4.1 被动运输课件(共45张PPT)-2025-2026学年下学期高一生物（人教版）必修1

(共45张PPT)
第一节 被动运输
第四章 细胞的物质输入和输出
物质从高浓度区域向低浓度区域转移，直到均匀（这种“均匀”属于“动态平衡”）分布的现象。
扩散是分子热运动的表现。
扩散
高浓度
低浓度
1
2
3
清水
玻璃纸
(半透膜)
蔗糖溶液
在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸（半透膜），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，会出现如右图所示现象。
渗透装置
半透膜： 是一类可以让小分子物质通过，而较大分子物质不能通过的一类多孔性膜。例如细胞膜、动物膀胱膜、鸡蛋的壳膜、鱼鳔、动物膀胱膜、肠衣等。
蔗糖分子 水分子
渗透现象动画演示
分子级别动画演示
1、漏斗内的液面为什么会升高？
单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量。
01易混点：蔗糖溶液玻璃纸（半透膜）清水相对含量高 相对含量低溶液浓度水的含量低浓度溶液 高浓度溶液渗透压低渗透压高渗透压
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 , 最终达到平衡，液面将不再上升。
漏斗内渗透压 = 液柱的压力
如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
01
2、如果用用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管的液面还会升高吗？
3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，液面高度如何变化？
提示：不会；纱布孔隙大，蔗糖分子可自由通过。
提示：液面不会升高，膜两侧浓度相同，水分子进出平衡。
渗透作用条件一 ：半透膜
渗透作用条件二：浓度差
1、渗透作用产生的条件：
水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透
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？
半透膜
膜两侧的溶液具有浓度差
2、渗透方向：
01
外界溶液
细胞膜
半透膜
蔗糖溶液
细胞质基质
相当于
相当于
①红细胞与外界溶液组成了一个渗透系统。
②红细胞的细胞膜相当于一层半透膜，水分通过渗透作用进出红细胞。
二、水进出红细胞原理：
（具有活性）
二、水进出红细胞原理：
0.9%NaCl
10%NaCl
清水
半透膜：
半透膜两侧具有浓度差：
细胞膜（具有活性）
细胞液与外界溶液有浓度差。
外界溶液浓度 < 细胞液浓度
外界溶液浓度 = 细胞液浓度
外界溶液浓度 > 细胞液浓度
吸水膨胀
失水皱缩
动态平衡
吸水或失水取决于浓度差
蔗糖溶液
清水
半透膜（玻璃纸）
细胞质
细胞膜
外界溶液
（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。细胞膜是选择透过性膜，选择透过性膜相当于半透膜。
（不是“等同”）
思考.讨论
（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，因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞内液下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时，红细胞将不再吸水。
（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。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，红细胞失水；反之，红细胞吸水。浓度差越大细胞吸水或失水越多。
（0.9%的氯化钠溶液）
提示：因为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。
水进出植物细胞
生活中我们会观察到：
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？
问题探讨
盐腌制过的黄瓜
清水泡过的青菜
水又是怎样进出植物细胞的呢？
细胞壁（全透性，伸缩性小）
细胞膜
细胞质
液泡膜
细胞液
（具有一定的浓度）
原生质层
原生质体
2、水分子进出植物细胞
成熟植物细胞的结构
Q1:水分子进出细胞是指水进出植物细胞的什么结构呢？
主要指水进出液泡
半透膜,且伸缩性大
相当于
外界溶液
浓度差
提示：水分进出植物细胞主要是指水经过原生质层进出液泡，这一点与动物细胞有所区别。
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验观察并记录结果
分析结果得出结论
表达与交流
原生质层是否相当于一层半透膜？
水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？
原生质层相当于一层半透膜，水分进出植物细胞是通过渗透作用。
四、探究植物细胞的吸水和失水
科学探究的一般过程
进一步探究
1.如何使细胞外溶液的浓度提高或降低？
2.如何看到细胞？需要用到什么材料和器具？
2.对实验结果做出预测——细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化？
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验观察并记录结果
分析结果得出结论
表达与交流
原生质层是否相当于一层半透膜？
水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？
原生质层相当于一层半透膜，水分进出植物细胞是通过渗透作用。
四、探究植物细胞的吸水和失水
科学探究的一般过程
进一步探究
实验思路：将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液和清水中，用显微镜观察液泡大小、原生质层位置的变化。
预期结果：如果假设是正确的，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会 ；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会 。
失水
吸水
洋葱鳞片叶外表皮细胞
②吸水纸
①0.3g/mL的蔗糖溶液
③清水
材料用具
引流法
细胞具有紫色大液泡，便于观察。
盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片
2
3
4
滴清水
撕取洋葱鳞片叶外表皮
低倍镜观察
撕取洋葱鳞片叶时要不带叶肉且不宜过大，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
1
实验步骤
5
6
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。
7
8
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。
实验步骤
分析结果

中央液泡大小
原生质层的位置
细胞大小
蔗糖溶液
清水
变小
原生质层脱离细胞壁
基本不变
逐渐恢复原来大小
原生质层恢复原来位置
基本不变
质壁分离
质壁分离的复原
分析结果得出结论
结论：
(1)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；
(2)植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。
细胞失水，原生质层与细胞壁分离开来
细胞吸水，与细胞壁分离的原生质层慢慢恢复原来的状态
当外界溶液浓度 > 细胞液浓度
当外界溶液浓度 < 细胞液浓度
质壁分离
质壁分离复原
表达与交流
2、质壁分离的内因和外因：
3、观察质壁分离和复原，对材料的要求：
外因：外界溶液浓度 > 细胞液浓度
活细胞
细胞有大液泡和细胞壁
浓度差
内因：原生质层的伸缩性 > 细胞壁的伸缩性
1、质壁分离中的“质”和“壁”分别指什么？
“质”原生质层；“壁”细胞壁
进一步探究
1、 植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？
不会。（因为细胞壁具有保护和支持的作用）
2、质壁分离后，细胞壁和原生质层之间的空隙充满的是什么？
充满的是外界溶液（蔗糖溶液）
进一步探究
3、根尖分生区细胞会不会出现质壁分离？
4、本试验选用0.3g/mL的蔗糖溶液，若改用较高浓度的蔗糖溶液作为试剂，会发生质壁分离的现象吗？如若发生质壁分离，滴加清水后会发生质壁分离的复原吗？
不会，不是成熟的植物细胞，没有大液泡。
会发生质壁分离，但浓度过高会引起植物过度失水而死，将不能再发生质壁分离复原现象。
拓展：植物细胞的吸水和失水的应用
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
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
基础检测
【判断】下列说法的正误。
(1)煮熟的马铃薯条放入水中会发生渗透现象(　 　)
(2)当外界溶液甲的浓度＞细胞液乙的浓度，细胞发生渗透失水(　 　)
(3)质壁分离中的质是指细胞质，壁是指细胞壁(　 　)
(4)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( 　　)
(5)通过质壁分离实验可以鉴定成熟植物细胞的死活(　 　)
4.1 被动运输（二）　
自由扩散和协助扩散
4.1 被动运输（二）　
自由扩散和协助扩散
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
自由扩散（简单扩散）
协助扩散（易化扩散）
阅读课本P66自由扩散和协助扩散
（范围：前三个自然段）
项 目 自由扩散 协助扩散
运输方向
是否需要转运蛋白
是否消耗细胞内的能量
举例
自由扩散和协助扩散
③举例：水、O2、CO2 、甘油、乙醇、苯等
扩散
①定义：物质通过简单的 作用进出细胞的方式
②特点：从 浓度到 浓度，
转运蛋白， 能量
高
低
不需
不需
自由扩散（简单扩散）
0 浓度差
运输速度
影响因素
浓度差
思考：甘油、乙醇等分子为什么能以自由扩散的方式进出细胞？
提示：因为甘油、乙醇等都是脂溶性的物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂分子层出入细胞。
转运蛋白
②特点：由 浓度 → 浓度、
需要 、 能量
③举例：
葡萄糖进入红细胞，氨基酸、离子进出细胞
高
低
转运蛋白
不需
协助扩散（易化扩散）
①定义：借助膜上的 进出细胞的物质扩散方式
影响因素
0 浓度差
运输速度
A
浓度差
转运蛋白的种类和数量
转运蛋白分为载体蛋白、通道蛋白两种类型
细胞外
细胞内
高浓度
低浓度
载体蛋白
通道蛋白
载体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
通道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，且不需要与通道蛋白结合
如：
水通道蛋白
水分子很小，不带电荷但具有极性，尽管能够以自由扩散过膜，但是更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞
水分子
水通道蛋白
两种运输方式的比较
方式 自由扩散(简单扩散) 协助扩散(易化扩散)
示意图 运输方向 转运蛋白
顺浓度梯度
不需要
需要
两种运输方式的比较
能量
曲线模型
举例
方式 自由扩散(简单扩散) 协助扩散(易化扩散)
不消耗
不消耗
①气体：O2、CO2、NH3等
②甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物
③少部分水
①离子和一些小分子有机物，如葡萄糖进入红细胞②大部分水
02
被动运输
顺浓度梯度运输
不消耗细胞内化学反应产生的能量
归纳小结
02
【药理毒理】
药理作用
氨氯地平是一种二氢吡啶钙拮抗剂（亦称钙离子拮抗剂或慢通道阻滞剂），能够抑制钙离子跨膜进入血管平滑肌和心肌。心肌和血管平滑肌的收缩过程依赖于细胞外钙离子通过离子通道进入细胞内完成。氨氯地平可选择性抑制钙离子跨膜转运。
氨氯地平是一个外周动脉血管扩张剂，直接作用于血管平滑肌，从而降低外周血管阻力和血压。
与生活的联系
小结
被动运输
自由扩散
协助扩散
磷脂双分子层
载体蛋白
转运蛋白
通道蛋白
水通道蛋白
水分子进出细胞
属于
包括
穿过
借助
包括
如
基础检测
【判断】下列说法的正误。
(1)水通道蛋白对物质具有选择性( 　　)
(2)一种物质可能有多种跨膜运输方式(　　 )
(3)加入蛋白质抑制剂会提高水通道蛋白跨膜运输水分子的速率(　 　)
(4)逆浓度梯度发生的跨膜运输也可能是协助扩散(　　 )
(5)自由扩散和协助扩散的动力都是物质的浓度差(　　 )
基础检测
1、下列表述中，不正确的是（ ）
A、通过质壁分离实验可以鉴定成熟植物细胞的死活
B、动物细胞也能渗透吸水或失水，原因之一是细胞膜相当于半透膜
C、水分子进出细胞，取决于细胞内外液体的浓度差
D、小分子物质都能通过细胞膜，大分子物质则不能
D
3、关于被动运输的说法，错误的是（　 　）
A、顺浓度梯度进行 B、一定需要转运蛋白
C、不需要细胞消耗能量 D、不能主动吸收物质
B
4、自由扩散和协助扩散的动力是（　 　）
A、葡萄糖 B、浓度差
C、细胞膜 D、载体
B
5、下列关于被动运输的叙述，错误的是( )
A、包括自由扩散和协助扩散
B、只能顺浓度梯度进行运输
C、都不需要转运蛋白
D、都不需要消耗能量
C
6、下图甲、乙是一个成熟植物细胞的两种状态，图乙显示原生质层发生了收缩。从甲→乙的条件是(　　)
A、外界溶液浓度大于细胞液浓度
B、外界溶液浓度小于细胞液浓度
C、外界溶液浓度等于细胞液浓度
D、外界溶液浓度小于或等于细胞液浓度
甲　 　　　乙
A