4.1被动运输高一生物课堂精优课件（人教版2019必修1）

新课导入第4章

细胞的物质输入和输出学习目标1.说出渗透作用的概念，以及判断渗透方向。（重点）2.通过比较外界浓度和细胞浓度，能判断出细胞吸水和失水。（重点）3.阐述原生质层、质壁分离及质壁分离复原的概念，说出质壁分离发生的外因和内因。（难点）第1节

被动运输第4章

细胞的物质输入和输出（第1课时）（3min）阅读课本第62页，思考以下问题并找出答案：自主学习11.思考和讨论：第62页问题探讨的3个讨论题。2.什么是渗透作用？其发生的条件和渗透的方向是？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。问题探讨1.漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？烧杯中的水分子进入漏斗中导致漏斗液面升高。如果漏斗管足够长，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升。事实上半透膜两侧的水分子都能通过扩散作用自由进出，但由于蔗糖溶液中水的相对含量(单位体积中的水分子数)比烧杯中的水的相对含量低，因此，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些，导致漏斗中水量增加，液面上升。问题探讨2.如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？不会，因为纱布不是半透膜，空隙很大，可溶于水的物质都能够自由通过，包括水分子和蔗糖分子都能通过。3.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？漏斗中的液面将保持不变。一、水进出细胞的原理——渗透作用1.渗透作用：②半透膜的两侧的溶液具有浓度差①具有半透膜2.方向：3.条件：_____浓度溶液_____浓度溶液水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。物质的量浓度水分子相对含量高-→水分子相对含量低低高渗透压低渗透压高易错提醒1.两溶液间的水分子进行双向运动，我们只是观测出由水分子双向运动的差所导致的液面改变。2.液面高度不发生变化，水分子仍能进出半透膜，且水分子双向运动速率相等，即动态平衡。3.当存在液面高度差时，即使达到渗透平衡，半透膜两侧的溶液浓度也一定不相等。液面高的一侧溶液浓度大于液面低的一侧。单位时间内分子数少单位时间内分子数多

A

针对训练

如图为一个渗透装置，假设只有水分子能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断错误的是()A.如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a会下降，液面b会上升B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，则液面a会上升，液面b会下降C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，半透膜两侧溶液中水分子相互扩散的速率相等。D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定相等D能力提升水分子通过细胞膜进出动物细胞的过程属于渗透作用吗？二、水分进出动物细胞

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，红细胞将会发生以下变化。细胞吸水膨胀细胞失水皱缩保持原状态外界溶液浓度小于细胞质浓度外界溶液浓度大于

细胞质浓度外界溶液浓度

等于

细胞质浓度（低渗溶液）（高渗溶液）（等渗溶液）思考·讨论1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？2、红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜？不能。蔗糖分子。是。3、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？不一定，浓度差很大时会涨破，浓度差较小时不会涨破。4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？5、临床上输液为什么要用生理盐水？浓度差。浓度差越大细胞吸水或失水越多。生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜植物细胞也能发生渗透作用吗？生活中的哪些现象能体现出植物细胞的渗透失水和吸水？（4min）自主学习2阅读课本第63-65页，思考以下问题并找出答案：1.成熟的植物细胞的原生质层由哪几个部分构成？2.成熟的植物细胞哪部分相当于半透膜？3.明确“探究植物细胞的吸水和失水”实验中的方法步骤。4.什么是质壁分离现象？什么时候会发生质壁分离复原？尝试描述他们的现象（如：液泡大小，颜色深浅等）。三、植物细胞的吸水和失水细胞壁细胞膜细胞质液泡膜细胞液原生质层（全透性、伸缩性小）

（具有一定的浓度）成熟植物细胞≠原生质体1.原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的

细胞质。2.植物细胞内的液体环境主要是指：细胞液3.水进出植物细胞：主要是指水经过___________

进出液泡。原生质层实验：探究植物细胞的吸水和失水提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果，得出结论表达与交流水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层是否相当于一层半透膜？水分进出细胞是通过渗透作用，原生质层相当于一层半透膜①制作临时装片,观察植物细胞正常形态；②将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小变化；③再将植物细胞浸润在

清水

中，观察其大小的变化。紫色细胞壁0.3g/mL蔗糖溶液变小变深原生质层分离清水变大变浅贴近（重复几次，浸润细胞）（重复几次，浸润细胞）有紫色的中央大液泡，质壁分离现象明显，便于观察。形成自身前后对照5.实验现象三、探究植物细胞的吸水和失水中央液泡大小中央液泡颜色原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液清水变小逐渐恢复原来大小原生质层逐渐贴近细胞壁原生质层逐渐与细胞壁分离基本不变基本不变①在清水中：细胞的正常形态③在清水中：质壁分离复原②高浓度蔗糖溶液中:

质壁分离变深变浅质壁分离的原因外因原生质层具有选择透过性细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性外界溶液浓度大于细胞液浓度三、探究植物细胞的吸水和失水5.实验结果分析内因实验结论成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，成熟的植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。待测成熟植物细胞一定浓度蔗糖溶液镜检发生质壁分离无质壁分离活细胞死细胞待测成熟植物细胞一系列浓度梯度的蔗糖溶液镜检细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间判断成熟植物细胞的生物活性1测定细胞液浓度范围2四、探究植物细胞的吸水和失水及质壁分离在探究实验中的应用导学案P65页3比较不同植物细胞的细胞液浓度大小比较未知浓度溶液的浓度大小不同植物细胞同一浓度蔗糖溶液镜检发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大。同一植物的相同成熟细胞未知浓度的溶液镜检发生质壁分离所需时间越短，未知溶液的浓度越大，反之则未知溶液的浓度越小4四、探究植物细胞的吸水和失水及质壁分离在探究实验中的应用导学案P65页5鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）成熟植物细胞不同种类溶液镜检只发生质壁分离质壁分离后自动复原溶质不能透过半透膜（如蔗糖溶液）溶质能透过半透膜（如KNO3溶液）KNO3溶液四、探究植物细胞的吸水和失水及质壁分离在探究实验中的应用1.记忆并背诵被动运输的类型、原理和特点。2.转运蛋白的种类和作用。学习目标第1节

被动运输第4章

细胞的物质输入和输出（第2课时）阅读课本P65-67，思考以下问题并找出答案：（3min）自主学习1.什么是被动运输？2.被动运输有哪些类型？并熟记常见物质的运输方式。3.不同类型之间进行比较，物质运输是否需要借助转运蛋白、消耗能量？4.转运蛋白的种类及区别。5.水分子的进出细胞的方式有哪些？一、被动运输像水分子这样，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。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。二、被动运输——自由扩散1.概念：2.运输方向：高浓度低浓度4.实例：气体分子；水；尿素、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子物质3.特点：5.影响因素：细胞外细胞内气体分子细胞膜物质浓度运输速率膜两侧物质的浓度差顺浓度梯度，不需膜上转运蛋白的协助和能量物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散，也叫简单扩散。1.概念：2.运输方向：高浓度低浓度顺浓度梯度，需膜上转运蛋白的协助，不需要能量4.实例：红细胞吸收葡萄糖3.特点：5.影响因素：P点后速率受转运蛋白数量限制（67页最后一段）三、被动运输——协助扩散（易化扩散）物质浓度运输速率P浓度差和转运蛋白数量借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式叫作协助扩散。转运蛋白类型特点实例载体蛋白通道蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过。每次转运时都会发生自身构象的改变。分布在许多组织细胞膜上的葡萄糖转运蛋白。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。运输物质通过通道时，不需要与其结合。但通道蛋白具有开闭性。水通道离子通道载体蛋白和通道蛋白转运蛋白：转运蛋白具有特异性水分子的进出细胞的方式有哪些？水分子的运输方式协助扩散（水通道蛋白）自由扩散（磷脂分子的缝隙）主要总结：被动运输(自由扩散+协助扩散）1.顺浓度梯度运输；2.不消耗细胞内化学物质所释放的能量

C

导学案P58

D导学案P60对点练3.下图表示物质被动运输的一种方式。下列关于该方式的叙述，正确的是(

@70@

)。CA.该方式的运输速率不存在饱和值B.大部分离子以该方式进行跨膜运输C.图中被运输物质必须与细胞膜上的载体蛋白结合D.该方式也能逆浓度梯度输送特定分子导学案P60比较生物膜和人工膜（双层磷脂）对多种物质的通透性，结果如下图。据此不能得出的结论是（

）A.生物膜上存在协助H2O通过的物质

B.生物膜对K+、Na+、Cl-的通透性具有选择性C.离子以易化（协助）扩散发生通过人工膜

D.分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率C六、课堂练习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、将一洋葱细胞放入大于该细胞细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后在显微镜下发现该细胞未发生质壁分离，其