4.1被动运输课件(共35张PPT)-2025-2026学年上学期高一生物（人教版）必修1

(共35张PPT)
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。
问题探究
问题探究
讨论：1.漏斗管内的液面为什么会升高？
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。
由于蔗糖溶液中水的相对含量（单位体积中的水分子数）比烧杯中的水的含量低，因此，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度相对更快，导致漏斗中水量增加，液面上升。
2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
渗透作用：水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散
问题探究
2、如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？
3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
不会。因为纱布不是半透膜，孔隙很大，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。
单位时间透过玻璃纸进出水分子量相同，故漏斗管液面不变
条件一 ：半透膜
条件二：浓度差
1、渗透作用：水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散
3.渗透作用中水的运输方向
含水量高
低浓度溶液
渗透压低
含水量低
高浓度溶液
渗透压高
水分子是顺相对含量梯度跨膜运输
2、渗透作用发生的条件
半透膜
两侧的溶液具有浓度差。
渗透压：溶质微粒对水的吸引力
一.渗透作用
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。
二.水进出动物细胞原理
水分子通过细胞膜进出动物细胞是通过渗透作用吗？
哺乳动物红细胞
渗透条件1：细胞膜相当于半透膜，是选择性透过性膜。
渗透条件2：红细胞内部血红蛋白相当于蔗糖分子，细胞质浓度为 0.9%
选择透过性膜：指具有活性的生物膜。对物质的通过既具有半透膜的物理性质，还具有主动的选择性，如细胞膜。
做出假设：水分子通过细胞膜进出哺乳动物红细胞原理是渗透作用。
实验原理：渗透作用（水分子通过半透膜的扩散）
实验材料：
渗透装置
哺乳动物红细胞
哺乳动物红细胞
二.水进出动物细胞原理
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
实验方法步骤
0.09%NaCl溶液
（低渗溶液）
9%NaCl溶液
（高渗溶液）
0.9%NaCl溶液
（等渗溶液）
细胞吸水膨胀
细胞失水皱缩
细胞形态不变
二.水进出动物细胞原理
二.水进出动物细胞原理
1、当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
2、红细胞吸水或失水取决于什么条件？
3、想一想临床上输液为什么要用生理盐水。
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，有可能细胞内液浓度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。
取决于红细胞内外溶液的浓度差，一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。
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。
实验结论：水进出动物细胞原理是通过渗透作用
生活现象：
植物细胞会出现渗透失水和吸水的情况吗？
三、植物细胞的吸水与失水
1、在青菜上放一些盐,一会儿后就可看到水分渗出。
2、对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。
3、放蔫的青菜用清水浸泡一会儿后，又恢复新鲜。
细胞壁
细胞膜
细胞液
细胞质
液泡膜
原生质层
1、细胞内的液体环境主要指的是__________________
2、________________________组成原生质层
3、水分子进出细胞主要指的是水分子通过________进出______
细胞里面的细胞液
原生质层
液泡
全透、伸缩性小
半透、伸缩性大
细胞膜、细胞质、液泡膜
液泡膜
三、植物细胞的吸水与失水
具有全透性，伸缩性小，不影响水分的运输。
三、植物细胞的吸水与失水
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
将植物细胞放置于一浓度较高的溶液（0.3 g/L蔗糖溶液） 中，会有怎样的变化？
H2O少
H2O多
三、植物细胞的吸水与失水
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
H2O多
H2O少
三、植物细胞的吸水与失水
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、细胞壁是__________，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，原生质层缩小程度较细胞壁缩小程度____，发生_________________________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
全透的
小
大
原生质层与细胞壁
质壁分离复原
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
实验结论
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
探究植物细胞的吸水和失水
设计方案：将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，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
材料：紫色洋葱鳞片叶、0.3g/mL的蔗糖溶液、清水
器具：显微镜、镊子、吸水纸
方法步骤：
1、滴清水
2、取材
3、展平
4、盖盖玻片
①制片
探究植物细胞的吸水和失水
实验方法步骤
制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片
低倍显微镜观察
紫色的中央大液泡
原生质层紧贴细胞壁
0.3 g/mL 蔗糖
吸水纸吸引（重复几次）
探究植物细胞的吸水和失水
实验方法步骤
清水
吸水纸吸引（重复几次）
低倍显微镜观察
中央液泡逐渐变小，紫色逐渐加深
原生质层与细胞壁逐渐分离
质壁分离
低倍显微镜观察
中央液泡逐渐变大，紫色逐渐变浅
原生质层与细胞壁逐渐紧贴
质壁分离复原
探究植物细胞的吸水和失水
1.如果滴加的是高浓度的KNO3溶液(KNO3可被细胞吸收），会发生什么样的现象？
探究植物细胞的吸水和失水
原因是：外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞会主动吸收K+、NO3- ，细胞液浓度逐渐增大，细胞开始吸水，发生质壁分离复原现象。
较高浓度的葡萄糖溶液，KNO3溶液，尿素溶液，甘油溶液也会出现质壁分离复原现象。
实验结论：水进出植物细胞原理是通过渗透作用原生质层相当于半透膜
被动运输
物质通过简单的扩散作用进出细胞。
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。
四.自由扩散和协助扩散
自由扩散
协助扩散
1.被动运输：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
细胞外
细胞内
水分子
细胞膜
2、自由扩散（简单扩散）：物质通过简单的扩散作用进出细胞。
四.自由扩散和协助扩散
2、自由扩散（简单扩散）：物质通过简单的扩散作用进出细胞。
四.自由扩散和协助扩散
比方:球往低处滚：
特点：
1、顺浓度梯度运输
2、不需要转运蛋白协助
3、不需要消耗细胞能量
自由扩散物质主要有三类：
①气体分子:如O2、CO2、N2等
②水等小分子
③脂溶性小分子:如甘油、脂肪酸、乙醇、苯等
被动运输
通道蛋白
载体蛋白
转运蛋白
协助扩散
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。
3.协助扩散：
四.自由扩散和协助扩散
载体蛋白 通道蛋白
转运特点 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
自身构象 改变 改变不明显
是否与转运的分子结合 结合 不结合
是否有特异性 具有（更强） 具有
实例 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
转运蛋白的类型
水分子
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。
钾离子通道蛋白
四.自由扩散和协助扩散
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。
3.协助扩散：
四.自由扩散和协助扩散
特点：
1、顺浓度梯度运输
2、需要转运蛋白参与
3、不需要消耗能量
比方：车载货下坡
实例:水分子*、离子、葡萄糖、氨基酸顺浓度梯度跨膜运输。
自由扩散
协助扩散
例：乙醇、甘油、 苯、性激素、
气体(O2、 CO2)、水
载体蛋白：葡萄糖进红细胞
（需要与载体结合）
被动运输
通道蛋白：水和某些离子
（无需与通道蛋白结合）
特点
不消耗能量
顺浓度梯度：（高 低）
课堂小结
自由扩散
协助扩散
影响自由扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差。
影响协助扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差,细胞膜上转运蛋白的种类和数量。
P点后速率受转运蛋白数量限制
影响被动运输的因素
1、以下可以发生渗透作用的是（ ）
A.煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中
C.烈日下菠菜叶子下垂 D.放在盐水中的萝卜变软
D
2、a、b、c是三个相邻的细胞，已知a细胞液浓度> b细胞液浓度> c细胞液浓度,如图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（ ）
a
c
b
a
c
b
a
c
b
a
c
b
A
B
C
D
C
巩固提高
1、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。
其原因是（ ）
A.根细胞从土壤中吸收的养分过多
B.根细胞不能从土壤中吸水,反而失水
C.根系不能将水向上运输
D.根系被肥料分解释放的热能烧毁
B
2、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是（ ）
A.盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用
B.盐水中的Na＋不利于细菌的生活
C.盐水是中性的，不适于细菌的生活
D.由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡
D
巩固提高
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.不需要消耗细胞内化学反应释放的能量
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
巩固提高
5、把体积与浓度(质量百分比浓度)分别相同的葡萄糖(甲)和蔗糖(乙)用半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过)隔开(如右图),一段时间后液面情况是( )
A、甲高于乙　
B、先甲高于乙,后乙高于甲
C、乙高于甲
D、先甲低于乙,后乙低于甲
甲
乙
B
巩固提高
6、例题 图1为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：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，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为△h，此时S1和S2浓度大小关系为_________。
S1>S2
7.某同学设计的渗透装置实验如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水。图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液一段时间后再加入蔗糖酶(微量)。有关该实验描述正确的是
A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降
B.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下
降，最后保持内外液面基本相平
C.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后保
持一定的液面差不变
D.加酶后在烧杯中可检测出的有机物仅有葡萄糖
B
8.(2025·曲靖模拟)如图为一个渗透装置，假设溶质分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断不正确的是
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，甲、乙溶液的浓度不一定相等
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