4.1 被动运输课件(共24张PPT1个视频)-2025-2026学年人教版高中生物（2019）必修一

(共24张PPT)
欢迎来到神奇的生物学课堂
新疆维吾尔自治区喀什地区岳普湖县地处地处塔克拉玛干沙漠边缘，整个县里90%的耕地受到盐碱化的侵害，属于重度盐碱地，被视为“农业的荒漠”。
在援疆指挥部和岳普湖县大力支持和鼓励下，于2018年在岳普湖县打造南疆盐碱地稻作改良示范基地和精准扶贫示范基地。目前试验田由原来的80亩发展到300亩、由原来的单一试种“海水稻”发展为稻麦两熟“一年两作”种植模式。现在岳普湖县盐碱地已经换新颜，在贫瘠的土地上种出了新希望。
援疆助力岳普湖县“海水稻”稳步发展
第四章 细胞的物质输入和输出
4.1 被动运输
01
学习
目标
02
通过对渗透作用现象分析，总结渗透作用发生的条件；通过示意图和资料分析，归纳自由扩散和协助扩散的特点。（生命观念、科学思维）
03
通过探究植物细胞的吸水和失水，培养设计实验、分析结果、得出结论的科学探究能力。（科学探究）
利用细胞的吸水和失水原理解释相关的生活现象，分析和解决实践问题，指导农业生产。（社会责任）
此处为视频：“渗透实验”，已打包上传
探究一、渗透作用
观察现象思考：
1.漏斗管内的液面为什么会升高？
2.如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？
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？
2h后
蔗糖溶液
玻璃纸（半透膜）
清水
半透膜
蔗糖分子
水分子
问题1.漏斗内的液面为什么会升高？
渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。
渗透装置模型
单位时间内进入漏斗的水分子数量多于从漏斗渗出的水分子数量。
探究一、渗透作用
任务1：探究渗透作用发生的条件
渗透方向：
水分子从水的相对含量高的一侧到相对含量低的一侧。
30%蔗糖溶液
清水
问题2.如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面会不会升高？为什么？
不会。原因是纱布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通过。
问题3.如果烧杯内不是清水，而是同等浓度的蔗糖溶液，漏斗管内的
液面会不会升高？为什么？
不会。半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。
30%蔗糖溶液
玻璃纸
纱布/不透水的塑料布
①具有半透膜
②膜两侧溶液存在浓度差
探究一、渗透作用
任务：探究渗透作用发生的条件
条件
探究二、动物细胞吸水和失水
得出结论
清水
适宜浓度蔗糖溶液
高浓度
蔗糖溶液
取出
卵黄
水通过渗透作用进出卵细胞。
24小时后
吸水膨胀
维持形态
失水皱缩
高浓度溶液
低浓度溶液
生理盐水
学以致用
临床上输液为什么要用生理盐水？
成熟的植物细胞模式图
细胞壁
细胞膜
细胞液
细胞质
液泡膜
原生质层
(全透性、伸缩性小)
半透性、伸缩性大
1、分析成熟植物细胞的结构
水进出细胞，主要是指水经__________________进出液泡。
原生质层
探究三、植物细胞吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
实验结果
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
（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）对实验结果作出预测——细胞失水或吸水可能出现哪些可观察的变化？（阅读P64实验步骤，预测结果并填写表格）
实验结论
2、探究·实践——探究植物细胞的吸水和失水
失水
吸水
外界溶液 中央液泡大小 原生质层位置 细胞大小
蔗糖溶液
清水
实验步骤
盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片
1
2
3
4
滴清水
撕取洋葱鳞片叶外表皮
低倍镜观察
5
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
6
低倍镜观察
7
8
低倍镜观察
在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引
2、探究·实践——探究植物细胞的吸水和失水
中央液泡的大小 原生质层的位置 细胞大小
蔗糖溶液
清水
变小
原生质层逐渐与
细胞壁分离
基本不变
恢复原来大小
原生质层贴近
恢复原来位置
基本不变
质壁分离
质壁分离的复原
观察记录实验结果
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
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
实验结论
解释
外界溶液浓度 > 细胞液的浓度，细胞 而出现 ;
外界溶液浓度 < 细胞液的浓度，细胞 而出现 ;
失水
质壁分离
吸水
质壁分离复原
2、探究·实践——探究植物细胞的吸水和失水
水分子进出植物细胞是通过渗透作用；
原生质层相当于一层半透膜。
学以致用
盐碱地
普通植物为什么不能在盐碱地生存？海水稻为什么可以吸水？
普通植物
细胞液浓度小于盐碱地土壤溶液浓度，细胞失水
海水稻
细胞液浓度大于盐碱地土壤溶液浓度，细胞吸水
阅读资料，结合课本内容，思考归纳：
1.自由扩散、协助扩散的概念与特点。
2.转运蛋白的种类与区别。
3.水进出细胞的方式。
探究四、自由扩散和协助扩散
探究四、自由扩散和协助扩散
资料1：科学家对不同种物质在人工膜（只有磷脂双分子层）和生物膜中的透性进行研究，如图：
1.甘油、O2、CO2等在人工膜和生物膜上的通透性有什么特点？据此可以得出什么结论？
2.水在人工膜和生物膜上的通透性有什么特点？据此可以得出什么结论？
物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。
自由扩散
1950年以前，因为水分子比较小，人们普遍认为它可以自由穿过细胞膜分子间的间隙。
1988年美国科学家阿格雷发现水通道蛋白，并通过爪蟾卵母细胞体系证明了水通道蛋白的存在。
其后科学家们陆续在多种动物、植物的细胞膜上发现了水通道蛋白。
2003年，阿格雷因为上述发现被授予了诺贝尔化学奖。
Roderick MacKinnon
Peter Agre
钾离子通道模式图
资料2：
资料3:随着技术的进步，如原子力学显微镜、冰冻显微镜的诞生，人们观察到了生理条件下蛋白质不同结构及动态变化，生物膜上存在着很多不同的转运蛋白，完成不同物质的跨膜运输。
协助扩散
借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。
转
运
蛋
白
载体蛋白
通道蛋白
探究四、自由扩散和协助扩散
项目 自由扩散 协助扩散
运输方向
是否需要 转运蛋白
是否需要 能量
实例
否
是
否
否
顺浓度梯度运输
顺浓度梯度运输
O2、CO2、NO2
水分子、甘油、乙醇等
葡萄糖进入红细胞
水分子
课后探究
科学家如何培育海水稻，使其能在盐碱地生长？
感兴趣的同学课下收集相关资料进行探究。
谢谢指导