4.1被动运输 课件(共27张PPT1个视频)-2025-2026学年上学期高一生物（人教版）必修1

(共27张PPT)
生物学 必修1 分子与细胞
第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 被动运输
渗透现象示意图
问题探讨
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？
渗透现象示意图
2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
3．如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？
4.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的燕糖溶液，结果会怎样？
渗透现象示意图
一、渗透作用
蔗糖溶液
玻璃纸（半透膜）
清水
半透膜
蔗糖分子
水分子
水分子可以自由通过，而蔗糖分子不能通过。
漏斗内溶液体积增大， 液面上升
蔗糖分子(太大)不能通过半透膜
水分子能透过半透膜
清水中水分子密度较大
单位时间进入漏斗的水分子数多于出来的分子数
渗透作用：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散
半透膜
膜两侧的溶液具有浓度差
条件
渗透的方向
水多
水少
思维拓展
注：蔗糖不能通过半透膜，葡萄糖溶液可通过
分析以下液面高度变化（初始状态液面平齐）
a侧为水，b侧浓度为0.5%的蔗糖溶液
②a侧为水，b侧浓度为0.5%的葡萄糖溶液
③a侧为质量分数浓度为0.5%葡萄糖溶液，b侧为质量浓度相同的蔗糖溶液
生物细胞也能发生渗透作用吗？
高浓度溶液
生理盐水
蒸馏水
思考
1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？
2．红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？
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？
4.红细胞吸水或失水取决于什么条件？
5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水。
水又是如何进出植物细胞的呢？
细胞壁（全透性）
细胞膜
细胞质
液泡膜
细胞液
（具有一定的浓度）
原生质层
探究·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，
观察并记录结果
分析结果，得出结论
表达与交流
进一步探究
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。
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验
1.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 。
2.如何使细胞外溶液的浓度提高或降低？
3.如何看到细胞？需要用到什么材料和器具？
4.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？
失水
吸水
探究·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，
观察并记录结果
分析结果，得出结论
表达与交流
进一步探究
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。
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、原生质层、
细胞大小的变化。
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验
液泡
探究·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，
观察并记录结果
分析结果，得出结论
表达与交流
进一步探究
科学探究的一般过程
现象 试剂 中央液泡 原生质层 的位置 细胞大小
蔗糖溶液
清水
逐渐变小，颜色变深
逐渐变大，颜色变浅
逐渐恢复原来位置
基本不变
逐渐脱离细胞壁
基本不变
三次观察 两次对照
探究·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，
观察并记录结果
分析结果，得出结论
表达与交流
进一步探究
科学探究的一般过程
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
探究·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，
观察并记录结果
分析结果，得出结论
表达与交流
进一步探究
科学探究的一般过程
(1) 质壁分离的内因和外因：
(2) 观察质壁分离和复原，对材料的要求：
(3) 介于细胞膜与细胞壁之间的溶液：
内因：原生质层具有选择透过性
原生质层的伸缩性 > 细胞壁的伸缩性
外因：外界溶液浓度 > 细胞液浓度
活细胞
细胞有大液泡
外界溶液浓度 > 细胞液浓度
外界溶液
探究·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，
观察并记录结果
分析结果，得出结论
表达与交流
进一步探究
科学探究的一般过程
2. 如果滴加的是0.5 g/ml的蔗糖溶液， 实验结果如何？
1. 植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？
发生质壁分离，但不能质壁分离复原。
（因为细胞已经严重失水而死亡了)
不会。（因为细胞壁具有保护和支持的作用）
3. 可以选用黑藻或者洋葱鳞片叶内表皮细胞进行实验吗？
拓展应用
细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现提供紫色洋葱鳞片叶表皮细胞，请设计实验，测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的燕糖溶液。写出你的实验思路，并分析其中的基本原理。
人工脂双层对不同物质的相对透性
非极性的小分子很容易穿过人工脂双层，这说明了什么？它们穿过脂双层的方向是由什么决定的？
自由扩散：
指物质通过简单的扩散进出细胞的方式，又称简单扩散。
特点：
从高浓度到低浓度
不需要载体蛋白的协助
不需能量
顺浓度梯度（高→低）
例如：水、氧气、二氧化碳、苯、甘油、脂肪酸、尿素、固醇、乙醇。
影响因素:
细胞内外浓度差
生物膜和人工膜对多种物质的通透性
思考：这样的实验结果水分子从水多的一侧向水少的一侧扩散，属于哪种方式的扩散？
协助扩散：
指物质在载体蛋白的协助下进出细胞的方式，又称易化扩散。
特点：
从高浓度到低浓度
需要载体蛋白的协助
不需要能量
顺浓度梯度（高→低）
例如：葡萄糖进入红细胞等。
影响因素:
细胞内外浓度差
载体蛋白的种类和数量
专一性
饱和性
比较载体蛋白和通道蛋白的异同
载体蛋白 通道蛋白
图示
区别 载体蛋白需要与被运输的物质结合，每次转运时都会发生自身构象的改变 分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，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。
曲线解读
②
运输速率
膜两侧的浓度差
运输速率
膜两侧的浓度差
判断：哪条曲线是自由扩散/协助扩散？请说出判断依据。
①
通过载体蛋白的协助扩散具饱和性
影响因素
影响自由扩散的因素：
温度
膜两侧的浓度差
影响协助扩散的因素：
温度
膜两侧的浓度差
转运蛋白的数量
②
运输速率
膜两侧的浓度差
运输速率
膜两侧的浓度差
①
课堂小结
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