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

4.1被动运输（第一课时） 精致的利己主义者 渗透现象演示 动画演示 动画演示 蔗糖分子 水分子 半透膜 Q1.为什么漏斗液面会上升？ 单位时间内：进入漏斗的水分子数＞流出漏斗的水分子数 多 少 一、水进出细胞的原理： 渗透作用 2 3分钟后 分析实验，思考以下问题: Q1.渗透作用的发生需要满足哪些条件? ①半透膜②浓度差 Q2.渗透的方向是： ①溶质角度分析： Q3.漏斗液面会无限升高吗？ 浓度差 高度差 = 不会 Q4.液面停止时水分子有进出半透膜吗？ 液面停止时，水分子仍有进出， 进出水分子数相等，达到动态平衡 Q5.达到动态（渗透）平衡后，半透膜两侧浓度相等吗？ 动态（渗透）平衡≠浓度相等 低浓度→高浓度 学以致用 下图为渗透装置示意图，一段时间后出现的现象不包括(　　) A．漏斗内的液面升高 B．有些水分子由蔗糖溶液通过半透膜进入清水 C．有些水分子由清水通过半透膜进入蔗糖溶液 D．半透膜两侧的溶液浓度相等 D 渗透平衡≠浓度相等 浓度差越大，液面高度差也越大。 Q3.笔筒液面会无限升高？上升到 什么时候停止？液面上升，直到液面高度差造成的压力、与浓度差造成的渗透动力达到平衡，平衡时既有高度差、又有浓度差 渗透压：溶质微粒对水的吸引力 动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统： ①半透膜：细胞膜 ②浓度差：细胞质与外界溶液 Q1.如果将装置中的漏斗换成动物细胞，还会不会通过渗透作用吸水？ 半透膜 管内溶液 外界溶液 细胞质溶液 细胞膜 ？ ③外界溶液浓度 < 细胞质浓度 ②外界溶液浓度> 细胞质浓度 ①外界溶液浓度 = 细胞质浓度 失水皱缩 形态不变 吸水膨胀 二、动物细胞的吸水和失水 Q1.在以上各种外界溶液中会通过渗透作用吸水或者失水吗？ 3.下图是研究渗透作用的装置。甲是发生渗透作用时的初始状态，乙是较长时间之后达到动态平衡的状态。下列有关叙述错误的是（ ）A．若③为一层纱布，则不会发生此现象 B．甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度C．乙中溶液①和②之间没有水分子运动 D．甲到乙过程中水柱上升速度逐渐减慢 C 五班 Q1.将哺乳动物的红细胞放入高浓度的盐溶液中，细胞的形态变化为（ ） A．不变 B．质壁分离 C．吸水膨胀 D．失水皱缩Q2.将具有活性的人体红细胞放于清水中，一段时间后细胞形态发生的变化可能是（　　） A．涨破 B．皱缩 C．不变 D．无法判断 D A 洋葱切片＋蔗糖 洋葱失水， 但切片形态基本没有变化 5h后 结论： 三、植物细胞的吸水和失水 植物细胞壁可以支撑植物体，且伸缩性较小 如果将装置中的漏斗换成植物细胞将如何？和动物细胞一样也会吸水或失水吗？ 植物细胞存在类似的渗透装置吗? Q1.两个烧杯中的萝卜条为什么出现不同的结果？ Q2.为什么萝卜条的长度基本不变？ 思考1：植物细胞能不能通过渗透作用吸水和失水呢？ 植物细胞有细胞壁，伸缩性小 原生质层 细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜 （相当于半透膜；伸缩性大） 细 胞 液 ？ 思考2：植物细胞可以通过渗透作用吸水或失水，那植物细胞内什么结构类似于半透膜呢? 播放植物细胞质壁分离与复原实验现象，学生会说出渗透装置，那植物细胞发生渗透作用同样需要渗透条件：半透膜、内外浓度差 13 滴加0.3 g/L 蔗糖溶液 质壁分离：原生质层和细胞壁分离 细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜 原生质层 细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜 原生质层 将植物细胞放置于浓度较高的溶液（0.3g/L蔗糖溶液）中，会有怎样的变化？ 细 胞 液 滴加清水 细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜 原生质层 细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜 原生质层 将质壁分离的细胞放置于清水（浓度比细胞液低）中，又会有怎样的变化？ 质壁分离复原：原生质层恢复原状，和细胞壁再次紧贴 滴加蔗糖溶液 滴加清水 质壁分离 质壁分离复原 归纳小结： 1、对于成熟植物细胞来说，__________相当于半透膜，其伸缩性_____。 2、细胞壁具有_______性，溶于水的物质都可以通过细胞壁，而且细胞壁的伸缩性________。 3、当外界溶液浓度大时，细胞渗透失水，发生___________与______________分离。 4、将质壁分离的细胞置于低浓度溶液中，液泡吸水，原生质层恢复原状，即发生________________________。 原生质层 大 全透 小 细胞壁 质壁分离复原 原生质层 通过渗透作用失水 通过渗透作用吸水 提高：0.3g/ml的蔗糖溶液；降低：清水。 观察： 液泡大小、原生质层的位置、细胞大小 显微镜、紫色的洋葱鳞片叶（具有大液泡；有颜色易观察） 0.3 g/mL 清水 预期结果：由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由透过，而蔗糖分子不能透过。因此，在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会_____，发生_________；加入清水后，当细胞液浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就会透过原生质层进入细胞液，发生_______________。 变小 质壁分离 质壁分离的复原 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。 3次观察，形成前后自身对照 （引流法） （引流法） 方 法 步 骤 实 验 视 频 注意：在盖玻片下如何实现高浓度蔗糖溶液换成清水的？ 观察次数 观察现象 中央液泡 原生质层位置 名称 第一次（清水） 第二次（蔗糖） 第三次（清水） 有紫色的大液泡 逐渐变小(紫色变深) 逐渐变大(紫色变浅) 紧贴细胞壁 与细胞壁逐渐分离 逐渐贴近细胞壁 思考：该实验过程共观察了3次，每一次是什么样的实验现象呢？ 0.3mg/L 蔗糖溶液 滴加清水 第一次观察 滴加蔗糖溶液后观察 滴加清水后观察 质壁分离 质壁分离复原 质壁分离 质壁分离 复原 思考以下问题: Q1.植物细胞会由于过多吸水像动物细胞一样涨破吗？ Q2.如果先滴加0.5 g/ml的蔗糖溶液再滴加清水，发现不能质壁分离复原，为什么？ Q3.质壁分离复原后，植物细胞停止膨胀时，此时细胞液浓度与外界浓度相等吗？ Q4.植物细胞质壁分离过程中，有水分子进入细胞吗？ Q5.质壁分离复原过程中，吸水能力如何变化？ 0.3mg/L 蔗糖溶液 滴加清水 第一次观察 滴加蔗糖溶液后观察 滴加清水后观察 质壁分离复原过程中，吸水能力不断减小 植物细胞有细胞壁，不会吸水涨破 有 根据能否质壁分离复原，可判断植物细胞的存活状态 不相等 1、细胞的质壁分离指的是细胞壁和 的分离，后者的结构包括 和 以及二者之间的细胞质。 2、如图细胞正发生质壁分离，则此时外界溶液浓度与细胞液浓度的关系是： 。 原生质层 细胞膜 液泡膜 外界溶液浓度大于细胞液浓度 D ②在观察植物细胞的质壁分离和复原过程中，某同学在视野中看到洋葱表皮细胞正处于下图质壁分离状态，a、b表示两处浓度，由此可推测（ ） A．此时a>b，细胞渗透吸水   B．此时a=b，渗透系统保持动态平衡 C．此时a<b，细胞渗透失水    D．上述三种情况都有可能存在 ①在观察植物细胞的质壁分离和复原过程中，某同学在视野中看到洋葱表皮细胞正处于下图质壁分离过程，a、b表示两处浓度，由此可推测（ ） A．此时a>b，细胞渗透吸水   B．此时a=b，渗透系统保持动态平衡 C．此时a<b，细胞渗透失水    D．上述三种情况都有可能存在 C 0.3mg/L 蔗糖溶液 滴加清水 知识拓展：质壁分离自动复原 较高浓度 的甘油 结论：在较高浓度的甘油、KNO3中，植物细胞会先质壁分离，随后质壁分离自动复原 补充： 4.1被动运输（第二课时） 自由扩散和协助扩散 资料：人工合成脂双层和细胞膜的区别 一、自由扩散 人工合成脂双层 科学家对O2、CO2和甘油等同种物质在人工膜和生物膜中的通过速率做了比较，发现通透速率相同。 Q1.有没有蛋白质会影响气体和甘油进出细胞吗？ 细胞膜示意图 不会 一、自由扩散：自由地通过磷脂双分子层，轻松进出细胞膜的方式 高浓度→低浓度 ①方向： 顺浓度梯度、 转运蛋白、 能量 ②特点： 气体：O2、CO2等 脂溶性小分子物质：甘油、乙醇、苯等 ③实例 不需要 不消耗 人工合成脂双层 科学家又对H2O在人工膜和生物膜中的通过速率做了比较，发现通透速率并不相同，在细胞膜中的通透速率远大于人工膜中的通透速率，由此推断除了自由扩散，细胞膜上还存在特殊的输送水分子的通道。 细胞膜示意图 探究水分子进出细胞的方式 资料：1988年，科学家阿格雷成功从红细胞膜上分离出构成水通道的蛋白质，证实了水通道蛋白的存在。他将这种蛋白质镶嵌在人工合成的脂质体上，并将镶嵌有该蛋白质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。 推论：水分子尽管能够以自由扩散进出细胞，但更多的是借助细胞膜上的 进出细胞的。 探究水分子进出细胞的方式 水通道蛋白 二、协助扩散：借助细胞膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式 ①方向： ②特点： ③实例： 高浓度→低浓度 顺浓度梯度、 转运蛋白、 能量 葡萄糖进入红细胞 需要 不消耗 载体蛋白 通道蛋白 状态1 状态2 状态3 载体蛋白 类型：分为 和 两种类型。 载体蛋白 通道蛋白 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，与转运的分子相结合 与自身通道的 相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子 特点 转运时自身_____改变 构象 自身构象不改变 结合 转运蛋白有哪些类型？ 直径和形状 物质进入细胞的方式 运输方向 转运蛋白 能量 举例 高浓度→低浓度 （顺浓度梯度） 被动运输 自由扩散 协助扩散 不需要 需要 不消耗 不消耗 ①O2、CO2 ②乙醇、甘油 ③少部分水 ①红细胞吸收葡萄糖②大部分水 高浓度→低浓度 （顺浓度梯度） 自由扩散和协助扩散的比较 三、影响被动运输运输速率的因素 ①影响自由扩散运输速率的因素 浓度差 运输速率 转运蛋白 运输速率 能量 运输速率 ②协助扩散的影响因素 细胞膜两侧的浓度差 细胞膜两侧的浓度差、转运蛋白、 受转运蛋白的限制 温度 【例1】如图表示物质跨膜运输的一种方式，此方式属于(　　) A.协助扩散 B.自由扩散 A 习题巩固 【例2】下图表示物质跨膜运输的一种方式,下列分析正确的是(　) A.这种转运方式可逆浓度梯度进行 B.乙醇分子是以这种方式进入细胞的 C.细胞产生的能量增加会提高该物质的运输速率 D.转运蛋白在物质转运过程中形状会发生改变 D 被动运输不需要能量 习题巩固 ①A表示的运输方式是 ，转运速率主要取决于膜两侧物质的 。 自由扩散 浓度差 ②图B表示的运输方式更可能是 （自由扩散/协助扩散），ab段主要受 的影响，bc段受到 的限制，运输速率不能再上升。 协助扩散 膜两侧浓度差 转运蛋白 ③C 表示的运输方式是 。 被动运输 浓度差 浓度差 习题巩固 39 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $