4.1 被动运输 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一 (1)
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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
探究植物细胞的吸水和失水
实验设计思路
设计实验时可以思考和讨论以下问题。 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___________。
探究植物细胞的吸水和失水
实验设计思路
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.对实验结果作出预测一细胞失水或吸水后 可能出现哪些可观察的变化?
这种借助膜上的转运蛋自进出 细胞的物质扩散方式，叫作协 助扩散( faiated difusion)， 也叫易化扩散。
转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。
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，而且每次转运时都会发生自身 构象的改变；
通道蛋白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。 分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋 白结合? 原生质层是否相当于一层半透膜?
探究植物细胞的吸水和失水
作出假设
假设是对问题所作的尝试性回答。作假设不 是凭空猜测，而是根据已有的知识和经验作 出合理的推断。请结合上文介绍的植物细胞 的结构特点和自己的生活经验，与本小组同 学讨论这个问题的合理答案。 本小组的假设是______________________ 。
THANKS
复习本节课内容
BEI DONG
YUN SHU
探究植物细胞的吸水和失水
将有些要蔫的菜叶没泡在清水中，不久，菜 叶就会变得硬挺。将白菜剁碎做馅时，常常 要放一些盐， 稍过一会儿就可见到有水分渗 出。对农作物施肥过多，会造成“烧苗"现 象。这些现象都说明，植物细胞也像动物细 胞一样，会发生吸水或失水现象，吸水或失 水同样与外界溶液的浓度有关。
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
【课件】4.1被动运输 课件-高中生物人教版(2019)必修1
填空题 (1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层(半透膜)。
(2)探究植物细胞的吸水和失水实验中，选择的材料必须是含 有 ( 中央大液泡 ) 的植株活细胞
被动运输
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。被动运输又分为自由扩散和协 助扩散两类。
③当外界溶液浓度=细胞质浓度时细胞形态不变
水进出其他动物细胞的原理与进出红细胞的原理是一样的，
都是通过渗透作用
三、植物细胞的吸水和失水
水又是怎样进出植物细胞的呢?
1.蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后， 会有什么变化? 菜叶又重新变得硬挺起来了，叶面伸展，即
水分的输入。
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?
速率相等时，两侧溶液浓度相等 D.半透膜两侧溶液的浓度差越大 上升的高度越高
上升后 的液面
清水 蔗糖溶液 半透膜
1. 原理
动物细胞的吸水和失水 半 透 膜 →细胞膜
浓度差 → 细胞质与外界溶液间具有浓度差 ① 当外界溶液浓度<细胞质浓度时 细胞吸水膨胀
2 . 现象 ②当外界溶液浓度>细胞质浓度时 细胞失水皱缩
第四章细胞的物质输入和输出
第1节 被动运输
教学目标
阐明细胞膜的选择透过性 阐明被动运输的原理和特点
1
新课讲授
玻璃纸(赛璐玢)
半透膜
某些物质可以通过，而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。 (如：玻璃纸，卵壳膜) 物质能否通过半透膜取决于其 分子直径与半透膜孔径的大小关系
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 内的液面会无限升高吗?为什么?
4.1 被动运输课件(共71张PPT)-(2024)高一生物(人教版2019必修1)
不同。渗透作用达到 平衡时，水分子通过半透 膜的双向扩散速率相等， 漏斗内蔗糖溶液的浓度仍 高于烧杯中清水的浓度。
蔗糖溶液 清水
问题探讨
4.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，孔隙大，可溶于水的物质都能够 自由通过，因此水分子和蔗糖分子都能通过。
5.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？
☞渗透作用是扩散作用的一种特殊形式
指水分子(或其他溶剂分子)通过_半__透__膜__的扩散，称为渗透作用。
（2）原理 水由相对含量高的地方向相对含量低的地方扩散。
溶液A浓度 > 溶液B浓度 ⇒A中水分子含量 < B中水分子含量
⥂ ➢ 水分子从B A移动
3.渗透作用 （3）发生条件
渗透作用所指的溶液浓度为 物质的量浓度而非质量浓度。
1
水进出细胞的原理
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， 而蔗糖分子则不能。
1.漏斗管内的液面为什么会升高？
问题探讨
2.如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？
蔗糖溶液 清水
蔗糖溶液对清水的渗透压（F1) 水柱产生的静水压（F2)
随着液面上升，水柱产生的静水压F2逐渐增大，当F2=F1时, 该渗透系统（即该装置）达到渗透平衡，此时半透膜两侧水分子
交换速率相等，液面不再升高。
问题探讨 3.渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？
1 水进出细胞的原理
4.1 被动运输第一课时课件高一上学期生物人教版(2019)必修1
渗透作用产生的条件： ①从溶质的角度分析：
条件一 ：半透膜
低浓度溶液→高浓度溶液
条件二：浓度差
渗透作用的方向：
②从水分子自身的角度分析： 水分子多→水分子少
水（溶剂）
含水量高 溶液浓度低 渗透压低 半透膜
含水量低 溶液浓度高 渗透压高
蔗糖（溶质）
想一想
比较： 1、B、C溶液的浓度
B浓度>C浓度 2、图甲A中水分子扩散到B的速度与A中水分子扩散到C的速度
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 。
植物细胞的哪个结构相当于半透膜呢？
细胞壁（全透性、伸缩性小）
细胞膜
外
细胞质 原生质层（半透膜）
界 溶
大液泡（选择透过性、伸缩性大）
液
水分进出植物细胞主要是指水经 过原生质层进出液泡。
成熟的植物细胞模式图
植物细胞的质壁分离及复原实验有哪些作用？
成熟植物细胞+不同种类溶液→质壁分离→溶质不能通过半透 膜的溶液（如蔗糖溶液）； 质壁分离后又自动复原→溶质能 通过半透膜的溶液（如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等溶液）
质壁分离及其复原的应用 （1）判断细胞的死活 （2）测定细胞液浓度范围： （3）比较不同植物细胞的细胞液浓度 （4）农业生产中的水肥管理 （5）生活中杀菌、防腐、腌制食品 （6）鉴别不同种类的溶液。 成熟植物细胞+不同种类溶液→质壁分离→溶质不能通过半透膜的 溶液（如蔗糖溶液）； 质壁分离后又自动复原→溶质能通过半透 膜的溶液（如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等溶液）
植物细胞的吸水与失水
1.原理：
细胞壁 （全透性）
细胞液
细胞膜
4.1 被动运输-高一生物课件(人教版2019必修1)
A.水分子被小肠上皮细胞吸收是顺浓度梯度进行的 B.葡萄糖进入红细胞需要转运蛋白的协助 C.乙醇分子进出小肠上皮细胞通过自由扩散方式进行 D.维生素 D 被小肠上皮细胞吸收属于协助扩散
导学案P60 对点练3.下图表示物质被动运输的一种方式。下列关于该方式的
C 叙述，正确的是( @70 )。
A.该方式的运输速率不存在饱和值 B.大部分离子以该方式进行跨膜运输 C.图中被运输物质必须与细胞膜上的载体蛋白结合 D.该方式也能逆浓度梯度输送特定分子
短，未知溶液的浓度越大， 反之则未知溶液的浓度越小
四、探究植物细胞的吸水和失水及质壁分离在探究实验中的应用
5 鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）
成熟植
只发生
溶质不能透过半
物细胞
质壁分离
透膜（如蔗糖溶
液）
不同种 类溶液
镜检
质壁分离 后自动复原
溶质能透过半透 膜（如KNO3溶液）
KNO3溶液
内因
四、探究植物细胞的吸水和失水及质壁分离在探究实验中的应用
1 判断成熟植物细胞的生物活性
待测成熟
植物细胞
一定浓度
镜检
蔗糖溶液
发生质 壁分离
无质壁 分离
导学案P65页
活细胞
死细胞
2 测定细胞液浓度范围
待测成熟 植物细胞
一系列浓度梯 度的蔗糖溶液
镜检
细胞液浓度介于未发生质 壁分离和刚发生质壁分离 的两蔗糖溶液浓度之间
阅读课本第63-65页，思考以下问题并找出答案：
1.成熟的植物细胞的原生质层由哪几个部分构成？ 2.成熟的植物细胞哪部分相当于半透膜？ 3.明确“探究植物细胞的吸水和失水”实验中的方法步骤。 4.什么是质壁分离现象？什么时候会发生质壁分离复原？尝试 描述他们的现象（如：液泡大小，颜色深浅等）。
导学案P60 对点练3.下图表示物质被动运输的一种方式。下列关于该方式的
C 叙述，正确的是( @70 )。
A.该方式的运输速率不存在饱和值 B.大部分离子以该方式进行跨膜运输 C.图中被运输物质必须与细胞膜上的载体蛋白结合 D.该方式也能逆浓度梯度输送特定分子
短，未知溶液的浓度越大， 反之则未知溶液的浓度越小
四、探究植物细胞的吸水和失水及质壁分离在探究实验中的应用
5 鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）
成熟植
只发生
溶质不能透过半
物细胞
质壁分离
透膜（如蔗糖溶
液）
不同种 类溶液
镜检
质壁分离 后自动复原
溶质能透过半透 膜（如KNO3溶液）
KNO3溶液
内因
四、探究植物细胞的吸水和失水及质壁分离在探究实验中的应用
1 判断成熟植物细胞的生物活性
待测成熟
植物细胞
一定浓度
镜检
蔗糖溶液
发生质 壁分离
无质壁 分离
导学案P65页
活细胞
死细胞
2 测定细胞液浓度范围
待测成熟 植物细胞
一系列浓度梯 度的蔗糖溶液
镜检
细胞液浓度介于未发生质 壁分离和刚发生质壁分离 的两蔗糖溶液浓度之间
阅读课本第63-65页，思考以下问题并找出答案：
1.成熟的植物细胞的原生质层由哪几个部分构成？ 2.成熟的植物细胞哪部分相当于半透膜？ 3.明确“探究植物细胞的吸水和失水”实验中的方法步骤。 4.什么是质壁分离现象？什么时候会发生质壁分离复原？尝试 描述他们的现象（如：液泡大小，颜色深浅等）。
4-1被动运输课件 高一上学期生物人教版(2019)必修1 (1)
如果将装置中的 漏斗换成动物细 胞还会不会吸水？
水分子通过细胞膜进出细胞也是同样的原理吗？细胞会发生什么样的变化？
二. 水进出动物细胞
2. 水进出动物细胞的原理
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，细胞的变化如下：
①外界溶液溶质的浓度 < 细胞质浓度
吸水膨胀
②外界溶液溶质的浓度 > 细胞质浓度
√
课堂检测
2．如图为渗透装置示意图，a、b分别为不同浓度的蔗糖溶 液，据图判断，下列叙述错误的是( ) A．若c为一层纱布，则不会发生此现象
√B．实验开始时，c两侧的溶液浓度大小是a>b
C．实验过程中漏斗管内的液面先上升后保持稳定 D．当漏斗管内的液面停止上升时，水分子进出漏斗达到动 态平衡
解析 如果c为纱布，漏斗内的蔗糖会扩散到外界溶液中，浓度差无法维持，液面不会
提出问题 作出假设
实验：探究植物细胞的吸水和失水
材料 用具
洋葱鳞片叶外表皮细胞 细胞具有紫色大液泡，便于观察。
设计实验
进行实验 分析结果 表达与交流
① 0.3g/mL的蔗糖溶液 ② 吸水纸 引流法 ③ 清水
选用化学试剂的条件： 1.对细胞无毒害 2.浓度适当
实验：探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
1. 渗透作用
扩散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。 渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。
好香啊！
图1 扩散
半透膜
图2 渗透
一. 水进出细胞的原理
渗透现象：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。
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，使漏斗内 外的液面高度 相等。
4.1 被动运输 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一高中生物精品公开课
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？ 条件二：浓度差 单位时间内透过玻璃纸进出的水分子量相同， 故漏斗管液面保持不变。
一、水进出细胞的原理
（一）渗透作用： 1、定义
水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。
2、水分子渗透总的方向：
从水相对含量 高的一侧
3、发生渗透现象的条件
的低一侧
（1）具有半透膜 （2）半透膜两侧的溶液具有浓度差
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
2、图1表示物质扩散的图解，图2是设计证明图1物质扩散成立
的实验装置。下列有关叙述正确的是( D )
如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
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。
讨论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？ 条件一 ：半透膜 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。
?
渗
透
1.分析渗透装置的主要构成及半透膜的含义。
现
2.预测漏斗内的液面变化。
象
3.完成课本中的思考讨论题。
半透膜：是一类可以让小分子物质通过（如水分子），而较大分 子物质（如蔗糖）不能通过的一类多孔性膜。物质能否通过只与 膜上孔径直径的大小有关。
比如： 玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等
漏斗液面上升，说明 烧杯中的水分子通过半透膜进入漏斗中。
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。 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
（一）渗透作用： 1、定义
水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。
2、水分子渗透总的方向：
从水相对含量 高的一侧
3、发生渗透现象的条件
的低一侧
（1）具有半透膜 （2）半透膜两侧的溶液具有浓度差
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
2、图1表示物质扩散的图解，图2是设计证明图1物质扩散成立
的实验装置。下列有关叙述正确的是( D )
如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
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。
讨论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？ 条件一 ：半透膜 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。
?
渗
透
1.分析渗透装置的主要构成及半透膜的含义。
现
2.预测漏斗内的液面变化。
象
3.完成课本中的思考讨论题。
半透膜：是一类可以让小分子物质通过（如水分子），而较大分 子物质（如蔗糖）不能通过的一类多孔性膜。物质能否通过只与 膜上孔径直径的大小有关。
比如： 玻璃纸，肠系膜，蛋壳膜，鱼鳔等
漏斗液面上升，说明 烧杯中的水分子通过半透膜进入漏斗中。
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。 5、想一想临床上输液为什么要用生理盐水。
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。
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
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第4章 细胞的物质输入和输出
4-1 被动运输
1、腌菜时出水 凉拌糖醋黄瓜时出水
2、蔫菜吸水 蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后， 形态上会有什么变化？
一 水进出细胞的原理
1、实验
讨论
1）漏斗管内的液面为什么会升高？ 水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗？
水进入漏斗中；
不是的，水分子既进也出， 在单位时间内，从烧杯中扩散到漏斗中的水分子数量比较多。
高浓度溶液
生理盐水
1）红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？ 不可以，因为血红蛋白是大分子，不能透过细胞膜。
2）红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透 膜？
类比推理
细胞内溶液 细胞膜
动物细胞也能发生渗透作用，细胞膜相当于 半透膜 。 只要细胞两侧存在浓度差，就会发生吸水或失水。
清水
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
细胞膜 细胞质 液泡膜
细胞壁 原生质层
细胞液
外界溶液
全透性 半透膜
浓度差
2）成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统
二 探究实验：植物细胞的吸水和失水
1 探究实验的一般程序： 提出问题 （原生质层是一层半透膜吗？）
作出假设 （原生质层相当于一层半透膜）
设计 植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其变
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？ 因纱布孔隙大，蔗糖也可以通过，液面不会升高。
3）如果烧杯中的不是清水， 而是同样浓度的蔗糖溶液， 结果会怎样？
单位时间进出漏斗的水分子数量相等，液面不会升高。 4）如果将烧杯中的溶液与漏斗中的溶液互换，液面怎么变 化？原因？ 液面下降；
因为烧杯中蔗糖浓度＞漏斗中溶液浓度，单位时间从漏斗 中扩散到烧杯中的水分子数量比较多，所以液面下降。
变化”。这表明( )
C
A.细胞已经死亡 B.蔗糖分子可以自由进出细胞 C.细胞液浓度与0. 40mol/L蔗糖溶液浓度相当 D.细胞质壁分离后能自动复原
3.在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量
变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中
的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量
将
(
)B
A.不变
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，一定时间后再加入蔗糖酶。该实验过程中最
可能出现的是( )
B
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 C．加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖 D．加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
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Hale Waihona Puke 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
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
例6、将洋葱表皮细胞浸入浓度为1mol/L的KNO3溶液中，细胞发 生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离复原，表皮 细胞又恢复到原来状态。分析
（1）发生质壁分离的原因 是 洋葱表皮细胞液的浓度小于外界溶液浓度。，细胞渗透失水； 又由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，便导致质壁分离.
28．. 某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。另一位
同考学点想一在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通
红墨水在清水中的扩散
水分子通过半透膜的扩散
半透膜：一些物质（如水分子）能透过， 而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。
2、渗透作用
1）概念 水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散。
2）条件
有半透膜 半透膜两侧的溶液存在浓度差
3）方向
半透膜
低浓度
高浓度
（水多）
（ 水少）
3 动物细胞的吸水和失水
清水
细胞壁的伸缩性 ＜ 原生质层的伸缩性
细胞 渗透 失水
植物细胞质壁分离
6 特别提醒：
①实验选材应为洋葱的鳞片叶的紫色外表皮；
② 实验试剂0.3g/mL的蔗糖溶液最适宜
0.5g/mL→失水过多细胞死亡→不能复原
浓度过低→ 失水过慢→ 观察时间太长。
③若用0.3g/mL的尿素、乙二醇、KNO3、NaCl
高浓度溶液
生理盐水
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？ 会发生吸水并且胀破 ，因为外界溶液浓度过低，红细胞 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。
4）红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
浓度差越大细胞吸水或失水越多
4 植物细胞的吸水和失水 1）成熟的植物细胞的结构
设计实验 方案 化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。
预期 在蔗糖溶液中植物细胞的液泡会变小，细胞皱缩； 结果 在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。
进行实验 （按预定方案进行实验） 分析结果 （分析实验结果，得出结论：……） 表达与交流 （总结，写实验报告并适当交流）
2 实验过程：
3 实验现象：
（2）自动发生质壁分离复原的原因是
。
（2）由于细胞可选择性地吸收K＋和NO3－，导致细 胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓度，细胞开始
吸水，从而发生质壁分离复原.
（3）以上事实表明细胞膜对离子的通透性存在差异，所以它
是一种 选择透过性膜 。
78.某同学设计渗透装置的实验如图所示(开始时状态)，烧杯中盛
↓进入细胞
P74
自动复原现象
课堂练习
1、以下可以发生渗透作用的是( )D.
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
2.将洋葱鳞片叶表皮放在“0.45 mol/L蔗糖溶液中，细
胞发生质壁分离；放在0. 35mol/L蔗糖溶液中细胞有胀
大的趋势；放在0. 40mol/L蔗糖溶中，细胞似乎不发生
4-1 被动运输
1、腌菜时出水 凉拌糖醋黄瓜时出水
2、蔫菜吸水 蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后， 形态上会有什么变化？
一 水进出细胞的原理
1、实验
讨论
1）漏斗管内的液面为什么会升高？ 水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗？
水进入漏斗中；
不是的，水分子既进也出， 在单位时间内，从烧杯中扩散到漏斗中的水分子数量比较多。
高浓度溶液
生理盐水
1）红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？ 不可以，因为血红蛋白是大分子，不能透过细胞膜。
2）红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透 膜？
类比推理
细胞内溶液 细胞膜
动物细胞也能发生渗透作用，细胞膜相当于 半透膜 。 只要细胞两侧存在浓度差，就会发生吸水或失水。
清水
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
细胞膜 细胞质 液泡膜
细胞壁 原生质层
细胞液
外界溶液
全透性 半透膜
浓度差
2）成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统
二 探究实验：植物细胞的吸水和失水
1 探究实验的一般程序： 提出问题 （原生质层是一层半透膜吗？）
作出假设 （原生质层相当于一层半透膜）
设计 植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察其变
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？ 因纱布孔隙大，蔗糖也可以通过，液面不会升高。
3）如果烧杯中的不是清水， 而是同样浓度的蔗糖溶液， 结果会怎样？
单位时间进出漏斗的水分子数量相等，液面不会升高。 4）如果将烧杯中的溶液与漏斗中的溶液互换，液面怎么变 化？原因？ 液面下降；
因为烧杯中蔗糖浓度＞漏斗中溶液浓度，单位时间从漏斗 中扩散到烧杯中的水分子数量比较多，所以液面下降。
变化”。这表明( )
C
A.细胞已经死亡 B.蔗糖分子可以自由进出细胞 C.细胞液浓度与0. 40mol/L蔗糖溶液浓度相当 D.细胞质壁分离后能自动复原
3.在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量
变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中
的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量
将
(
)B
A.不变
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，一定时间后再加入蔗糖酶。该实验过程中最
可能出现的是( )
B
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 C．加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖 D．加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
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Hale Waihona Puke 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
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
例6、将洋葱表皮细胞浸入浓度为1mol/L的KNO3溶液中，细胞发 生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离复原，表皮 细胞又恢复到原来状态。分析
（1）发生质壁分离的原因 是 洋葱表皮细胞液的浓度小于外界溶液浓度。，细胞渗透失水； 又由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，便导致质壁分离.
28．. 某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。另一位
同考学点想一在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通
红墨水在清水中的扩散
水分子通过半透膜的扩散
半透膜：一些物质（如水分子）能透过， 而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。
2、渗透作用
1）概念 水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散。
2）条件
有半透膜 半透膜两侧的溶液存在浓度差
3）方向
半透膜
低浓度
高浓度
（水多）
（ 水少）
3 动物细胞的吸水和失水
清水
细胞壁的伸缩性 ＜ 原生质层的伸缩性
细胞 渗透 失水
植物细胞质壁分离
6 特别提醒：
①实验选材应为洋葱的鳞片叶的紫色外表皮；
② 实验试剂0.3g/mL的蔗糖溶液最适宜
0.5g/mL→失水过多细胞死亡→不能复原
浓度过低→ 失水过慢→ 观察时间太长。
③若用0.3g/mL的尿素、乙二醇、KNO3、NaCl
高浓度溶液
生理盐水
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？ 会发生吸水并且胀破 ，因为外界溶液浓度过低，红细胞 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。
4）红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
浓度差越大细胞吸水或失水越多
4 植物细胞的吸水和失水 1）成熟的植物细胞的结构
设计实验 方案 化；再将细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。
预期 在蔗糖溶液中植物细胞的液泡会变小，细胞皱缩； 结果 在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。
进行实验 （按预定方案进行实验） 分析结果 （分析实验结果，得出结论：……） 表达与交流 （总结，写实验报告并适当交流）
2 实验过程：
3 实验现象：
（2）自动发生质壁分离复原的原因是
。
（2）由于细胞可选择性地吸收K＋和NO3－，导致细 胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓度，细胞开始
吸水，从而发生质壁分离复原.
（3）以上事实表明细胞膜对离子的通透性存在差异，所以它
是一种 选择透过性膜 。
78.某同学设计渗透装置的实验如图所示(开始时状态)，烧杯中盛
↓进入细胞
P74
自动复原现象
课堂练习
1、以下可以发生渗透作用的是( )D.
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
2.将洋葱鳞片叶表皮放在“0.45 mol/L蔗糖溶液中，细
胞发生质壁分离；放在0. 35mol/L蔗糖溶液中细胞有胀
大的趋势；放在0. 40mol/L蔗糖溶中，细胞似乎不发生