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

生物（人教版） 必修1 第四章 第一节 被动运输 出淤泥而不染，濯清涟而不妖。 ——《爱莲说》·周敦颐 思考与讨论 课堂导入 莲藕生长在污浊的泥土中却能从环境中获取莲藕细胞生命活动所需要的营养物质，如水、氧气、无机盐离子等，而莲藕细胞不需要的物质分子则不能进入。到底是什么控制物质分子进出细胞呢？ 物质分子是如何跨越细胞膜输入和输出细胞的呢？ 细胞膜 今天我们先以水分为例，来探讨水分是怎样通过细胞膜进出细胞的。 一、扩散作用 2、影响因素： 1、概念： 观看实验视频，回答下列问题： 1、什么是扩散作用？ 2、什么因素会影响扩散作用？ 3、请举例说明生活中的扩散现象。 我会总结： 分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧运动的现象 温度 3、举例说明： 蔗糖溶液 玻璃纸 清水 Q:漏斗管内的液面为什么会升高？ 半透膜：某些物质（小分子）可以自由通过，而另一些物质（大分子）不能通过的多孔性薄膜。 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，使漏斗内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现如图所示现象。 玻璃纸(又叫赛璐玢)是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。 4 蔗糖溶液 玻璃纸（半透膜） 清水 Q1:漏斗管内的液面为什么会升高？ 半透膜 蔗糖分子 水分子 Q2:水分子的运动是双向的还是单向的？ 问题探讨 烧杯中的水分子进入漏斗中导致漏斗液面升高。 进入漏斗的水分子数>漏斗渗出的水分子数。 科学家把这种现象称之为渗透现象！ Q3:如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 不会。此时通过半透膜进入漏斗的水分子数等于渗出的水分子数，水分子的扩散速率达到动态平衡。 拓展：液面升高的程度受什么因素影响？ 半透膜两侧溶液的浓度差。浓度差越大，高度差就越大。 b溶液浓度高 二、渗透现象及原理分析 6 Q4:如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？ 不会。因为纱布孔隙大，蔗糖分子也可自由通过。 Q5: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？ 不相等。 2、渗透作用发生条件： （2）半透膜两侧溶液具有浓度差。 一、渗透现象及原理分析 （1）具有半透膜。 Q6:液面高度不再变化时，半透膜两侧溶液浓度是否相等？ 漏斗液面不会升高, 膜两侧溶液浓度相同，水分子进出平衡。 7 水分子（或其它溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。 2、发生条件 ①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液具有浓度差 1、渗透作用: 3、水分子渗透方向: 顺相对含量梯度的跨膜运输。 渗透作用与扩散作用 渗透作用强调水等溶剂分子透过半透膜的扩散，是扩散作用的一种特殊形式。 小结 练一练 (1)漏斗内液面升高的原因是：水分子只能通过半透膜进入漏斗内(　　) (2)液面高度不再变化时，即达到渗透平衡状态，此时水分子不再进出半透膜(　　) (3)水分子进出达到平衡状态时，半透膜两侧的溶液浓度相同（ ） × × 解析：两溶液间的水分子进行双向运动，实际观察到的只是水分子双向运动差异所导致的液面变化。 解析：当液面高度不再变化时，水分子仍进出半透膜，但进出达到平衡。 × 4.如图为研究渗透作用的实验装置，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，水分子可以透过半透膜，而蔗糖分子则不能。当渗透达到平衡时，液面差为m。下列叙述正确的是( ) A.渗透平衡时，溶液S1的浓度等于溶液S2的浓度 B.若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m变小 C.达到渗透平衡时，仍有水分子透过半透膜进出 D.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡 时m将增大。 C 练一练 变大 大于 —— —— 减小 —— 一个动物细胞能否构成一个渗透系统？ 我会思考： 三、动物细胞的吸水与失水 如果一个动物细胞就是一个渗透系统 半透膜 浓度差 动物细胞膜 细胞膜内外浓度差 2.红细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜呢？ 1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？ 血红蛋白属于大分子，不能透过细胞膜 红细胞的细胞膜有选择透过性，相当于半透膜 思考与讨论： 11 实验：将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液中，观察红细胞形态变化。 低渗 三、动物细胞的吸水与失水 9%NaCl 0.09%NaCl 0.9%NaCl 外界溶液浓度<细胞液浓度 吸水膨胀 外界溶液浓度>细胞液浓度 外界溶液浓度=细胞液浓度 失水皱缩 动态平衡 1.动物细胞的细胞膜相当于________， _________和__________形成浓度差。水分子通过渗透作用进出细胞。 2.条件及现象 （1）外界溶液浓度 细胞质浓度时，细胞吸水膨胀，甚至涨破。 （2）外界溶液浓度大于细胞质浓度时，细胞________。 （3）外界溶液浓度 细胞质浓度时，水分子进出细胞处于动态平衡。 半透膜 细胞质 外界溶液 小于 失水皱缩 等于 我会总结： 三、动物细胞的吸水与失水 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，还有植物成熟的筛管细胞， 吃比较咸的食物，口腔和唇的黏膜有什么感觉？为什么？ 干燥口渴，外界浓度度高，口腔和唇粘膜失水 走进生活： 三、动物细胞的吸水与失水 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？ 四、植物细胞的吸水与失水 由此可见：植物细胞也存在吸水和失水 原生质层 细胞膜 细胞质 液泡膜 细胞壁 植物细胞壁对于水和大部分溶质是通透的，且伸缩性比较小 提示： 液泡的体积非常大，成熟植物细胞中水分主要存在于液泡中。因此我们说的水分进出植物细胞主要是指水经过原生质层进出液泡 细 胞 液 原生质层相当于一层半透膜，成熟植物细胞主要依靠渗透作用吸水和失水。 成熟植物细胞有一个占据细胞绝大部分体积的中央大液泡。 四、植物细胞的吸水与失水 认识植物细胞 植物细胞壁有什么特点？ 请阅读课本P64-65的内容，完成以下任务: 1.尝试作出假设并说出作出假设的依据 2.设计实验验证假设是否正确（说出设计思路和预测结果） 3.方法步骤，思考以下问题 （1）要观察的现象： （2）使用观察工具： （3）应选择的材料： （4）选择外界溶液： 探究·实践 四、植物细胞的吸水与失水 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 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0.3g/ml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。 （设计方案、预期结果…） 预期结果 ：由于原生质层相当于一层半透膜，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会____，细胞_______；在清水中植物细胞的液泡又会______，细胞_____。 缩小 皱缩 变大 膨胀 四、植物细胞的吸水与失水 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 提出问题 作出假设 设计实验 实施实验 分析结果 表达与交流 进一步探究 材料用具：紫色洋葱鳞片叶、质量分数为0.3g/mL的蔗糖溶液、清水、刀片、镊子、显微镜等。 外表皮细胞 四、植物细胞的吸水与失水 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 提出问题 作出假设 设计实验 实施实验 分析结果 表达与交流 进一步探究 四、植物细胞的吸水与失水 提出问题 作出假设 设计实验 实施实验 分析结果 表达与交流 进一步探究 四、植物细胞的吸水与失水     中央液 泡大小 原生质层 的位置 细胞 大小 蔗糖 溶液 清水 逐渐变小 原生质层逐渐紧贴细胞壁 原生质层逐渐与细胞壁分离 基本 不变 基本 不变 逐渐恢复 提出问题 作出假设 设计实验 实施实验 分析结果 表达与交流 进一步探究 实验结论： 成熟植物细胞能与外界溶液发生 。当外界溶液浓度 细胞液浓度时，细胞 ，发生 ；当外界溶液浓度 细胞液浓度时，细胞 ，发生 现象。 总结： 质壁分离的概念： 指原生质层和细胞壁发生分离的现象 四、植物细胞的吸水与失水 渗透作用 大于 失水 质壁分离 小于 吸水 质壁分离的复原 思考：发生质壁分离的植物细胞放入清水中，一定能发生质壁分离复原现象吗？ 22 1、发生质壁分离的条件有哪些？ 四、植物细胞的吸水与失水 思考与回答 ①外部因素：外界浓度＞细胞液浓度； ②内部因素：活的原生质层 2、洋葱细胞在发生质壁分离过程中，细胞液中的水分 ，细胞液中的溶质浓度 ，所以植物细胞吸水能力 ； 液泡中色素浓度 ，颜色变 ； 已经发生质壁分离的洋葱细胞在发生质壁分离复原过程中，细胞液中的水分 ，细胞液中的溶质浓度 ，所以植物细胞吸水能力 。液泡中色素浓度 ，颜色变 。 减少 升高 增强 升高 深 增多 降低 减弱 降低 浅 23 （1）判断细胞的死活 能发生质壁分离的是 （活或死）细胞。 活 （2）测定细胞液的浓度范围 （植物细胞介于未质壁分离和刚质壁分离之间） 4、质壁分离及其复原实验的应用 3、哪些溶液能发生质壁分离后又自动复原？ 溶质能被植物细胞吸收 如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等溶液 一方面细胞在发生质壁分离（失水）时，细胞液的浓度在增大，另一方面植物细胞同时也在吸收溶质，溶液中溶质浓度不断减小，细胞液中溶质浓度不断增大，当细胞液的浓度大于溶液浓度时，植物细胞开始吸水。 课堂小结 $