4.1 被动运输 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一
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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
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？
4.1 被动运输 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一
3.实验：探究植物细胞的吸水和失水
质壁分离产生的原因
内因：原生质层的伸缩性 大于细胞壁的伸缩性
外因：细胞液浓度<外界溶 液浓度
1 2
质壁分离能说明的问题
判断细胞的死活 测定细胞内外浓度 测定细胞膜的伸缩性
04
自由扩散和协助扩散
自由扩散和协助扩散
1.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。
外界浓度<细胞质浓度 吸水膨胀
外界浓度>细胞质浓度 失水皱缩
外界浓度=细胞质浓度 水分子进出细胞处于动态平衡
思考讨论
红细胞内的血红蛋白等有机物能 L够or透em过ips细um胞膜吗？ 当外界溶液浓度过低时，红细胞 会发生什么变Lo化re，m i为psu什m 么？ 红细胞吸水或失水的多少与什么 有关系？ Lorem ipsum
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。
半透膜：一些物质能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。
讨论
1.漏斗管内的页面为什么会升高？
讨论
如果用一层纱布代替玻璃纸，还会 如果烧杯中不是清水，而是同样浓
出现原来的现象吗？
度的蔗糖溶液，结果会怎样？
➢不会，因为纱布是全透性的，不但水分 ➢液面不会升高，因为半透膜两侧溶液的
不可以，因为血红蛋白是大分子，不能透过细 胞膜。
吸水涨破，因为外界溶液浓度过低，细胞不断 吸水，而细胞膜的伸缩性是一定的，超过了这 个限度，细胞就会破裂。
红细胞吸水或失水的多少主要取决于细胞内外 浓度差，一般差值越大，吸水或失水越多。
与经典渗透装Lo置rem相ip比su：m
【新教材】4.1被动运输人教版(2019)高中生物必修一优质课件
一.水进出细胞的原理
全透性(水可以自由
通过)、伸缩性较小
细
胞
细胞壁
液
植物细胞壁对于水和大部
分溶质是通透的，且伸缩
性比较小
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
细胞膜和液泡膜 以及两层膜之间 的细胞质称为原 生质层（伸缩性 较大）
探究·实践——探索植物细胞的吸水和失水
渗透作用
条件 原理
植物细胞 ①__原__生__质__层___（由细胞膜、液泡膜和两 层之间的细胞质组成）相当于半透膜 ②_细__胞__液__与__外__界__溶__液__具有浓度差
渗透作用
当外界溶液 浓度_小__于___ 细胞质浓度， 细胞吸水膨 胀
当外界溶液 浓度_大__于___ 细胞质浓度， 细胞失水皱 缩
✓半透膜 ✓膜两侧有浓度差（渗透压差）
2. 渗透的方向是水从相对含量高的一侧向相 对含量低的一侧渗透
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·讨论
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.当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞 一定会由于吸水而涨破吗？
4.红细胞吸水和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？
一 水进出细胞的原理
水分进出动物细胞的原理是渗透作用， 水分通过渗透作用进出动物细胞
那么水又是怎样进出植物细胞的呢？
被动运输
扩散：指物质从高浓度区域向低浓度区域自然运动的现象。 （顺浓度梯度）
人教版高中生物必修一课件：4.1 被动运输(新教材2019)(共24张PPT)
①高浓度
低浓度
（顺浓度）
②需要载体蛋白 2、例子：
葡萄糖进入红细胞
运输方向 载体蛋白
能量
被动运输 自由扩散 高低 不需要
不消耗
协助扩散 高低
需要 不消耗
举例
水、CO2、O2、甘油、乙 醇、苯
红细胞吸收 葡萄糖
13 课堂巩固：
c 1、下列关于物质跨膜运输的说法，错误的是 （
）
Hale Waihona Puke A .温度会影响物质跨膜运输的速率
细胞失水
质壁分离复原： 发生质壁分离的植 物细胞因吸水膨胀， 恢复为原来的状态。 外界溶液浓度＜ 细胞液的浓度
细胞吸水
植物细胞发生质壁分离的条件
（1）原生质层相当一层半透膜 （2）细胞壁的伸缩性比原生质层小；
（内因）
（3）外界溶液的浓度大于细胞液的浓度。（外因）
质壁分离与复原实验的应用
（1）判断植物细胞的死活 （2）测定植物细胞液浓度范围 （3）比较不同植物细胞的细胞液浓度
4 课堂小结：
渗透现象
水进出细 动物细胞的吸水和失水
被
胞的原理
植物细胞的吸水和失水 原生质层
动
运
质壁分离与质壁分离复原
输
自由扩散 特点：高 低
自由扩散和协助扩散
协助扩散 特点：高 低
需要载体蛋白
谢谢同学们的配合
111 导入新课：
用清水泡过的青菜却很硬挺， 盐腌制过的黄瓜皱皱巴巴，还会出很多水； 这是为什么呢？
12 引入概念：
一、水进出细胞的原理
1、渗透现象
半透膜： 一类可以让小分子
物质通过而大分子物 质不能通过的一类薄 膜的总称。 玻璃纸是半透膜。
4-1 被动运输 课件-高一上学期生物人教版(2019)必修1
第四章 细胞的物质输入和输出
第1节 被动运输
观察：
扩散现象：物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移 直到均匀分布的现象。
一、水进出细胞的原理
半透膜：是一类可以让小分子物质通过 （如水分子），而大分子物质 不能通过的一类薄膜。
渗透系统装置
具有一定孔径，只要分子比半透膜孔 径小就能自由通过，物质能否通过只 与孔径大小有关。
（3）当外界溶液的浓度低时，红细胞会由于吸水而涨破吗？ 会
（4）红细胞的吸水或失水取决于什么条件？ 动物细胞相当于 一个渗透装置
取决于细胞质浓度与外界溶液的浓度大小
迁移应用：
临床上输液为什么要用生理盐水或5%的葡萄糖溶液？ 生理盐水或5%的葡萄糖溶液是人体细胞的等渗溶液
三、植物细胞的吸水与失水
思考： （1）植物细胞内的液体环境主要是指 _液_泡__中__的__细__胞__液 （2）原生质层：指___细__胞__膜_____和 ___液__泡__膜_____以及两层膜之间的细胞质。
举例：玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜， 鱼鳔等均属于半透膜
思考：
1、漏斗管内的液面为什么会升高？ 单位时间内透过玻璃纸的水分子数多于渗出玻璃纸的水分子数量。
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？ 不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由透过。
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？
进行实验： 观看视频
实验现象及结果
植物细胞质壁分离现象
细胞失水时细胞壁和原生质 层都会出现一定程度的收缩, 但原生质层的伸缩性更大,故 原生质层会与细胞壁发生分离。
> 外界溶液浓பைடு நூலகம் 细胞液的浓度，细胞失水
植物细胞质壁分离复原现象
第1节 被动运输
观察：
扩散现象：物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移 直到均匀分布的现象。
一、水进出细胞的原理
半透膜：是一类可以让小分子物质通过 （如水分子），而大分子物质 不能通过的一类薄膜。
渗透系统装置
具有一定孔径，只要分子比半透膜孔 径小就能自由通过，物质能否通过只 与孔径大小有关。
（3）当外界溶液的浓度低时，红细胞会由于吸水而涨破吗？ 会
（4）红细胞的吸水或失水取决于什么条件？ 动物细胞相当于 一个渗透装置
取决于细胞质浓度与外界溶液的浓度大小
迁移应用：
临床上输液为什么要用生理盐水或5%的葡萄糖溶液？ 生理盐水或5%的葡萄糖溶液是人体细胞的等渗溶液
三、植物细胞的吸水与失水
思考： （1）植物细胞内的液体环境主要是指 _液_泡__中__的__细__胞__液 （2）原生质层：指___细__胞__膜_____和 ___液__泡__膜_____以及两层膜之间的细胞质。
举例：玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜， 鱼鳔等均属于半透膜
思考：
1、漏斗管内的液面为什么会升高？ 单位时间内透过玻璃纸的水分子数多于渗出玻璃纸的水分子数量。
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？ 不会, 因为纱布的孔隙很大, 蔗糖分子也可以自由透过。
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？
进行实验： 观看视频
实验现象及结果
植物细胞质壁分离现象
细胞失水时细胞壁和原生质 层都会出现一定程度的收缩, 但原生质层的伸缩性更大,故 原生质层会与细胞壁发生分离。
> 外界溶液浓பைடு நூலகம் 细胞液的浓度，细胞失水
植物细胞质壁分离复原现象
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
4.1 被动运输-高一生物课件(人教版2019必修1)
成熟的植物细胞由于中央液泡占据 了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄 层，所以细胞内的液体环境主要指的是液 泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两 层膜之间的细胞质称为原生质层。
探究 植物细胞的吸水与失水
探究类实验步骤 水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？
提出问题 原生质层是否相当于一层半透膜？
作出假设 水分通过渗透作用进出植物细胞原生质层相当于一层半透膜
葡萄糖、氨基酸顺浓度梯度跨膜运输。
低浓度
二、自由扩散和协助扩散
归纳：自由扩散和协助扩散有哪些共性?
载体蛋白
1.物质均以扩散的方式进出细胞 2.都是顺浓度梯度运输 3.均不需要消耗能量
二、自由扩散和协助扩散
转运蛋白可分为载体蛋白和通道蛋白两种
转运蛋白 转运特点 自身构象
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
设计实验 预测结果
进行实验
如下
结果、结论
表达与交流
进一步探究
探究 植物细胞的吸水与失水 1.实验原理
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
设 会失水；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会吸水。
计 实
2.材料用具
验 紫色洋葱鳞片叶
显微镜
0.3g/ml蔗糖溶液 清水
3.方法步骤
请你总结发生渗透作用的条件。
一、水进出细胞的原理
1.渗透现象
（1）概念 指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。方向从水相对含量高的一侧相 对含量低的一侧扩散。
（2）渗透作用产生的条件： （A）半透膜； （B）膜两侧的溶液具有浓度差。
如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？ 不会，纱布不是半透膜，蔗糖分子和水分子都能通过
探究 植物细胞的吸水与失水
探究类实验步骤 水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？
提出问题 原生质层是否相当于一层半透膜？
作出假设 水分通过渗透作用进出植物细胞原生质层相当于一层半透膜
葡萄糖、氨基酸顺浓度梯度跨膜运输。
低浓度
二、自由扩散和协助扩散
归纳：自由扩散和协助扩散有哪些共性?
载体蛋白
1.物质均以扩散的方式进出细胞 2.都是顺浓度梯度运输 3.均不需要消耗能量
二、自由扩散和协助扩散
转运蛋白可分为载体蛋白和通道蛋白两种
转运蛋白 转运特点 自身构象
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
设计实验 预测结果
进行实验
如下
结果、结论
表达与交流
进一步探究
探究 植物细胞的吸水与失水 1.实验原理
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
设 会失水；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会吸水。
计 实
2.材料用具
验 紫色洋葱鳞片叶
显微镜
0.3g/ml蔗糖溶液 清水
3.方法步骤
请你总结发生渗透作用的条件。
一、水进出细胞的原理
1.渗透现象
（1）概念 指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。方向从水相对含量高的一侧相 对含量低的一侧扩散。
（2）渗透作用产生的条件： （A）半透膜； （B）膜两侧的溶液具有浓度差。
如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？ 不会，纱布不是半透膜，蔗糖分子和水分子都能通过
4.1被动运输课件高一上学期生物人教版(2019)必修1
是否相等？(参看图b) ( B ）
A.右侧较高，两溶液等渗，即浓度相等 B.右侧较高,且右侧为高渗,即浓度较高 C.左侧较高，且右侧为低渗，即浓度较低 D.两侧高度相等，且为等渗，即浓度相同
2、水进出动物细胞的原理
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 相当于一层半透膜呢?（案例：红细胞吸水）
水分进出植物细胞经过细胞壁、_____原__生__质__层______（细胞膜、细胞质、
液泡膜）进出细胞，主要是指水经过_____原__生__质___层______进出液泡。
二、探究·实践：探究植物细胞的吸水和失水
二、探究·实践：探究植物细胞的吸水和失水
提出问题（原生质层是一层半透膜吗？——观察生活现象，
分析结果、得出结论
表达与交流（总结，写实验报告并适当交流）
外表皮紫色较浓、清水 0.3g/ml的蔗糖溶液、引流法
清水、引流法
实验现象
质壁分离
液泡大小
0.3 g/ml 蔗糖溶液
清水
变小
逐渐恢复 原来大小
液泡颜色 变深
重新变浅
原生质层的位置
原生质层脱离 细胞壁
原生质层恢复原 来位置
细胞大小 基本不变 基本不变
半透膜：细胞膜（具有活性）
半透膜两侧具有浓度差：
细胞质与细胞外盐水有浓度差。盐 态）水，平形衡态（不动变
细胞吸水膨胀、 局部涨破
细胞失水 皱缩
思考：若放在盐酸溶液中，红细胞是膨胀、皱缩、保持原状还是其他？
学以致用 与生活中的联系
吃腌制的咸菜，连续嗑带盐瓜子会感觉口渴， 这是为什么呢？
口腔细胞失水
小组讨论，问题探究：
5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水。
A.右侧较高，两溶液等渗，即浓度相等 B.右侧较高,且右侧为高渗,即浓度较高 C.左侧较高，且右侧为低渗，即浓度较低 D.两侧高度相等，且为等渗，即浓度相同
2、水进出动物细胞的原理
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 相当于一层半透膜呢?（案例：红细胞吸水）
水分进出植物细胞经过细胞壁、_____原__生__质__层______（细胞膜、细胞质、
液泡膜）进出细胞，主要是指水经过_____原__生__质___层______进出液泡。
二、探究·实践：探究植物细胞的吸水和失水
二、探究·实践：探究植物细胞的吸水和失水
提出问题（原生质层是一层半透膜吗？——观察生活现象，
分析结果、得出结论
表达与交流（总结，写实验报告并适当交流）
外表皮紫色较浓、清水 0.3g/ml的蔗糖溶液、引流法
清水、引流法
实验现象
质壁分离
液泡大小
0.3 g/ml 蔗糖溶液
清水
变小
逐渐恢复 原来大小
液泡颜色 变深
重新变浅
原生质层的位置
原生质层脱离 细胞壁
原生质层恢复原 来位置
细胞大小 基本不变 基本不变
半透膜：细胞膜（具有活性）
半透膜两侧具有浓度差：
细胞质与细胞外盐水有浓度差。盐 态）水，平形衡态（不动变
细胞吸水膨胀、 局部涨破
细胞失水 皱缩
思考：若放在盐酸溶液中，红细胞是膨胀、皱缩、保持原状还是其他？
学以致用 与生活中的联系
吃腌制的咸菜，连续嗑带盐瓜子会感觉口渴， 这是为什么呢？
口腔细胞失水
小组讨论，问题探究：
5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水。
4.1 被动运输(教学课件)-高中生物人教版(2019)必修一;
课堂小结
1.渗透作用概念、发生条件 2.动物细胞的吸水和失水 3.植物细胞的吸水和失水
质壁分离和质壁分离的复原
课堂练习
１.下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸 收的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素 分别是（ ）
A.载体数量、能量
B.能量、载体数量
C.载体数量、离子浓度
D.能量、离子浓度
A．图1中b的浓度大于c的浓度 B．图2中b的浓度等于c的浓度 C．图1 a中水分子扩散到b的速率大于a中水分 子扩散到c的速率 D．图2 a中水分子扩散到b的速率等于b中水分 子扩散到a的速率
知识延展
渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目， 溶质微粒越多，即溶液浓度越高，溶液渗透 压越大，吸水能力越强。
植物细胞的吸水和失水实验
（1）实验材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮 （2）方法步骤：
质 壁 分 离
0.3g/ml蔗糖溶液（较高浓度）
清水
质壁分离复原
实验现象：
中央液泡
原生质层 的位置
细胞 大小
蔗糖
变小
原生质层脱
溶液 （颜色较深） 离细胞壁
清水
逐渐恢复原 来大小（颜 色较浅）
原生质层恢 复原来位置
实验结论： 原生质层是一层半透膜
3、下列说法中错误的是：（ ）
A．黄瓜在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果
B．水分子进出细胞是自由扩散
C．葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助，但不消耗能 量，属于协助扩散
D．大肠杆菌吸收K+属于主动运输，既消耗能量，又需要 膜上的载体蛋白
2 根据下图所示曲线回答下列问题
运
4-1被动运输课件 高一上学期生物人教版(2019)必修1
2、实验原理
质壁分离明显的黑藻细胞
原理
外因 细胞液与外界溶液之间存在__浓__度__差__ ①成熟植物细胞的原生质层相当于一层__半__透__膜__
内因
②原生质层比细胞壁的伸缩性__大__
3、实验结果
实验 步骤
滴加蔗糖溶液
第二次对照 滴加清水
第一次对照
质壁分离
质壁分离复原
蔗糖溶液 清水
中央液泡大小及颜色 原生质层位置变化
漏斗管内的液面不会升高 条件二：半透膜两侧的溶液具有浓度差
半透膜两侧的浓度差是指溶质颗粒的物质的 量浓度，不是质量浓度。
一、渗透作用
1.定义 水分子或（其它溶剂分子）透过半透膜 从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。
2.渗透作用的原理
S1溶液
①液面上升的原因： 单位时间内：
S2溶液
从清水进入蔗糖溶液的水分子数 ＞ 从蔗糖溶液中进入清水的水分子数
预期结果：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_缩__小__，细胞_失__水__皱__缩__； 在清水中植物细胞的液泡又会__变__大___，细胞_吸__水__膨__胀__。
实验 探究植物细胞的吸水与失水
质壁分离
外表皮细胞
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 ① 0.3g/mL的蔗糖溶液 ② 吸水纸 ③ 清水
注意①会发生质壁分离，但蔗糖溶液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。
5、用一定浓度的KNO3溶液（NaCl等）进行实验，会有什么实验现象？ 注意②由于KNO3等这些外界溶液的浓度高，所以发生质壁分离 后来，由于细胞能吸收KNO3等这些物质，导致细胞内浓度升高， 所以将吸水发生自动复原。
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
质壁分离明显的黑藻细胞
原理
外因 细胞液与外界溶液之间存在__浓__度__差__ ①成熟植物细胞的原生质层相当于一层__半__透__膜__
内因
②原生质层比细胞壁的伸缩性__大__
3、实验结果
实验 步骤
滴加蔗糖溶液
第二次对照 滴加清水
第一次对照
质壁分离
质壁分离复原
蔗糖溶液 清水
中央液泡大小及颜色 原生质层位置变化
漏斗管内的液面不会升高 条件二：半透膜两侧的溶液具有浓度差
半透膜两侧的浓度差是指溶质颗粒的物质的 量浓度，不是质量浓度。
一、渗透作用
1.定义 水分子或（其它溶剂分子）透过半透膜 从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。
2.渗透作用的原理
S1溶液
①液面上升的原因： 单位时间内：
S2溶液
从清水进入蔗糖溶液的水分子数 ＞ 从蔗糖溶液中进入清水的水分子数
预期结果：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_缩__小__，细胞_失__水__皱__缩__； 在清水中植物细胞的液泡又会__变__大___，细胞_吸__水__膨__胀__。
实验 探究植物细胞的吸水与失水
质壁分离
外表皮细胞
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 ① 0.3g/mL的蔗糖溶液 ② 吸水纸 ③ 清水
注意①会发生质壁分离，但蔗糖溶液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。
5、用一定浓度的KNO3溶液（NaCl等）进行实验，会有什么实验现象？ 注意②由于KNO3等这些外界溶液的浓度高，所以发生质壁分离 后来，由于细胞能吸收KNO3等这些物质，导致细胞内浓度升高， 所以将吸水发生自动复原。
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
4.1 被动运输课件-高一上学期生物人教版(2019)必修1
2、植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的
植物细胞发生质壁分离的条件：
变小
使用的蔗糖溶液浓度要适宜！ 蔗糖溶液浓度过小，质壁分离现
1、细胞是活的
植物的导管细胞是死细胞
象不明显，影响观察；蔗糖溶液
2、细胞有大液泡 分生区的细胞等无大液泡
浓度过大，会使细胞在短时间内
3、细胞外溶液的浓度大于细胞液浓度
因失水过多而死亡，无法观察质
生活中杀菌、防腐、腌制食品 <过高浓度杀死细胞> 农业生产中的水肥管理 <施肥要适度>
习题检测
下图表示以洋葱表皮为材料及清水、0.3 g/mL
蔗糖溶液、0.5 g/mL蔗糖溶液、0.3 g/mL尿素
溶液进行相关实验（时间1表示开始用四种溶
渗透压高
思考：半透膜允许小于其孔洞直径的分子进出，具有筛选能力， 细胞膜具有选择透过性，它是否相当于一层半透膜呢？ 细胞的渗透作用是怎样的呢？
蔗糖溶液
半透膜 清水
细胞质
细胞膜 外界溶液
思考: 不同的外界浓度下，动物细胞进行怎样的渗透作用呢？
细胞膜相当于半透膜，动物细胞是一个渗透系统
外界溶液浓度小于细胞质浓度
水进出细胞的原理：探究植物细胞的吸水和失水
质壁分离与复原实验的拓展应用
测定细胞液浓度范围
注意控制单一变量
待测细胞+一系列浓度梯度的外界溶液
比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同细胞+同一外界溶液，质壁分离所需时间越短，浓 度差越大，细胞液浓度越小
比较未知溶液的浓度大小 比较原生质层与细胞壁伸缩性大小
变小；0
总结：
1. 吸水的实质： 渗透作用
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜由低浓度 溶液向高浓度溶液扩散的过程
4.1被动运输 第1课时 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一
渗透现象示意图
1．为什么液面会升高？若漏斗足够长， 管内的液面会无限升高吗？为什么？
单位时间内进入漏斗中的水分子数量比出来的水分子数量多。 液面不会无限升高，液面上升的过程中会受到外界的大气压力， 而液面上升的动力来自于半透膜两侧的浓度差，随着水分子的扩散， 浓度差减小，当浓度差减小到与大气压相抵消时，液面就不再变化了。
胀破
（二）水进出哺乳动物红细胞的原理
1．当外界溶液浓度＜细胞质的浓度时，细胞＿吸＿水＿。 2．当外界溶液浓度＞细胞质的浓度时，细胞＿失＿水＿。 3．当＿外＿界＿溶＿液＿浓＿度＿＝＿细＿胞＿质＿浓＿度＿时，水分进出平衡。
水进入其他动物细胞的原理与进出红细胞原理是一样的， 都是通过渗透作用。
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？ 红细胞中的血红蛋白是大分子有机物，不能透过细胞膜，它相当于 “问题探讨”中的蔗糖分子。
小结
水进出 动物细胞
原理：渗透作用 → 细胞膜相当于一层半透膜
外界溶液浓度＝ 细胞质浓度，水进出处动态平衡。
现象
外界溶液浓度＞细胞质浓度，细胞吸水膨胀。 外界溶液浓度＜细胞质浓度，细胞失水皱缩。
吸失水的量取决于细胞膜内外的浓度差。
作业
1．下列现象属于渗透作用的是（ D ）
A．蔗糖在水中溶解后使水变甜 B．暴露在空气中的氯化钠潮解 C．钾离子通过原生质层 D．萎蔫的菜叶放在清水中变硬
作业
2．现有体积相同、质量分数相同的蔗糖溶液和葡萄糖溶液。 图1表示这两种物质透过半透膜的情况，图2表示渗透作用装置
图，下列叙述合理的是（ D ）
A．图1体现了半透膜的选择透过性 B．图2甲中水柱a先上升后下降 C．图2乙中水柱b先上升后不变 D．透膜从低浓度溶液向高浓度溶 液的扩散，称为渗透作用。
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一、渗透现象及原理分析
1、渗透作用——水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜 的扩散
2、发生渗透作用的条件：
（1）具有半透膜 （2）半透膜两侧溶液具有浓度差
3、渗透的方向（水分子的运动方向）
（1）水的角度：水多→水少 （2）溶液的角度：低浓度→高浓度 （3）渗透压的角度：渗透压低→渗透压高
10%的蔗糖溶液
⑤实验现象
中央液泡 大小
0.3g/ml 蔗糖溶液
变小
清水
逐渐恢复 原来大小
⑥分析结果， 得出结论：
植物细胞的原生 质层相当于一层 半透膜
液泡 颜色
变深
重新 变浅
原生质层 的位置
细胞大小
原生质层脱 基本
离细胞壁
不变
原生质层恢 基本 复原来位置 不变
A
B
三、水进出植物细胞
1.原理： 渗透作用 ； 成熟植物细胞是一个渗透系统
自由扩散 ：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式
1、运输条件：
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。
讨论：2.如果用一层纱布代替玻璃纸， 还会出现原来的现象吗？
不会。因为纱布不是半透膜、孔隙大, 蔗糖分子也可以自由通 过，无法产生渗透现象。
E 10%的蔗糖溶液
渗透压小
30%的蔗糖溶液 B液面上升
F 10%的葡萄糖溶液 F液面上升 渗透压大
思考：水分子通过细胞膜进出细胞也是同样的原
理二吗、？水细进胞出会动发生物什细么胞变化？
清水（蒸馏水）
外界溶液浓度 小于
细胞质浓度
细胞吸水膨胀
30%蔗糖溶液
外界溶液浓度 大于
细胞质浓度
细胞失水皱缩
Байду номын сангаас
0.9%NaCl溶液
1.在较高浓度溶液中植物细胞失水，中央液泡变小， 预期结果 细胞皱缩
2.在清水中植物细胞吸水，中央液泡会变大，细胞膨胀
④进行实验 材料：紫色的洋葱鳞片叶
自身对照，观察3次
实验方法： 引流法
质壁分离
质：原生质层 壁：细胞壁
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水
质壁分离复原
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水
与经典渗透装置比较
管 内 溶 液外
界 溶 液 半 透 膜
细 胞 液
原 细胞质
生 质
液泡膜
层 细胞膜
细胞壁
实验：探究植物细胞吸水和失水
①提出问题：原生质层是否相当于一层半透膜？ ②作出假设：原生质层相当于一层半透膜。 ③设计实验
思 ① 将细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其形态变化 路 ② 再将细胞浸润在清水中，观察其大小变化
升高吗？为什么？
半透膜：一类可以让小分子物质透过， 而大分子物质不能通过的薄膜的总称。
水分子通过半透膜向漏斗内扩散的结果。从水的相对含量高的一侧
向相对含量低的一侧渗透。单位容积中，管内水分子数 < 管外水
分子数；单位时间内，渗出的水分子数 < 进入的水分子数。不会
无限升高。当单位时间内，进出的水分子数动态平衡时，不再升高。
2.现象： 质壁分离、质壁分离复原 质： 原生质层 ；壁： 细胞壁 。
3.发生质壁分离的原因 4.质壁分离材料选择条件：
A.有大液泡 B.液泡有颜色
C.活细胞
思考.应用
材料1：将白菜剁碎做馅时，常常放一些盐，一会儿就可看到水
分渗出。腌制的萝卜会变皱变软。为什么会有这样的现象？
材料2：不同的饮料浓度不同。浓度低的饮料可以用来补充体内
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。
讨论：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？
没有浓度差,水分子进出达到动态平衡,液面也不会升高。
思考：液面停止上升后，漏斗管内外的溶液浓度相等吗？
差的大小。差值越大，细胞吸水或失水越多。
思考：水又是怎样进出植物细胞的呢？植物细胞的什么
结构相当于“半透膜”？
三、水进出植物细胞
细胞壁（全透性）
细胞膜 细胞质 液泡膜
原 水进出细胞，主要
生 质 层
是指水经过原生质层 进出液泡。
大液泡
细胞内的液体环境主要
指的是液泡里面的细胞液。
成熟植物细胞结构 模式图
3 红细胞吸水或失水取决于什么条件？ 取决于红细胞内外溶液的浓度差。
4
想一想临床上输液为什么要用生理盐水？生基理本盐一水致的，浓细度胞与能血保浆持的形浓态度。
二、水进出动物细胞
1.原理：渗透作用 2.条件： 细胞膜 相当于动半物透细膜胞；是一个渗透系
膜两侧溶液具有统浓度差 。 3.动物细胞吸水或失水的多少取决于细胞内外溶液的浓度
水分，浓度高的饮料能起到这样的作用吗？为什么？
材料3：卖菜的阿姨常往青菜上洒水。洒水的原理是什么？洒水
后菜叶会有什么变化？
材料4：对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。原因是什么？
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。
被动运输分为自由扩散和协助扩散。
外界溶液浓度 等于
细胞质浓度
细胞形态不变
与经典渗透装置比较
细 胞 质
管 内 溶 液
外
界
溶
液
细 胞
？
半 透
膜
膜
动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜
思考、讨论
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？ 不能。相当于蔗糖分子。
2 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。
掌控着道道闸门， 驱动着各式舟车。 输入输出中忙碌， 被动主动间选择。 生物大分子铸就， 神奇的生命之膜。
思考：细胞膜是怎样控制物质输入和输出的呢？
不同的物质跨膜运输的方式一样吗？ 这与细胞膜的结构有什么关系呢？
第四章 细胞的物质输入和输出
第1节 被动运输
学习目标：1.理解渗透作用的条件及原理
2.结合探究实验，分析理解细胞吸水和失水的过 程及应用 3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验操作，分 析植物细胞的吸水和失水
4.建构被动运输的概念，比较自由扩散和协助扩 散的异同点。
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。
讨论：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