4.1被动运输-2025-2026学年高一上学期生物人教版（2019）必修1课件

202X第四章细胞的物质输入和输出第1节被动运输单击此处输入你的正文，文字是您思想的提炼。作者：XXX

1.生命观念2.科学思维3.科学探究4.社会责任教学目标

通过分析水分子和小分子物质跨膜运输的实例，深化结构与功能观，认同细胞膜的选择透过性。

运用归纳与概括方法，比较自由扩散和协助扩散的异同点，建立概念模型。

通过探究植物细胞的吸水和失水实验，掌握科学探究的一般方法，提升实验设计、操作和数据分析能力

关注生活中的物质跨膜运输现象（如农业生产、食品腌制），运用知识解释实际问题，增强社会责任感。(1)渗透作用的原理。(2)水进出细胞的原理。(3)被动运输的概念、类型及特点。(1)理解细胞膜和原生质层的半透膜特性(2)区分自由扩散和协助扩散。(3)构建物质跨膜运输的概念模型。1.教学重点2.教学难点教学重难点三、目录CONTENTSCONTENTS1.2水分子进出动物细胞的原理013.2类型02当堂训练03小结041.1渗透作用水进出细胞的原理051.3水进出植物细胞的原理探究植物细胞的吸水和失水05渗透现象(视频)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，而蔗糖分子则不能。1.漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？思考

水分子通过半透膜，从水分子浓度高（溶液浓度低）的一侧，进入水分子浓度低（溶液浓度高）的一侧，导致漏斗内液面升高。

不会。液面升高到一定高度后就会停止。渗透现象(视频)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，而蔗糖分子则不能。2.如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？思考

不会出现原来的现象（液面显著且稳定地升高）。漏斗管内的液面几乎不会发生变化，或者只有非常微弱的、不稳定的上升。渗透现象(视频)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，而蔗糖分子则不能。3.如果烧杯内不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？思考

漏斗管内的液面不会升高，也不会降低，会始终保持在与烧杯液面相同的高度。1.1渗透作用

水分子或其他溶剂分子通过半透膜，从低浓度溶液（水分子相对含量高）向高浓度溶液（水分子相对含量低）扩散的现象。①

具有半透膜。②

膜两侧溶液具有浓度差。水分子(或其他溶剂分子),从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。一、水进出细胞的原理(1)概念(2)条件(3)扩散方向

一、水进出细胞的原理水分子通过细胞膜进出细胞也是同样的原理吗?细胞膜是否相当于一层半透膜？外界溶液的浓度(氯化钠溶液)细胞质的浓度细胞形态【探究活动1】阅读课本p63思考与考论完成以下表格。一、水进出细胞的原理①

外界溶液浓度<

细胞质浓度②

外界溶液浓度>细胞质浓度③

外界溶液浓度=细胞质浓度细胞失水皱缩细胞形态不变细胞吸水膨胀

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，观察红细胞的变化。0.9%NaCl溶液（生理盐水/等渗溶液）实验现象：高渗溶液低渗溶液一、水进出细胞的原理1.2水分子进出动物细胞的原理1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？3.若放在盐酸溶液中，红细胞是膨胀，皱缩，保持原状还是其他？2.红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？分析图4-1所示水进出哺乳动物红细胞的现象思考血红蛋白为大分子物质，不能透过细胞膜。红细胞的细胞膜是一种具有生命活性的半透膜。盐酸处理后，细胞膜通透性改变，细胞不会发生渗透作用。外界溶液细胞膜半透膜蔗糖溶液细胞质相当于相当于一、水进出细胞的原理动物细胞与外界溶液组成了一个渗透系统细胞质与外界溶液存在浓度差细胞膜相当于一层半透膜水进出其他动物细胞的原理与进出红细胞的原理相同：渗透作用一、水进出细胞的原理水又是怎样进出植物细胞的？细胞液（具有一定的浓度）外界溶液图4-2成熟的植物细胞模式图液泡膜细胞质细胞膜细胞壁原生质层全透性伸缩性比较小注意：

植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里的细胞液。

细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。

水进出植物细胞主要是指水经过原生质层进出液泡。1.3水进出植物细胞的原理一、水进出细胞的原理注意：原生质层≠原生质体将有些萎蔫的菜叶浸泡在清水中，不久，菜叶就会变的硬挺。二、探究与实践探究植物细胞的吸水和失水生活现象盐腌制过的白菜会出现出水现象。对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。二、探究与实践探究植物细胞的吸水和失水将植物细胞（洋葱外表皮细胞）浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小的变化。②预期

结果①设计

方案提出问题作出假设设计实验原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过，而蔗糖分子不能通过。外界溶液浓度小于细胞液浓度外界溶液浓度大于细胞液浓度细胞失水(质壁分离)细胞吸水(质壁复原)1.水分子进出植物细胞是通过渗透作用吗？2.原生质层是否相当于一层半透膜？1.水分子进出植物细胞是渗透作用。2.原生质层相当于一层半透膜。进行实验分析结果表达与交流二、探究与实践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表达与交流洋葱鳞片叶优点细胞具有紫色大液泡，便于观察。清水0.3g/ml蔗糖溶液镊子滴管显微镜载玻片盖玻片刀片(1)材料用具:二、探究与实践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表达与交流(2)实验步骤盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片1234滴清水撕取洋葱鳞片叶外表皮低倍镜观察注意:撕取样时要不带太多且不宜过大，避免制作装片时出现重叠和气泡，撕取后要放入载玻片上的清水中植物细胞的吸水和失水的实验(视频)二、探究与实践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表达与交流(2)实验步骤56低倍镜观察在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引中央液泡逐渐变小，颜色变深,原生质层与细胞壁逐渐分离;细胞大小基本不变。78在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引低倍镜观察中央液泡逐渐变大，颜色变浅,原生质层逐渐恢复到贴近细胞壁;细胞大小基本不变。巧记口诀:“一选二撕三滴水，四展五盖防气泡。引流操作要到位，先看正常后加液。复原操作需迅速，细胞死活见分晓。二、探究与实践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表达与交流第一阶段第二阶段现象试剂中央液泡大小原生质层位置细胞大小液泡大小名称原因0.3g/mL蔗糖溶液清水缩小，颜色变深质壁分离通过渗透作用失水逐渐脱离细胞壁变大，颜色变浅逐渐贴近细胞壁质壁分离复原通过渗透作用吸水基本不变基本不变由大变小由小变大二、探究与实践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表达与交流1.植物细胞发生质壁分离的条件：问题探讨①细胞是活的

②细胞有大液③细胞外溶液的浓度大于细胞液浓度。2.质壁分离产生的原因:②原生质层比细胞壁的伸缩性大①成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜①内因②外因细胞液与外界环境具有一定的浓度差，能渗透吸水和失水注意：质壁分离中：质指原生质层，壁指细胞壁。二、探究与实践探究植物细胞的吸水和失水本试实验有没有对照实验？滴加0.3g/mL的蔗糖溶液滴加清水对照组对照组实验组实验组质壁分离质壁分离复原第一次对照第二次对照二、探究与实践探究植物细胞的吸水和失水(1)本实验是教材中唯一一个只在低倍镜下观察的实验。(2)单独观察处于质壁分离的静态图像，不能判断细胞是正在发生质壁分离还是质壁分离复原。(3)质壁分离过程中,外界溶液浓度大于细胞液浓度,质壁分离程度越大,植物细胞吸水能力越强。质壁分离复原过程中,外界溶液浓度小于细胞液浓度。(4)质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向的,最终表现为出或进的水分子多。注意事项二、探究与实践探究植物细胞的吸水和失水知识拓展(1)判断成熟植物细胞的死活(2)测定细胞液浓度范围待测成熟植物细胞一定浓度蔗糖溶液

镜检发生质壁分离不发生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二、探究与实践探究植物细胞的吸水和失水知识拓展(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度不同成熟植物细胞同一浓度梯度的蔗糖溶液

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(4)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溶质能透过半透膜蔗糖溶液KNO3溶液当堂训练1.下列现象属于渗透作用的是（）A.蔗糖放入水中溶解B.萎蔫的青菜放入清水中变硬挺C.干大豆种子泡在水中膨胀D.氨基酸分子进入小肠上皮细胞当堂训练2.将洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中，一段时间后观察到细胞发生了质壁分离。据此不能推断出（）A.原生质层具有选择透过性B.细胞是活的C.蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度D.此时水分子不再进出细胞水分子依然在进出细胞，只是达到了动态平衡，速率相等，而不是停止运动当堂训练3．图甲表示一个渗透作用的装置，将半透膜袋（只有水分子可以透过）缚于玻璃管的下端，半透膜袋内装有60mL质量浓度为0．3g/mL的蔗糖溶液；图乙表示放置在某溶液中的植物细胞失水量的变化情况。下列有关叙述正确的是（

）

A．图甲中，若将质量浓度为0．3g/mL的蔗糖溶液换为等体积0．3g/mL的葡萄糖溶液，玻璃管内液面高度会升高B．图甲中，若将清水换为0．1g/mL的蔗糖溶液，玻璃管内液面不再变化时，半透膜两侧的溶液浓度相等C．图乙表示植物细胞在某溶液中处理10min内发生质壁分离，10min后发生质壁分离复原D．图乙中植物细胞所处外界溶液可能是0．3g/mL的蔗糖溶液三、被动运输被动运输概念项目自由扩散协助扩散概念运输方向是否需要转运蛋白是否消耗细胞内的能量影响因素举例【探究活动1】阅读课本p63思考与考论完成以下表格。三、被动运输3.1概念

物质以协助扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种跨膜运输方式。3.2类型

(1)自由扩散①概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式细胞外细胞内自由扩散（视频）三、被动运输3.1概念

物质以协助扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种跨膜运输方式。3.2类型

(1)自由扩散②特点：顺浓度梯度运输:低到高不需要转运蛋白协助不需要消耗能量三、被动运输3.1概念

物质以协助扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种跨膜运输方式。3.2类型

(1)自由扩散③实例：①气体分子：O2、CO2、N2等②小分子物质：水、尿素等③脂溶性小分子：甘油、脂肪酸、乙醇、苯等④脂质分子：胆固醇、性激素等三、被动运输3.1概念

物质以协助扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种跨膜运输方式。3.2类型

(1)自由扩散④影响因素：浓度差温度浓度差扩散速度转运蛋白扩散速度能量扩散速度三、被动运输3.1概念

物质以协助扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种跨膜运输方式。协助扩散3.2类型

(2)协助扩散①概念:借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。转运蛋白类型载体蛋白通道蛋白转运特点自身构象是否与转运的分子结合是否有特异性实例只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过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改变改变不明显结合不结合具有(更强)具有葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞水分子通过水通道蛋白进出细胞协助扩散(视频)三、被动运输3.1概念

物质以协助扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种跨膜运输方式。3.2类型

(2)协助扩散②特点：顺浓度梯度运输:低到高需要转运蛋白协助不需要消耗能量③实例：葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞离子通过离子通道蛋白运输水分子通过水通道蛋白运输三、被动运输3.1概念

物质以协助扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种跨膜运输方式。3.2类型

(2)协助扩散浓度差扩散速度O2（能量）扩散速度转运蛋白扩散速度PP点后速率受转运蛋白数量限制膜两侧浓度差、转运蛋白数量、温度(转运蛋白的活性)解题技巧：拐点前:影响因素为横坐标

拐点后:除横坐标外的其他影响因素④影响因素：三、被动运输温度生物膜的流动性酶活性呼吸速率影响影响影响物质运输速率温度对被动运输的影响膜两侧浓度差、转运蛋白数量、温度(转运蛋白的活性)④影响因素：对比维度自由扩散协助扩散运输方向是否需要能量运输动力是否需要转运蛋白运输速率特异性代表性物质顺浓度梯度有高度特异性顺浓度梯度不消耗细胞能量(ATP）不消耗细胞能量(A