2019-2020学年高中生物新教材人教版必修一课件：第4章 第1节 被动运输
低时，红细胞将会发生[5] 持续吸水膨胀；当红细胞内外溶液浓度的差值较大时，细胞[6] 吸水 或 [7] 失水 较多。
二 植物细胞质壁分离与复原
• 植物细胞的原生质层相当于一层[8] 半透膜 。当[9] 细胞液 的浓度小于外界溶液的浓度时，细
胞通过[10] 渗透作用失水，细胞壁和原生质层发生分离，此现象称为[11] 质壁分离。发生质壁分
4.［2019·河北定州中学高一期末］下图为渗透作用装置图， 其中半透膜为膀胱膜，图1、3 装置溶液A、B、a、b 浓度分别 用MA、MB、Ma、Mb 表示，图2、4 表示一段时间后，图1、3 液面上升的高度分别为h1、h2。如果A、B、a、b 均为蔗糖溶 液，且MA>MB、Ma=Mb>MA，则达到平衡后 （ ）
被动运输
学习目标 1.了解细胞吸水和失水的条件。（生命观念、科学思维） 2.进行关于植物细胞吸水和失水的实验探究。（科学观念、科学探究） 3.说明两种被动运输方式的异同。（生命观念、科学思维）
重点难点
重点 1.植物细胞质壁分离和复原。 2.被动运输的特点。 难点 1.渗透作用。 2.观察植物细胞的质壁分离和复原。
B. 加酶前A 侧液面上升，加酶后B 侧液面上升并等于A 侧液面高度
C. 加酶前后A、B 两侧液面高度不变
D. 加酶前A、B 两侧液面高度不变，加酶后B 侧液面上升并高于A 侧液面高度
【解析】 影响水分子扩散的溶液浓度的大小取决于溶质微粒的数目。相同物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽 糖溶液渗透压相等，但加入麦芽糖酶后，1 分子麦芽糖可被分解成2 分子葡萄糖，溶液的浓度变大， B 侧溶液的渗透压将大于A 侧溶液的，由A 侧溶液进入B 侧溶液的水分子数多于由B 侧溶液进入A 侧溶液的水分子数，故B 侧液面上升并高于A 侧液面高度。 【答案】D
2. 下图中甲表示物质扩散的图解，乙和丙是设计证明甲中物质扩散成立的实验装置。下列有关叙述 正确的是（ ）
A. 乙中液柱a 将持续上升 B. 乙中液柱a 将先上升后下降 C. 丙中液柱b 将持续上升 D. 丙中液柱b 将先上升后下降，最后保持不变 【答案】D
3.［2019·福建南平高一期末］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 液面高度一致，渗透平衡时的液面差为Δh。下列叙述错 误的是 （ ）
例2
难度★★☆ 典型★★★
下图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，观察植物细胞质壁分离与质壁分离复
原的基本操作步骤。下列相关叙述中，错误的是（ ）
A. 第二次观察（D）和第一次观察（B）形成对照，第三次观察（F）和第二次观察（D）形成对照 B. 该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置关系、液泡的颜色和大小等 C. 如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3 溶液，则可以省略E 过程 D. 增大蔗糖溶液的浓度，实验效果会更明显且不影响细胞的活性
【解析】 细胞形态的改变是 细胞通过渗透作用 失水或吸水造成的， 不需要细胞提供能 量。 【答案】D
2. ［2019·浙江温州新力量联盟高一期末］将家兔红细胞甲、乙、丙分别置于三种不同浓度（a、b、c） 的溶液中，水分子的跨膜运输示意图如下图所示（箭头方向表示水分子的进出方向，箭头粗细表示水 分子出入的多少，已知实验前甲、乙、丙细胞内部溶液浓度相等）。下列叙述正确的是 （ ）
内容精解
一 渗透作用的原理及应用分析
➢ 半透膜 • 半透膜是指允许一些小分子物质通过，而不允许大分子物质通过的多孔性薄膜。 ➢ 渗透现象 • 在下图所示的渗透系统中，由于单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多于由蔗糖溶液进入
清水的水分子数，漏斗内液面上升。
➢ 渗透作用 • 概念：水分子或其他溶剂分子通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象。
例1
难度★★★ 典型★★☆
右图表示一中间隔以半透膜（只允许水分子通过）的水槽，两侧分别
加入等物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。然后在半透膜两侧
加入等质量的麦芽糖酶（麦芽糖酶只能分解麦芽糖）。在加入麦芽糖
酶前后A、B 两侧液面的变化理论上是（ ）
A. 加酶前A 侧液面上升，加酶后B 侧液面上升并高于A 侧液面高度
1. 细胞膜相当于半透膜，外界溶液的浓度与细胞质的浓度存在浓度差，共同构成一个渗透 系统。 2. 细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧溶液的浓度差。 （1）当外界溶液的浓度< 细胞质的浓度时→细胞吸水膨胀。 （2）当外界溶液的浓度> 细胞质的浓度时→细胞失水皱缩。 （3）当外界溶液的浓度= 细胞质的浓度时→水分子进出细胞处于动态平衡。 • 植物细胞的吸水和失水 1. 成熟的植物细胞是一个渗透系统，如右图所示。 （1）半透膜——原生质层（包括细胞膜、液泡膜以及 两层膜之间的细胞质），相当于一层半透膜。 （2）浓度差——外界溶液与细胞液之间具有一定的浓度差。
【解析】 图中共有三次利用显微镜进行的观察，观察的指标主要是原生质层和细胞壁的位置关系以及液泡的 颜色和大小。三次观察形成对照，以确定是否发生了质壁分离或质壁分离复原， A、B 两项正确。 如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3 溶液，由于细胞在失水的同时，会不断地吸收K+ 和NO3-，所 以细胞液浓度升高， 当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞开始吸水，从而出现质壁分离自动复 原现象，C 项正确。 如果蔗糖溶液浓度过大，会导致细胞因过度失水而死亡，D 项错误。 【答案】D 【点拨】 本实验虽然只设计了一组实验，但是也遵循了实验的对照原则，对照方法为自身对照，即质壁分离 前和质壁分离后的细胞进行了对照。
【解析】 由题干所给条件可知Ma=Mb>MA>MB， 水分子通过半透膜进入漏斗内，液面都 升高，由于图3 中溶液的浓度差大于图 1 中溶液的浓度差，渗透进入b 的水分 子比进入a 的多，所以达到平衡后hl<h2， Ma>Mb。 【答案】B
A. h1>h2 Ma>Mb C. h1<h2 Ma<Mb
B. h1<h2 Ma>Mb D. h1>h2 Ma<Mb
【即时练】 1. 如右图所示的渗透装置，开始时 的液面高度为a，停止上升时的液面 高度为b，若每次停止上升后都将玻 璃管中高出烧杯液面的部分吸出，则 a、b 间的差值与吸出蔗糖溶液的次 数之间的关系是图中的（ ）
【解析】单位时间内由清水进入蔗糖溶 液的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水 的水分子数，所以玻璃管中蔗糖溶液的 液面上升。当用吸管吸出部分蔗糖溶液 后，蔗糖分子数量减少，造成蔗糖溶液 浓度下降，则蔗糖溶液和清水之间的浓 度差变小， a、b 间的差值随之减小。 【答案】B
二 探究：植物细胞的吸水和失水
➢ 实验原理 • 成熟的植物细胞与外界溶液共同构成渗透系统，可发生渗透吸水或渗透失水。 ➢ 实验材料的选择标准 • 一是成熟的活的植物细胞，保证细胞具有中央大液泡和细胞壁。 • 二是细胞液最好有颜色，易于观察。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞是理想的实验材料。
➢ 实验步骤
➢ 结论 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁 分离；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。 【易错提醒】 （1）质壁分离中的“质”指的是原生质层，而不是细胞质；“壁”指的是细胞壁。 （2）发生质壁分离后，细胞膜与细胞壁的间隙内充满了外界溶液（因为细胞壁具有全透性）。 （3）本实验是自身对照，用显微镜观察三次，第二次（质壁分离状态）与第一次（正常植物细胞） 对照， 第三次（质壁分离复原）与第二次（质壁分离状态） 对照。
【即时练】 1.［2019·郑州高三质检］将a、b、c 三组红细胞分别置于不同浓度的氯化 钠溶液中进行实验，浸泡一段时间后其细胞形态如下图所示。下列叙述错 误的是 （ ）
A. 图中所示细胞内液的渗透压，a 组的比b 组的高 B. 浸泡过程中a 组细胞失水量小于c 组细胞失水量 C. 若向a 组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能会皱缩后恢复原状 D. 上述实验中引起细胞形态的改变而消耗细胞提供的能量的比较是c>b>a
5.［2019·江西临川一中高一期末］下图表示扩散作用 实验装置，甲、乙两管的口径相同（初始液面高度相 等），半透膜允许水分子和葡萄糖分子通过，淀粉分子 无法通过，当达到扩散平衡时 （ ）
A. 甲、乙两管中的液面高度相等 B. 甲、乙两管中的葡萄糖溶液的浓度几乎相等 C. 甲、乙两管中的淀粉溶液的浓度相等 D. 两管中葡萄糖溶液的质量分数皆为8%，淀粉溶液的 质量分数皆为4%度时，细胞通过[13]
渗透作吸用水，细胞
壁和原生质层慢慢恢复成原来的状态， 此现象称为[14] 质壁分离复。原
判断题 1. 红细胞在低浓度的溶液中会因吸水而涨破，在高浓度的溶液中会因失水而皱缩 （ √ ） 2. 渗透作用的发生必须依靠半透膜和膜两侧的浓度差 （ √ ） 3.“质壁分离”中的“质”是指细胞质，“壁”是指细胞壁 （ × ） 4. 细胞膜和液泡膜都是选择透过性膜 （ √ ） 5. 当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，植物细胞就会发生质壁分离 （ × ） 6. 当外界溶液的浓度高于细胞内液体的浓度时，显微镜下的细胞没有发生质壁分离，则该细 胞一定是死细胞 （ × ）
课前预习
一 细胞的吸水和失水 • 以哺乳动物细胞为例： 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度[1] 低 时，细胞吸水膨胀； 当外界溶液
的浓度比细胞质的浓度[2] 高 时，细胞失水皱缩； 当外界溶液的浓度与细胞质的浓度[3] 相同 时，
水分进出细胞处于动态平衡。 • 在“水进出哺乳动物红细胞”的实验中，红细胞的细胞膜相当于一层[4] 半透膜 。当外界溶液的浓度
2. 植物细胞的吸水和失水 （1）当外界溶液浓度> 细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离。 （2）当外界溶液浓度< 细胞液浓度时，细胞吸水，液泡体积变大，细胞坚挺。 （3）当外界溶液浓度= 细胞液浓度时，细胞吸水和失水达到动态平衡。 【特别提示】 （1）满足动植物细胞渗透吸水的两个条件：半透膜（ 动 物细胞膜、植物原生质层）、浓度差（动 物细胞质和外界溶液的浓度差、植物的细胞液和外界溶液的浓度差）。 （2）细胞吸水和失水速率的大小和多少，取决于细胞膜（或原生质层）内外两侧的溶液浓度差。浓 度差越大，细胞吸水和失水的速率越大；反之，越小。
二 植物细胞质壁分离与复原
• 植物细胞的原生质层相当于一层[8] 半透膜 。当[9] 细胞液 的浓度小于外界溶液的浓度时，细
胞通过[10] 渗透作用失水，细胞壁和原生质层发生分离，此现象称为[11] 质壁分离。发生质壁分
4.［2019·河北定州中学高一期末］下图为渗透作用装置图， 其中半透膜为膀胱膜，图1、3 装置溶液A、B、a、b 浓度分别 用MA、MB、Ma、Mb 表示，图2、4 表示一段时间后，图1、3 液面上升的高度分别为h1、h2。如果A、B、a、b 均为蔗糖溶 液，且MA>MB、Ma=Mb>MA，则达到平衡后 （ ）
被动运输
学习目标 1.了解细胞吸水和失水的条件。（生命观念、科学思维） 2.进行关于植物细胞吸水和失水的实验探究。（科学观念、科学探究） 3.说明两种被动运输方式的异同。（生命观念、科学思维）
重点难点
重点 1.植物细胞质壁分离和复原。 2.被动运输的特点。 难点 1.渗透作用。 2.观察植物细胞的质壁分离和复原。
B. 加酶前A 侧液面上升，加酶后B 侧液面上升并等于A 侧液面高度
C. 加酶前后A、B 两侧液面高度不变
D. 加酶前A、B 两侧液面高度不变，加酶后B 侧液面上升并高于A 侧液面高度
【解析】 影响水分子扩散的溶液浓度的大小取决于溶质微粒的数目。相同物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽 糖溶液渗透压相等，但加入麦芽糖酶后，1 分子麦芽糖可被分解成2 分子葡萄糖，溶液的浓度变大， B 侧溶液的渗透压将大于A 侧溶液的，由A 侧溶液进入B 侧溶液的水分子数多于由B 侧溶液进入A 侧溶液的水分子数，故B 侧液面上升并高于A 侧液面高度。 【答案】D
2. 下图中甲表示物质扩散的图解，乙和丙是设计证明甲中物质扩散成立的实验装置。下列有关叙述 正确的是（ ）
A. 乙中液柱a 将持续上升 B. 乙中液柱a 将先上升后下降 C. 丙中液柱b 将持续上升 D. 丙中液柱b 将先上升后下降，最后保持不变 【答案】D
3.［2019·福建南平高一期末］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 液面高度一致，渗透平衡时的液面差为Δh。下列叙述错 误的是 （ ）
例2
难度★★☆ 典型★★★
下图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，观察植物细胞质壁分离与质壁分离复
原的基本操作步骤。下列相关叙述中，错误的是（ ）
A. 第二次观察（D）和第一次观察（B）形成对照，第三次观察（F）和第二次观察（D）形成对照 B. 该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置关系、液泡的颜色和大小等 C. 如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3 溶液，则可以省略E 过程 D. 增大蔗糖溶液的浓度，实验效果会更明显且不影响细胞的活性
【解析】 细胞形态的改变是 细胞通过渗透作用 失水或吸水造成的， 不需要细胞提供能 量。 【答案】D
2. ［2019·浙江温州新力量联盟高一期末］将家兔红细胞甲、乙、丙分别置于三种不同浓度（a、b、c） 的溶液中，水分子的跨膜运输示意图如下图所示（箭头方向表示水分子的进出方向，箭头粗细表示水 分子出入的多少，已知实验前甲、乙、丙细胞内部溶液浓度相等）。下列叙述正确的是 （ ）
内容精解
一 渗透作用的原理及应用分析
➢ 半透膜 • 半透膜是指允许一些小分子物质通过，而不允许大分子物质通过的多孔性薄膜。 ➢ 渗透现象 • 在下图所示的渗透系统中，由于单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多于由蔗糖溶液进入
清水的水分子数，漏斗内液面上升。
➢ 渗透作用 • 概念：水分子或其他溶剂分子通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象。
例1
难度★★★ 典型★★☆
右图表示一中间隔以半透膜（只允许水分子通过）的水槽，两侧分别
加入等物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。然后在半透膜两侧
加入等质量的麦芽糖酶（麦芽糖酶只能分解麦芽糖）。在加入麦芽糖
酶前后A、B 两侧液面的变化理论上是（ ）
A. 加酶前A 侧液面上升，加酶后B 侧液面上升并高于A 侧液面高度
1. 细胞膜相当于半透膜，外界溶液的浓度与细胞质的浓度存在浓度差，共同构成一个渗透 系统。 2. 细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧溶液的浓度差。 （1）当外界溶液的浓度< 细胞质的浓度时→细胞吸水膨胀。 （2）当外界溶液的浓度> 细胞质的浓度时→细胞失水皱缩。 （3）当外界溶液的浓度= 细胞质的浓度时→水分子进出细胞处于动态平衡。 • 植物细胞的吸水和失水 1. 成熟的植物细胞是一个渗透系统，如右图所示。 （1）半透膜——原生质层（包括细胞膜、液泡膜以及 两层膜之间的细胞质），相当于一层半透膜。 （2）浓度差——外界溶液与细胞液之间具有一定的浓度差。
【解析】 图中共有三次利用显微镜进行的观察，观察的指标主要是原生质层和细胞壁的位置关系以及液泡的 颜色和大小。三次观察形成对照，以确定是否发生了质壁分离或质壁分离复原， A、B 两项正确。 如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3 溶液，由于细胞在失水的同时，会不断地吸收K+ 和NO3-，所 以细胞液浓度升高， 当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞开始吸水，从而出现质壁分离自动复 原现象，C 项正确。 如果蔗糖溶液浓度过大，会导致细胞因过度失水而死亡，D 项错误。 【答案】D 【点拨】 本实验虽然只设计了一组实验，但是也遵循了实验的对照原则，对照方法为自身对照，即质壁分离 前和质壁分离后的细胞进行了对照。
【解析】 由题干所给条件可知Ma=Mb>MA>MB， 水分子通过半透膜进入漏斗内，液面都 升高，由于图3 中溶液的浓度差大于图 1 中溶液的浓度差，渗透进入b 的水分 子比进入a 的多，所以达到平衡后hl<h2， Ma>Mb。 【答案】B
A. h1>h2 Ma>Mb C. h1<h2 Ma<Mb
B. h1<h2 Ma>Mb D. h1>h2 Ma<Mb
【即时练】 1. 如右图所示的渗透装置，开始时 的液面高度为a，停止上升时的液面 高度为b，若每次停止上升后都将玻 璃管中高出烧杯液面的部分吸出，则 a、b 间的差值与吸出蔗糖溶液的次 数之间的关系是图中的（ ）
【解析】单位时间内由清水进入蔗糖溶 液的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水 的水分子数，所以玻璃管中蔗糖溶液的 液面上升。当用吸管吸出部分蔗糖溶液 后，蔗糖分子数量减少，造成蔗糖溶液 浓度下降，则蔗糖溶液和清水之间的浓 度差变小， a、b 间的差值随之减小。 【答案】B
二 探究：植物细胞的吸水和失水
➢ 实验原理 • 成熟的植物细胞与外界溶液共同构成渗透系统，可发生渗透吸水或渗透失水。 ➢ 实验材料的选择标准 • 一是成熟的活的植物细胞，保证细胞具有中央大液泡和细胞壁。 • 二是细胞液最好有颜色，易于观察。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞是理想的实验材料。
➢ 实验步骤
➢ 结论 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁 分离；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。 【易错提醒】 （1）质壁分离中的“质”指的是原生质层，而不是细胞质；“壁”指的是细胞壁。 （2）发生质壁分离后，细胞膜与细胞壁的间隙内充满了外界溶液（因为细胞壁具有全透性）。 （3）本实验是自身对照，用显微镜观察三次，第二次（质壁分离状态）与第一次（正常植物细胞） 对照， 第三次（质壁分离复原）与第二次（质壁分离状态） 对照。
【即时练】 1.［2019·郑州高三质检］将a、b、c 三组红细胞分别置于不同浓度的氯化 钠溶液中进行实验，浸泡一段时间后其细胞形态如下图所示。下列叙述错 误的是 （ ）
A. 图中所示细胞内液的渗透压，a 组的比b 组的高 B. 浸泡过程中a 组细胞失水量小于c 组细胞失水量 C. 若向a 组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能会皱缩后恢复原状 D. 上述实验中引起细胞形态的改变而消耗细胞提供的能量的比较是c>b>a
5.［2019·江西临川一中高一期末］下图表示扩散作用 实验装置，甲、乙两管的口径相同（初始液面高度相 等），半透膜允许水分子和葡萄糖分子通过，淀粉分子 无法通过，当达到扩散平衡时 （ ）
A. 甲、乙两管中的液面高度相等 B. 甲、乙两管中的葡萄糖溶液的浓度几乎相等 C. 甲、乙两管中的淀粉溶液的浓度相等 D. 两管中葡萄糖溶液的质量分数皆为8%，淀粉溶液的 质量分数皆为4%度时，细胞通过[13]
渗透作吸用水，细胞
壁和原生质层慢慢恢复成原来的状态， 此现象称为[14] 质壁分离复。原
判断题 1. 红细胞在低浓度的溶液中会因吸水而涨破，在高浓度的溶液中会因失水而皱缩 （ √ ） 2. 渗透作用的发生必须依靠半透膜和膜两侧的浓度差 （ √ ） 3.“质壁分离”中的“质”是指细胞质，“壁”是指细胞壁 （ × ） 4. 细胞膜和液泡膜都是选择透过性膜 （ √ ） 5. 当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，植物细胞就会发生质壁分离 （ × ） 6. 当外界溶液的浓度高于细胞内液体的浓度时，显微镜下的细胞没有发生质壁分离，则该细 胞一定是死细胞 （ × ）
课前预习
一 细胞的吸水和失水 • 以哺乳动物细胞为例： 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度[1] 低 时，细胞吸水膨胀； 当外界溶液
的浓度比细胞质的浓度[2] 高 时，细胞失水皱缩； 当外界溶液的浓度与细胞质的浓度[3] 相同 时，
水分进出细胞处于动态平衡。 • 在“水进出哺乳动物红细胞”的实验中，红细胞的细胞膜相当于一层[4] 半透膜 。当外界溶液的浓度
2. 植物细胞的吸水和失水 （1）当外界溶液浓度> 细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离。 （2）当外界溶液浓度< 细胞液浓度时，细胞吸水，液泡体积变大，细胞坚挺。 （3）当外界溶液浓度= 细胞液浓度时，细胞吸水和失水达到动态平衡。 【特别提示】 （1）满足动植物细胞渗透吸水的两个条件：半透膜（ 动 物细胞膜、植物原生质层）、浓度差（动 物细胞质和外界溶液的浓度差、植物的细胞液和外界溶液的浓度差）。 （2）细胞吸水和失水速率的大小和多少，取决于细胞膜（或原生质层）内外两侧的溶液浓度差。浓 度差越大，细胞吸水和失水的速率越大；反之，越小。
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4.1 被动运输 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一(共26张PPT)
2.红苋菜的叶肉细胞中含有花青素，若将红苋菜叶片放在清水中，水的颜色无明显变化；若
对其进行加热，随着水温升高，水的颜色逐渐变成红色，其原因是（ D ）
A. 花青素在水等无机溶剂中难以溶解
B. 水温升高使花青素的溶解度增大
C. 加热使细胞壁失去了选择透过性
D.加热使叶肉细胞的生物膜被破坏
课堂小练：
3.假如将甲，乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞液的浓
二.自由扩散和协助扩散
1.自由扩散 (也叫简单扩散)
细
物质通过简单的扩散作用进出细胞
胞
外
细
胞
膜
细 胞 内
二.自由扩散和协助扩散
1.自由扩散
水分子
O2、CO2、 水、N2
细 胞 外
细 胞 膜
细 胞 内
乙醇、 甘油、苯
二.自由扩散和协助扩散
2 .协助扩散 借助转运蛋白进出细胞的物质扩散方式
细 胞 外
漏斗管内的液面不再上升:
是烧杯中的水分子进出半透膜达到动态平衡的结果。
一.水进出细胞的原理
水进出哺乳动物红细胞
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，红细胞将会发生以下的变化：
思考：
水进出哺乳动物红细胞
1、红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？
2、红细胞的细胞膜是不是相当于半透膜？
影响因素
膜内外物质浓度梯度
协助扩散 顺浓度梯度
不耗能 需要 水 通道、 钾离子 通道
膜内外物质浓度梯度 和 转运蛋白 数量
课堂小练
1.将发生质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于清水中，发生的变化是（ A ）
A. 液泡的颜色逐渐变浅
2019-2020学年高中生物人教版必修1课件：第4章 第1节 被动运输
-10-
第1节 被动运输
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
2.协助扩散 (1)协助扩散又叫易化扩散,是指借助膜上的转运蛋白进出细胞的 物质扩散方式。 (2)方向:从高浓度一侧到低浓度一侧。 (3)条件:需要转运蛋白的协助,转运蛋白有载体蛋白和通道蛋白 两种。
-11-
第1节 被动运输课前篇Biblioteka 主预习 课堂篇探究学习-14-
第1节 被动运输
探究点一
探究点二
探究点三
课前篇自主预习 课课堂堂篇篇探探究究学学习习
1.蔗糖溶液液面上升的原因是什么? 答案:水分子可以通过半透膜,而蔗糖分子不能通过,单位体积内 清水的水分子含量大于蔗糖溶液的水分子含量,因此单位时间内由 烧杯进入漏斗的水分子数大于由漏斗进入烧杯的水分子数,导致漏 斗内液面上升。
-5-
第1节 被动运输
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
2.关于选择透过性膜与半透膜的关系,正确的说法有 ( ) ①具有半透性必然具有选择透过性 ②具有选择透过性必然具
有半透性 ③活的生物膜才具有选择透过性
④只有活的生物膜才具有半透性
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
解析:只有活的生物膜才具有选择透过性;具有选择透过性的膜
-8-
第1节 被动运输
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
2.下图为两个大小相同的萝卜,分别在上面挖一个大小相同的洞, 并在洞内各插入一支口径与洞口相同的玻璃管,甲玻璃管内注入3 mL清水,乙玻璃管内注入3 mL浓盐水,一段时间后,两玻璃管中液面 变动情况是( )
A.甲中升高,乙中降低 B.甲中降低,乙中先升高后降低 C.甲、乙中均降低 D.甲、乙中均升高 解析:依据细胞渗透作用原理,甲管下部细胞吸水,使液面下降;乙 管下部细胞失水,使液面升高。细胞可以吸收钠离子和氯离子。乙 玻璃管下部细胞可发生质壁分离复原,细胞吸水,液面又下降。 答案:B
第1节 被动运输
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
2.协助扩散 (1)协助扩散又叫易化扩散,是指借助膜上的转运蛋白进出细胞的 物质扩散方式。 (2)方向:从高浓度一侧到低浓度一侧。 (3)条件:需要转运蛋白的协助,转运蛋白有载体蛋白和通道蛋白 两种。
-11-
第1节 被动运输课前篇Biblioteka 主预习 课堂篇探究学习-14-
第1节 被动运输
探究点一
探究点二
探究点三
课前篇自主预习 课课堂堂篇篇探探究究学学习习
1.蔗糖溶液液面上升的原因是什么? 答案:水分子可以通过半透膜,而蔗糖分子不能通过,单位体积内 清水的水分子含量大于蔗糖溶液的水分子含量,因此单位时间内由 烧杯进入漏斗的水分子数大于由漏斗进入烧杯的水分子数,导致漏 斗内液面上升。
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第1节 被动运输
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
2.关于选择透过性膜与半透膜的关系,正确的说法有 ( ) ①具有半透性必然具有选择透过性 ②具有选择透过性必然具
有半透性 ③活的生物膜才具有选择透过性
④只有活的生物膜才具有半透性
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
解析:只有活的生物膜才具有选择透过性;具有选择透过性的膜
-8-
第1节 被动运输
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
2.下图为两个大小相同的萝卜,分别在上面挖一个大小相同的洞, 并在洞内各插入一支口径与洞口相同的玻璃管,甲玻璃管内注入3 mL清水,乙玻璃管内注入3 mL浓盐水,一段时间后,两玻璃管中液面 变动情况是( )
A.甲中升高,乙中降低 B.甲中降低,乙中先升高后降低 C.甲、乙中均降低 D.甲、乙中均升高 解析:依据细胞渗透作用原理,甲管下部细胞吸水,使液面下降;乙 管下部细胞失水,使液面升高。细胞可以吸收钠离子和氯离子。乙 玻璃管下部细胞可发生质壁分离复原,细胞吸水,液面又下降。 答案:B
4.1 被动运输 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一(共33张PPT)
①具有半透膜。 渗透作用发生的条件：
②半透膜的两侧的溶液具有浓度差。
水分渗透方向： 低浓度溶液 水分子数多
高浓度溶液 水分子水少
二、动物细胞的失水与吸水 红细胞与渗透装置的比较
细胞质
管内溶液
外界溶液
细胞膜
半透膜
动物红细胞的细胞膜相当于半透膜，当细胞膜两侧存在浓 度差，细胞会发生渗透吸水或失水。
二、动物细胞的失水与吸水
2、当你把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一段时间后就可 见有水分渗出，这些水分是从哪里来的？
白菜细胞失去水分，即水分的输出。 3、对农作物施肥过多，为什么会造成“烧苗”现象？
农作物根细胞失去水分，即水分的输出。
四、探究植物细胞的失水与吸水
1、提出问题 原生质层相当于一层半透膜吗？
2、作出假设 假设原生质层相当于一层半透膜
4.1 被动运输
细胞生活在一个液体的环境中，细胞膜作为细胞的边界，细胞 与外界环境进行物质交换都要经过细胞膜。细胞内外的物质含量有 很大差别，这与细胞膜的功能有什么关系呢？
细胞膜三大功能：
1.将细胞与外界环境分隔开； 2.进行细胞间的信息交流； 3.控制物质进出细胞
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。 玻璃纸是一种半透膜，水分子可以自由透过它， 而蔗糖分子则不能。
外界溶液浓度 小于
细胞质浓度
细胞吸水膨胀
外界溶液浓度 大于
细胞质浓度
细胞失水皱缩
外界溶液浓度 等于
细胞质浓度
保持原状态
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？
被动运输【新教材】人教版(2019)高中生物必修一课件
烧杯中的水分子进入漏斗中导致漏斗液面升高。事实上半透膜 两侧的水分子都能够通过扩散作用自由进出，但由于蔗糖溶液中水 的相对含量（单位体积中的水分子数）比烧杯中的水的相对含量低， 因此，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中 的速度相对更快些，导致漏斗中水量增加，液面上升。如果漏斗管足够长，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。 2、如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？
C．不需要细胞消耗能量
D．不能主动吸收物质
6、自由扩散和协助扩散的动力是（ B ）
A．葡萄糖 2020/7/25
B．浓度差
C．细胞膜
D．载体
课后练习
二、拓展应用 1、可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液。将紫色洋葱鳞片叶表皮细 胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞 质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度， 以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出 细胞液溶质浓度应介于这两个浓度之间。 2、假设：温度变化会影响水分子通过半透膜的扩散速率。
2020/7/25
（3）转运蛋白的类型
载体蛋白
通道蛋白
转运特点
只容许与自身结合 只容许与自身通道的直径和
部位相适应的分子 形状相适配，大小和电荷相
或离子通过
适宜的分子或离子通过
自身构象
是否与转运的 分子结合 是否有特异性 实例
改变 结合
具有 葡萄糖通过载体蛋
白进入红细胞
不改变 不结合
具有 水分子通过水通道蛋白进出
细胞
思考·讨论
1、自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？ 不需要。因为两者都是顺物质的浓度梯度。
C．不需要细胞消耗能量
D．不能主动吸收物质
6、自由扩散和协助扩散的动力是（ B ）
A．葡萄糖 2020/7/25
B．浓度差
C．细胞膜
D．载体
课后练习
二、拓展应用 1、可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液。将紫色洋葱鳞片叶表皮细 胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞 质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度， 以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出 细胞液溶质浓度应介于这两个浓度之间。 2、假设：温度变化会影响水分子通过半透膜的扩散速率。
2020/7/25
（3）转运蛋白的类型
载体蛋白
通道蛋白
转运特点
只容许与自身结合 只容许与自身通道的直径和
部位相适应的分子 形状相适配，大小和电荷相
或离子通过
适宜的分子或离子通过
自身构象
是否与转运的 分子结合 是否有特异性 实例
改变 结合
具有 葡萄糖通过载体蛋
白进入红细胞
不改变 不结合
具有 水分子通过水通道蛋白进出
细胞
思考·讨论
1、自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？ 不需要。因为两者都是顺物质的浓度梯度。
专题4.1 被动运输(课件)-2019-2020学年上学期高一生物同步精品课堂(新人教版必修1)(共21张PPT)
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， 这种物质的跨膜运输方式称为被动运输。
自由扩散
简单的扩散，如：甘 油、乙醇、苯等脂溶 性小分子
协助扩散
借助转运蛋白的运输， 如：葡萄糖、氨基酸等
巩固练习
1、如果植物细胞膜由选择透过性膜变成了全透性
膜，则该细胞可能已经（ ）
√ A、缩小 B、膨胀 C、死亡 D、生长
2、将下列活细胞放入浓的蔗糖溶液中，能发生质
壁分离现象的是（ ）
A、分生区细胞
B、人红细胞
√ C、种子的胚细胞 D、根毛细胞
3、家庭养花，如果施肥过多，会引起花卉萎蔫，
此时可采取的措施有（ ）
①加强光照
②改善空气流通
③适当浇灌清水 ④更换盆中泥土
√ A、①③ B、②④ C、①② D、③④
一般不能。 2、红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中说
的半透膜？ 是 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？
红细胞一般会因持续吸水而涨破。
4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下， 差值较大时吸水或失水较多。 5、临床输液为什么用生理盐水？
一、渗透作用
1、渗透作用概念 水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散 称为渗透作用（属于自由扩散）。
2、发生的条件 半透膜 两侧的溶液具有浓度差。
3、渗透作用的原理：
动物细胞的细胞膜 植物细胞原生质层 相当于一层半透膜
细胞（质）液浓度＞外界溶液浓度 吸水 细胞（质）液浓度＜外界溶液浓度 失水
细胞（质）液浓度=外界溶液浓度 平衡
47. 不是境况造就人，而是人造就境况。48. 你想成为幸福的人吗?但愿你首先学会吃得起苦。——屠格涅夫49. 成功的时候，都说是朋友。但只有母亲——她是失败时的伴侣。——郑振峄 50.在我们的一生中，没有人会为你等待，没有机遇会 为你停留，成功也需要速度 51.不论做什么事，都要相信你自己，别让别人的一句话将你击倒。人生没有对错，只有选择后的坚持，不后悔，走下去，走着走着，花就开了。52.吃别人吃不了的苦，忍别人受不了的气，付出比别人更 多的，才会享受的比别人更多。53.我们每个人的人生之舟都需要自己掌舵，自己掌控。懂得，是跌倒了依然会选择站起，失败了依然会选择重来，受伤了依然会选择坚强;懂得，是在黑暗中依然不迷失方向，在生死关头依然不乱了 方寸，在灾难包围中依然会微笑前行。54.思路清晰远比卖力苦干重要，心态正确远比现实表现重要，选对方向远比努力做事重要，做对的事情远比把事情做对重要。成长的痛苦远比后悔的痛苦好，胜利的喜悦远比失败的安慰好。 55.再大的事，到了明天就是小事，再深的痛，过去了就把它忘记，就算全世界都抛弃了你，——你依然也要坚定前行，因为，你就是自己最大的底气。56.人生路上常有风雨，需要一个好的心态。再难的路，只要不放弃，一直走下 去，总会走到终点;再重的担子，笑着是挑，哭着也是挑，又何必让自己难堪;再不顺的生活，撑一撑，也就过去了，笑容，最终会出现在脸上。57.最精美的宝石，受匠人琢磨的时间最长。最贵重的雕刻，受凿的打击最多。58.只有 对过去既往不咎，才能甩掉沉重的包袱；只有能够看轻自己，才能做到轻装上阵。只要不放弃，就没有什么能让自己退缩；只要够坚强，就没有什么能把自己打垮。59.学会驾驭自己的生活，即使困难重重，也要满怀信心的向前。 不自怜不自卑不哀怨，一日一日过，一步一步走，那份柳暗花明的喜乐和必然的抵达，在于我们自己的修持。真正想做成一件事，不取决于你有多少热情，而是看你能多久坚持。60.永远不要沉溺在安逸里得过且过，能给你遮风挡 雨的，同样能让你不见天日。只有让自己更加强大，才能真正的撑起一片天。61.人生中谁都有梦想，但要立足现实，在拼搏中靠近，在忍耐中坚持，别把它挂在嘴边，常立志者无志。62.人这一辈子，其实做不了几件事，所以想做
4.1 被动运输 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一
B.增大
C.减小
D.先增后减
4、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧
苗”。其原因是（ ）B
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 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
5、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理是
（ D）
A、盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用
归纳： 不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化
(1)溶质不能通过半透膜的情况 ①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则单位时间内 由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，外观上表现 为S1溶液液面上升；若S1溶液浓度小于S2溶液浓 度，则情况相反，外观上表现为S1溶液液面下降。 原因：膜两侧溶液中浓度高的一侧渗透压高，低的一侧渗透压低，水分 子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
0.3g/ml的蔗糖 溶液处理
清水处理
4 实验现象分析：
外界 溶液
中央 液泡
蔗糖 溶液
清水
变小、 颜色变深
逐渐恢复 原来大小、 颜色变浅
原生质层与细 胞壁 的距离
变大
变小
原生质体 大小变化
由大变小
由小变大
细胞 体积
基本 不变
基本 不变
5 质壁分离的原因： 外因： 外界溶液浓度 ＞ 细胞液浓度 内因： 原生质层相当于一层半透膜
下列说法错误的是两管液面高度差缩小且a管内液体遇斐林试剂加热无砖红色沉淀两管液面高度差缩小且ab管内液体遇斐林试剂加热均有砖红色沉淀则蔗糖的水解产物能通过半透膜两管液面高度差增大且a管内液体遇斐林试剂加热无砖红色沉淀不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化1溶质不能通过半透膜的情况溶液浓度则情况相反外观上表现为s溶液液面下降
2019人教版高一生物必修一第四章第一节被动运输新授课课件
什么？
因为，细胞膜同样具有有些物质可以通过，而有些 物质不能通过的特点。
问题二
什么情况下，红细胞会发生吸水或失水？
当外界溶液浓度＞细胞质基质浓度 时，红细胞失水；
当外界溶液浓度＜细胞质基质浓度 时，红细胞吸水。
【总结】红细胞发生渗透作用的条件 1.细胞膜相当于半透膜
2.外界溶液与细胞质基质存在浓度差
二、动物细胞的吸水和失水
课题一 水分子的跨膜运输
问题：细胞是否会发生渗透作用呢？
（一）动物细胞的吸水和失水
分析右图，一段时间后 红细胞会发生什么变化？
放到清水中，细胞不断 吸水膨胀直至胀破。
红细胞置于清水中
疑问？红细胞是否也是发生渗透作用呢？
【探究】红细胞是否具有发生渗透作用的条件
问题一 红细胞的 细胞膜 相当于半透膜，为
6.在显微镜下观察，可见质壁分离现象缓慢复原。
三、植物细胞的吸水和失水
3.质壁分离与质壁分离的复原：
细
胞
细胞不断失水
壁
原
生
质
细胞吸水
层
质壁正分常离细复胞原的细胞
质壁分离的细胞
0.3g/ml的蔗糖 溶液处理
清水处理
实验现象：
中央液 泡大小
原生质层 的位置
细胞 大小
蔗糖 溶液
逐渐变小
原生质层脱 离细胞壁
基本 不变
逐渐变大恢 原生质层逐渐 基本 清水 复原来大小 贴近细胞壁 不变
得出结论
植物细胞原生质层相当于一层半透膜,成熟 的植物细胞与外界溶液发生渗透作用。 当细胞液的浓度小于与细胞外界溶液的浓度时， 细胞失水，发生质壁分离；当细胞液的浓度大 于与细胞外界溶液的浓度时，细胞吸水，发生 质壁分离复原。
因为，细胞膜同样具有有些物质可以通过，而有些 物质不能通过的特点。
问题二
什么情况下，红细胞会发生吸水或失水？
当外界溶液浓度＞细胞质基质浓度 时，红细胞失水；
当外界溶液浓度＜细胞质基质浓度 时，红细胞吸水。
【总结】红细胞发生渗透作用的条件 1.细胞膜相当于半透膜
2.外界溶液与细胞质基质存在浓度差
二、动物细胞的吸水和失水
课题一 水分子的跨膜运输
问题：细胞是否会发生渗透作用呢？
（一）动物细胞的吸水和失水
分析右图，一段时间后 红细胞会发生什么变化？
放到清水中，细胞不断 吸水膨胀直至胀破。
红细胞置于清水中
疑问？红细胞是否也是发生渗透作用呢？
【探究】红细胞是否具有发生渗透作用的条件
问题一 红细胞的 细胞膜 相当于半透膜，为
6.在显微镜下观察，可见质壁分离现象缓慢复原。
三、植物细胞的吸水和失水
3.质壁分离与质壁分离的复原：
细
胞
细胞不断失水
壁
原
生
质
细胞吸水
层
质壁正分常离细复胞原的细胞
质壁分离的细胞
0.3g/ml的蔗糖 溶液处理
清水处理
实验现象：
中央液 泡大小
原生质层 的位置
细胞 大小
蔗糖 溶液
逐渐变小
原生质层脱 离细胞壁
基本 不变
逐渐变大恢 原生质层逐渐 基本 清水 复原来大小 贴近细胞壁 不变
得出结论
植物细胞原生质层相当于一层半透膜,成熟 的植物细胞与外界溶液发生渗透作用。 当细胞液的浓度小于与细胞外界溶液的浓度时， 细胞失水，发生质壁分离；当细胞液的浓度大 于与细胞外界溶液的浓度时，细胞吸水，发生 质壁分离复原。
4.1 被动运输【课件】(人教版2019新教材)高中生物必修1
【问题探讨】
1.漏斗管内的液面为什么会升高?如果漏斗管足够长，管内的 液面会无限升高吗?为什么? 【答案】烧杯中的水分子进入漏斗中导致漏斗液面升高。事 实上半透膜两侧的水分子都能够通过扩散作用自由进出，但 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 杯中的水的相对含量低，因此烧杯中的水扩散到漏斗中的速 度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速相对更快些，导致漏斗中 水量增加，液面上升。
被动运输
1、被动运输的概念 物质以扩散方式进入细胞，不需要消耗细胞内化学反应所
释放的能量的跨膜运输方式，包括自由扩散和协助扩散。 2、分类
自由扩散和协助扩散
被动运输
高浓度一侧 低浓度一侧
自由扩散(也叫简单扩散) 不需要转运蛋白，不消耗能量
水（少部分）、O2和 CO2、脂溶性小分子
协助扩散(也叫易化扩散)
第四章 细胞的物质输入和输出
第1节 被动运输
【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，而蔗糖分但进多出少，变现为液面上升。 ②水分子从相对含量高→相对含量低（扩散） ③液面不再上升时，由于静水压，漏斗内液体浓度依然大。
渗透作用
①含义：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 ②方向：从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。 ③渗透作用具备的两个条件：a.具有半透膜。b.膜两侧具有 浓度差。 ④渗透压：溶液中溶质微粒对水的吸引力。其大小取决于单 位体积溶液中溶质微粒数目的多少。
细胞吸水和失水原理在生产生活中的应用