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，系统讲解自由扩散、协助扩散及转运蛋白的类型与功能，通过复习质壁分离与复原实验，结合水进出细胞原理，构建“现象-原理-方式”的知识支架，衔接前后知识点。 其亮点在于以资料分析（如人工膜与生物膜透性比较、AQP1蛋白实验）和图表对比为载体，渗透结构与功能观（生命观念），培养科学推理与判断能力（科学思维），课堂小测与高考真题衔接，助力学生理解应用，教师可高效开展教学。

第四章 第1节 被动运输 第2课时 学习目标 01 从结构与功能观的角度理解物质跨膜运输的方式。（生命观念） 02 利用物质跨膜运输的相关原理，对其他成分物质出入细胞的方式进行推理和判断。（科学思维） 01 复习回顾 水进出细胞的原理 溶质浓度低 水分子多 溶质浓度高水分子少 01 复习回顾 质壁分离与复原 细胞失水 ＜ 细胞壁的伸缩性 原生质层伸缩性 外界溶液的浓度 细胞液浓度 ＞ 质壁分离 外界溶液的浓度 细胞液浓度 ＜ 细胞吸水 质壁分离复原 滴加蔗糖溶液 质壁分离 滴入清水 质壁分离复原 像水分子这样，物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 自由扩散 协助扩散 02 被动运输 【资料1】科研人员对同种物质在人工膜(只含有磷脂双分子层)和生物膜中的透性做了比较，结果如图。 人工膜和生物膜对气体和甘油的通透性相同，因此它们是通过扩散作用进出细胞的。 思考1：请据图分析气体和甘油是如何进出细胞的？ 02 被动运输 【资料1】科研人员对同种物质在人工膜(只含有磷脂双分子层)和生物膜中的透性做了比较，结果如图。 甘油、乙醇等都是脂溶性物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂双分子层进出细胞。 思考2：甘油、乙醇等分子为什么能以简单的扩散作用进出细胞？ 02 被动运输 通过简单的扩散作用进出细胞的方式叫作自由扩散，也叫简单扩散。 O2、CO2、水分子、脂质、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子。 顺浓度梯度运输 不需要载体 不消耗能量 相对含量低 相对含量高 ③实例： ②特点： ①概念： 自由扩散的概念、特点及实例 02 被动运输 生物膜上可能存在协助水分子通过的转运蛋白。 思考3：据图所示，水分子通过生物膜和人工膜时存在差异，请推测导致这种差异的原因是什么？ 水通道蛋白结构模式图 水 细胞膜 02 被动运输 02 被动运输 思考：为什么不同的物质通过生物膜的情况不同呢？ 人工合成的脂双层对物质的通透性 人工合成脂双层 细胞膜示意图 蛋白质 ╱ 磷脂双分子层 ╱ 02 被动运输 【资料2】科学家阿格雷在红细胞膜上发现了一种疏水性跨膜蛋白AQP1。他将这种蛋白镶嵌在人工合成的脂质体上，并将镶嵌有AQP1的脂质体和普通脂质体同时放入蒸馏水中，每隔一段时间观察，结果如图所示。 疏水性跨膜蛋白AQP1能够加快水分子进入细胞的速率。 思考4：由上述实验结果，你能得出什么推论？ 磷脂双分子构成的球形脂质体 ╱ 02 被动运输 【资料3】人体血浆中的葡萄糖经肾小球滤过进入原尿后流经肾脏近曲小管，全部由位于管腔面的钠－葡萄糖共转运蛋白（SGLT）重吸收进入近曲小管上皮细胞，使得排出的尿液中不含葡萄糖。随后葡萄糖被位于肾脏近曲小管上皮细胞基底膜上的葡萄糖载体蛋白（GLUT）转运至组织液进而进入毛细血管，进入血浆的葡萄糖会被红细胞等吸收。 （注：ATP水解为ADP和Pi时放能） 02 被动运输 思考5：载体蛋白(GLUT)将葡萄糖运出肾脏近曲小管上皮细胞时的运输特点是什么？ 顺浓度梯度运输、不消耗能量、需要载体蛋白的协助。 思考6：如右图表示人体成熟红细胞的部分结构和功能，葡萄糖进入红细胞时的运输特点是什么？ 顺浓度梯度运输、不消耗能量、需要载体蛋白的协助。 需要转运蛋白协助 顺浓度梯度运输 不消耗能量 ③实例： ②特点： 借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散。 ①概念： 离子和一些小分子有机物如葡萄糖(红细胞吸收葡萄糖)、氨基酸等。 协助扩散的概念、特点及实例 02 被动运输 02 被动运输 ①定义： ②类型:分为 和 两种类型。 载体蛋白 通道蛋白 通道蛋白 载体蛋白 转运蛋白 镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助离子和一些小分子有机物顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。 02 被动运输 名称 载体蛋白 通道蛋白 图示     转运对象 与自身 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_____的改变 转运分子不需要与通道蛋白_____ 结合 构象 结合 转运蛋白 02 被动运输 通道关闭 通道关闭 通道开放 通道开放 通道蛋白的开放和关闭受到调控 钾离子通道模式图 02 被动运输 状态1 状态2 状态3 载体蛋白的开启过程 02 被动运输 项 目 自由扩散 协助扩散 运输方向 是否需要转运蛋白 是否消耗细胞内的能量 举例 不需要 需要 不消耗 不消耗 O2、H2O、CO2、尿素、甘油、乙醇 葡萄糖进入红细胞 水通道蛋白运输水 高浓度 低浓度 高浓度 低浓度 水子进出细胞的方式为自由扩散和协助扩散（主要方式） 这里的浓度是指运输对象本身的浓度，而不是其所处溶液的浓度。 哪些因素会影响到被动运输的运输速率？ 02 被动运输 （1）膜内外物质的浓度差的大小 （2）转运蛋白的种类和数量 运输速率 浓度差 M 转运蛋白的数量有限 自由扩散 协助扩散 （3）温度等其他因素也会有影响 影响被动运输速率的因素 影响自由扩散的主要因素:细胞膜内外物质的浓度差。 影响协助扩散的主要因素:细胞膜内外物质的浓度差,细胞膜上转运蛋白的种类和数量。 被动运输 自由扩散 协助扩散 图例 运输方向 特点 影响因素 举例 高浓度→低浓度(顺浓度梯度) 不需要载体，不消耗能量 需要载体，不消耗能量 膜两侧的浓度差、温度 膜两侧的浓度差、转运蛋白的数量、温度 O2,CO2；甘油，乙醇，苯等脂溶性小分子；小部分水。 葡萄糖进入红细胞；氨基酸出小肠绒毛上皮细胞；大多数水分子；神经细胞产生兴奋 （ Na+内流，通过通道蛋白进入神经细胞，K+外流，通过通道蛋白排出神经细胞） 。 02 被动运输 03 课堂小结 被动运输 自由扩散 协助扩散 载体蛋白 转运蛋白 通道蛋白 如水通道蛋白、离子通道蛋白 穿过 包括 借助 磷脂双分子层 类型 特征 方向：顺浓度梯度运输 不消耗能量 04 课堂小测 1.中国科学家成功解析了SLC37A2蛋白的结构，证实该蛋白可介导葡萄糖-6-磷酸转运至内质网腔，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。该蛋白介导的运输方式属于( ) A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞胞吐 B 解析：题干中该运输过程需要SLC37A2蛋白介导，即需要载体蛋白，不消耗能量，所以该蛋白介导的运输方式属于协助扩散，B正确。 04 课堂小测 2.下图为某物质进入细胞的跨膜运输方式，“●”表示该物质分子，箭头表示运输方向，该物质进入细胞的方式是( ) A.简单扩散 B.易化扩散 C.主动转运 D.胞吞作用 B 解析：简单扩散（自由扩散）顺浓度梯度运输，不需要载体蛋白协助，题图中存在载体蛋白，不符合简单扩散特点，A错误；易化扩散（协助扩散）需要载体蛋白协助、顺浓度梯度运输，不消耗细胞代谢能量；题图膜外侧物质黑点数量多于细胞内侧，物质顺浓度梯度进入细胞，转运过程依靠膜上载体蛋白完成，完全符合易化扩散的定义与特征，B正确；主动转运（主动运输）的核心特征是逆浓度梯度跨膜运输，题图物质由高浓度一侧向低浓度一侧转运，不属于主动转运，C错误；胞吞作用是大分子、颗粒物质依靠细胞膜凹陷形成囊泡摄入细胞，不依靠载体蛋白跨膜运输小分子物质，题图为小分子借助载体跨膜，不是胞吞，D错误。 04 课堂小测 3.下列物质出入细胞的方式中，必须依赖于细胞膜上转运蛋白才能完成的是( ) A.O2进入肺泡细胞 B.葡萄糖进入红细胞 C.水进入根毛细胞 D.甘油进入小肠细胞 B 解析：A.O2进入肺泡细胞的方式是自由扩散，不需要转运蛋白协助，A错误；葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，需要转运蛋白协助，B正确；水进入根毛细胞的方式是自由扩散或协助扩散，自由扩散不需要转运蛋白协助，C错误；甘油进入小肠细胞的方式是自由扩散，不需要转运蛋白协助，D错误。 05 教考衔接 [2025年河南高考真题]耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族，将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是(      ) A.细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力 B.低温时，水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外 C.蛋白M增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向 D.水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式 解析：结合水是与细胞内的其他物质相结合的水,是细胞结构的重要组成成分,细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力,A正确；水分子通过细胞膜上的通道蛋白进行跨膜运输时,不与通道蛋白相结合,B错误；蛋白M是细胞膜上的水分子通道蛋白,增加了水的运输能力,但不改变水的运输方向,水的运输方向为水的顺浓度梯度,C正确；水进出细胞的方式有水通道蛋白介导的协助扩散和自由扩散,D正确。 B 感谢指正 Thanks To Correct Me $