 的吸水能力减弱 B.图1所示结果只能在图2中c处观察到 C.增大蔗糖溶液的浓度会使第二次观察(d)和 第三次观察(f)实验效果更明显 D.该实验用显微镜主要观察原生质层的位置、液泡的颜色和大小等 D 4.(2023·桂林高一检测)用物质的量浓度为2 mol·L－1的乙二醇溶液和同物质的量浓度的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(植物细胞除去细胞壁后剩余的部分)体积变化情况，如图所示。下列相关叙述正确的是 A.在蔗糖溶液中，植物细胞体积明显逐渐减小 B.在d点时，蔗糖溶液中仍有水分子进出植物细胞 C.在0～240 s内，乙二醇没有通过细胞膜进入 细胞内 D.在c点与a点代表体积相等时，推测植物细胞液浓度相同 B 资料：水分子比较小，在活细胞中含量最多，人们曾经认为它们以自由穿过细胞膜磷脂分子的间隙而进出细胞。 思考：水分子从水多的一侧向水少的一侧扩散，属于哪种方式的扩散？ 细胞膜上可能存在特殊的输送水分子的通道。 协助扩散能提高水的转运速率。 18 五、被动运输：物质以扩散的方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的运输方式。 人工脂双层膜对不同分子的通透性 自由扩散（简单扩散）： 物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式 协助扩散（易化扩散）： 物质借助膜上的转运蛋白进出细胞的扩散方式 P65-66 转运蛋白：载体蛋白和通道蛋白 载体蛋白 通道蛋白 图示 区别 载体蛋白需要与被运输的物质结合，每次转运时都会发生自身构象的改变 分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，只容许与自身通道直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。 20 总结被动运输： 浓度差和扩散速率的关系 总结被动运输： 运输方向 高浓度 低浓度 不需要转运蛋白和能量 实例 氧、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子 特点 影响因素 浓度差、温度 高浓度 低浓度 红细胞吸收葡萄糖、Na+进细胞、K+出细胞 需膜上转运蛋白，不需要能量 浓度差、转运蛋白种类和数量、温度 自由扩散 协助扩散 浓度差 扩散速度 P点后速率受转运蛋白数量限制 课堂反馈 1．如图为植物细胞渗透作用的图解，下列说法错误的是（ ） A．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 B．一定条件下，活的、成熟的植物细胞可以发生渗透失水或吸水 C．当外界溶液甲的浓度＞细胞液乙的浓度，细胞发生渗透失水 D．当外界溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度，水分子停止进出细胞 D 外界溶液甲 原生质层 细胞液乙 2、某同学设计的渗透装置实验如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水。图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液一段时间后再加入蔗糖酶(微量)。有关该实验描述正确的是 A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降 B.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下 降，最后保持内外液面基本相平 C.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后保 持一定的液面差不变 D.加酶后在烧杯中可检测出的有机物仅有葡萄糖 B 3.(2023·重庆高一月考)肝细胞和细菌都能以协助扩散的方式吸收葡萄糖，其中细菌协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT1，肝细胞协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT2，其运输的速率和葡萄糖浓度的关系如图所示。下列推测错误的是 A.协助扩散可以降低细胞内外葡萄糖的浓度差 B.a点与b点相比，制约葡萄糖转运速率的因素 是GLUT1的数量 C.c点与a点相比，c点葡萄糖转运速率低的原因 可能是肝细胞GLUT2少 D.载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率 B 与生活的联系 分析盐碱地不利于植物生长的原因。为什么有些植物耐盐碱？ 盐角草 耐盐碱植物-刺槐 碱蓬 植物大多不耐盐碱，但是，也有些植物特别能抗盐碱。那 些生长在盐碱土中的植物叫做盐生植物。它们对盐碱的抵抗 能力是多种多样的。 有些盐生植物如盐角草、碱蓬等，它们具有肉质的茎和 叶，里面含有大量盐分；但盐分能够和细胞内物质结合起来， 不发生危害作用；同时，它们又具有很低的水势，能够从土壤 溶液中吸取水分。 这些植物称为“真盐生植物”。 有些盐生植物如匙叶草、柽柳等，它们的茎和叶上具有 能排出盐分的腺体——泌腺，能够把从盐碱土中吸收的过多 的盐分，通过泌腺排出体外，经过风吹雨打，使盐分流失掉。 这些植物称为“泌盐植物”。 还有些盐生植物如艾蒿、胡颓子、田菁等，它们的根系对 盐分的渗透性比较小，体内并不积累大量盐分，但是，因为含 有比较多的可溶性有机酸和糖类物质，使细胞的水势降低， 增强了从盐碱土中吸收水分的能力。 这些植物称为“淡盐生 植物”。 被动运输 自由扩散 协助扩散 磷脂双分子层 载体蛋白 转运蛋白 通道蛋白 水通道蛋白 水分子进出细胞 属于 包括 穿过 借助 包括 如 课堂总结 $