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

第1节 被动运输 第四章 细胞的物质输入和输出 人教版 高中生物必修一 分子与细胞 授课人：饭否 导入 腌制过的黄瓜，出了很多水；吃很咸的食物，口腔和唇黏膜感到比较干 腌制前 腌制后 水是如何进出细胞的？ 蔗糖溶液 玻璃纸 清水 问题探讨 半透膜是一类可以让小分子（水/离子/葡萄糖）物质通过，而较大分子（蔗糖）物质不能通过的一类多孔性膜。如：玻璃纸。 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，蔗糖分子则不能。 水分子 蔗糖分子 渗透现象示意图 问题探讨 漏斗内的液面为什么会升高？ 水分子 蔗糖分子 渗透现象示意图 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 问题探讨 如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 不会 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，当漏斗内渗透压＝液柱的压力，最终达到平衡，液面将不再上升。 渗透压指溶液中溶质微粒对水的吸引力。 渗透压 问题探讨 如果用一层纱布（全透性）代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？ 不会，纱布不是半透膜，孔隙大，可溶于水的物质都能够自由通过，因此水分子和蔗糖分子都能通过。 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。 半透膜 浓度差 水进出细胞的原理 水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。 渗透作用 渗透作用结果 水分子可以通过半透膜进行双向扩散，直到水分子进、出速率达到动态平衡。 水的运输方向 1.从溶质的角度分析：低浓度溶液→高浓度溶液 2.从水分子自身的角度分析：高含量一侧→低含量一侧 渗透作用条件 具有半透膜 半透膜两侧的溶液具有浓度差 水进出细胞的原理 水进出哺乳动物红细胞的原理 低渗溶液 高渗溶液 等渗溶液 低渗溶液——吸水膨胀 外界溶液浓度 < 细胞质浓度 高渗溶液——失水皱缩 外界溶液浓度 > 细胞质浓度 等渗溶液——保持原状 外界溶液浓度 = 细胞质浓度 对病人注射药物时，需将药物溶解在生理盐水（质量分数为0.9%的NaCl溶液）里进行注射，其目的是？ 水进出细胞的原理 使红细胞既不吸水胀破，也不失水皱缩，维持正常的形态和功能。 水进出哺乳动物红细胞的原理 全透性，对水和大部分溶质是通透的，伸缩性比较小，保护和支持细胞。 水进出细胞的原理 水进出植物细胞的原理 细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜 选择透过性 选择透过性 原生质层 细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成原生质层。 水分子进出细胞主要指的是水分子通过原生质层进出液泡。 植物细胞结构图 水进出细胞的原理 水进出植物细胞的原理 细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜 原生质层 原生质层 外界溶液 细胞内的液体环境——细胞液 半透膜 存在浓度差 渗透系统 植物细胞结构图 水进出细胞的原理 原生质层和原生质体的区别？ 原生质层 细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。（仅存在于成熟的植物细胞中，不包括细胞核和液泡中的细胞液) 原生质体 植物细胞中特指除去细胞壁后剩余部分。（包括细胞膜、细胞质和细胞核）。 一个动物细胞即一团原生质体。 水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？ 水进出细胞的原理 探究植物细胞的吸水和失水 细胞膜 细胞质 液泡膜 原生质层 原生质层是一层半透膜吗？ 1.提出问题 植物细胞结构图 水分进出植物细胞是渗透作用，原生质层相当于一层半透膜。 水进出细胞的原理 探究植物细胞的吸水和失水 细胞膜 细胞质 液泡膜 原生质层 2.做出假设 植物细胞结构图 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察液泡、原生质层及细胞大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小的变化。 水进出细胞的原理 探究植物细胞的吸水和失水 3.设计实验 实验方案 预期结果 在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 质量分数为0.3g/mL的蔗糖溶液 清水、刀片、滴管、镊子、盖玻片、显微镜、吸水纸、载玻片 水进出细胞的原理 探究植物细胞的吸水和失水 4.实验步骤 实验材料 洋葱鳞片叶外表皮细胞 制作紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片 水进出细胞的原理 探究植物细胞的吸水和失水 4.实验步骤 低倍显微镜下观察 低倍显微镜下观察 0.3g/mL 蔗糖溶液 吸水纸 吸引 低倍显微镜下观察 清水 吸水纸 吸引 表皮细胞内有紫色大液泡 原生质层紧贴细胞壁 紫色大液泡变小，颜色加深 原生质层与细胞壁逐渐分离 紫色大液泡变大，颜色变浅 原生质层逐渐贴近细胞壁 水进出细胞的原理 探究植物细胞的吸水和失水 5.结果分析 质壁分离 外界溶液浓度 > 细胞液浓度 细胞失水，原生质层与细胞壁分离开来 质壁分离复原 外界溶液浓度 < 细胞液浓度 细胞吸水，与细胞壁分离的原生质层慢慢恢复原来的状态 质壁分离 质壁分离复原 结论：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜； 植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。 像水分子这样，物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞代谢所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 被动运输 被动运输 1.概念 自由扩散和协助扩散 2.类型 指物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，也叫简单扩散。 被动运输 1）概念 1.自由扩散 ①顺浓度梯度运输 ②不需要转运蛋白协助 ③不需要消耗能量 2）特点 气体、水、尿素、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子 3）例子 自由扩散 浓度差、温度 4）影响因素 被动运输 2.协助扩散 是指借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，也叫易化扩散。 1）概念 2）特点 ①顺浓度梯度运输 ②需要转运蛋白协助 ③不需要消耗能量 葡萄糖进入红细胞、水分子通过水通道蛋白等 3）例子 浓度差、温度、转运蛋白种类和数量 4）影响因素 协助扩散 被动运输 3.转运蛋白 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过 1）通道蛋白 2）载体蛋白 只容许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通过 自身构象不改变 不与转运分子结合 具有特异性 自身构象改变 与转运分子结合 具有特异性 $