物质跨膜运输的方式

人教版新课标普通高中◎生物①必修人教版新课标普通高中◎生物①必修 分子与细胞分子与细胞 第第 3 3 节节物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式 教案教案 A A 教学目标教学目标 一、知识目标一、知识目标 1．举例说明物质跨膜运输的类型及特点。 2．说出被动运输与主动运输的异同点。 3．阐述主动运输对细胞的意义。 二、能力目标二、能力目标 运用类比和对比的方法进行学习，抓住关键，掌握本质。 三、情感目标三、情感目标 物质进出细胞的方式反映了细胞膜的功能， 这是在细胞膜结构的基础上进一步的学 习，树立生物膜结构与功能相适应的生物学观点。 教学重点、难点教学重点、难点 教学重点教学重点 物质进出细胞的方式。 教学难点教学难点 主动运输。 教学方法教学方法 探究法、讲述法、演示法。 课时安排课时安排 1 课时 教学过程教学过程 板书：第 3 节 物质跨膜运输的方式 引入引入 观察与思考 演示实验：向一杯清水中加入某种棕色液体，观察到什么实验现象？ （扩散是物质从高浓度向低浓度移动的现象。通过扩散，整杯清水中都有了棕色物 质分子的存在。） 我们怎样判断出这是什么物质呢？ （可以闻出这是醋的味道。说明醋分子除了在水中扩散，还进入了我们的肺泡，进 入我们的嗅觉细胞。） 那么这些分子是怎样进入我们的人体细胞的？会遇到什么障碍吗？ 回顾旧知识 生物膜流动镶嵌模型:（磷脂双分子层）构成膜的基本支架；（蛋白质）分子 镶在磷脂双分子层表面，有的嵌入或横跨磷脂双分子层。脂质与蛋白质可以（运动）， 故膜的结构特点是具有（流动性）。 1 教师备课系统──多媒体教案教师备课系统──多媒体教案 生物学基本的观点是：结构与功能相适应，这节课我们要探究的问题就是：物质 怎样进行跨膜运输来出入细胞？ 学生阅读观察并思考讨论“问题探讨” ，学生回答。 提示 1．从图上可以看出，氧气、二氧化碳、氮气、苯等小分子（苯还是脂溶性的）很 容易通过合成的脂双层；水、甘油、乙醇等较小的分子也可以通过；氨基酸、葡萄糖 等较大的有机分子和带电荷的离子则不能通过合成的脂双层。 2．葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层，但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄 糖，推测小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的蛋白质。 3．通过观察此图还可联想并提出，细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋白质 来运输等问题。 （学生阅读教材 70 页、71 页内容）思考： 1．物质跨膜运输的方式有哪几种？ 2．什么是主动运输，被动运输？ 3．被动运输的特点和种类。 （教师结合学生的理解和回答进行讲解） 一、被动运输一、被动运输 （一）自由扩散（一）自由扩散 生答师讲 能够通过脂双层膜的物质中，我们已知水进入细胞的方式是渗透作用，是顺相对 含量梯度的。其他物质也都是以这种简单的扩散作用进入细胞膜的，把这种方式叫做 自由扩散。 学生总结自由扩散特点。 生答师讲 自由扩散中，物质的运输方向是从浓度高的向浓度低的运输。物质运输的动力是 浓度差。以自由扩散进出细胞的物质，通常是一些小分子物质，气体或是脂溶性物质。 思考 不能通过脂双层膜，但细胞又需要的物质，比如葡萄糖怎样进入细胞？ 生答师讲 实验表明，葡萄糖不能通过磷脂双分子层的人工膜，但如果在人工膜中加入某种 蛋白质，葡萄糖则可以通过膜从高浓度处向低浓度处扩散。该实验说明什么? 学生分析资料，得出结论：说明葡萄糖可以借助载体通过脂双层。 （二）协助扩散（二）协助扩散 进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。物质的运输方向是从浓度 高的向浓度低的运输，需要载体协助。如葡萄糖进入红细胞。 自由扩散与协助扩散都是物质从高浓度向低浓度运输，浓度差是运输动力，均属 于被动运输。 思考与讨论：学生思考讨论回答。 提示： 2 人教版新课标普通高中◎生物①必修人教版新课标普通高中◎生物①必修 分子与细胞分子与细胞 1．自由扩散和协助扩散都不需要消耗能量。因为二者都是顺物质的浓度梯度进 行的。 2．自由扩散与协助扩散的共同之处是细胞都不需要消耗能量。不同之处是：前者 不需要蛋白质的协助，后者必须有蛋白质的协助才能实现。 3． 因为自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯度进行的， 细胞不需要消耗能量， 所以统称为被动运输。 思考：物质总是顺浓度梯度运输吗？ 二、主动运输二、主动运输 阅读教材 71 页，或出示资料。 1．人红细胞中K+的浓度比血浆高 30 倍，Na+的浓度却只有血浆的 1/6，细胞却仍 在“吸 K+排 Na+”。 2．人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力。血液中碘的质量浓度为 250mg/L，而甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液高20 倍~25 倍。 提出问题： 1．丽藻的细胞液与池水的多种离子浓度比(教材表格出示数据), 分析表中数据， 可得出什么结论？由丽藻仍然可以从池水中获得各种离子的现象，有何疑问？ 2．物质并不总是顺浓度梯度进入细胞的，有时可以逆浓度梯度运输，那么物质怎 样逆浓度梯度运输呢？ 阅读教材：总结主动运输概念及特点。 得出结论：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还 需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。 举例：如葡萄糖、氨基酸、核苷酸及各种离子出入细胞。 特点：物质逆浓度梯度运输需要载体及能量。 列表 运输方式运输方式 跨膜方向 载体协助 消耗能量 自由扩散自由扩散 高→低 不需要 不需要 氧气、二氧化碳、氮气、苯等小 物质举例分子（苯还是脂溶性的）、水、 甘油、乙醇等较小的分子 协助运输协助运输 高→低 需要 不需要 － 主动运输主动运输 一般：低→高 需要 需要 K+、Mg2+、Na+、 红细胞吸收葡萄糖Cl 等带电荷的离子， 葡萄糖，氨基酸 三、大分子物质进出细胞的方式三、大分子物质进出细胞的方式 学生阅读教材思考：大分子物质是如何进出细胞的？ 生答师讲 当细胞摄取大分子物质时，首先是大分子物质附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内 陷形成小囊，包围住大分子物质。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞 内部，这种现象叫做胞吞。 细胞需要外排的大分子物质，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞 膜融合，将大分子物质排出细胞，这种现象叫做胞吐。 3 教师备课系统──多媒体教案教师备课系统──多媒体教案 旁栏思考题：学生思考讨论回答。 提示：这是细胞的胞吞作用。这对于人体有防御功能，并有利于细胞新陈代谢的正 常进行。 技能训练：学生思考讨论回答。 提示 1．K+和 Mg2+是通过主动运输进入细胞的。 － 2．Na+和 Cl 是通过主动运输排出细胞的。 3．因为以上四种离子的细胞膜内外的浓度差较大，细胞只有通过主动运输才能维 持这种状况。 学生练习：课后练习一、二题。 提示：基础题1．D2．A 拓展题 低温环境肯定会影响物质的跨膜运输。温度会影响分子运动的速率，影响化学反应 的速率，因此，组成细胞膜的分子的流动性也会相应降低，呼吸作用释放能量的过程也 会因有关酶的活性降低而受到抑制。这些都会影响物质跨膜运输的速率。 4 人教版新课标普通高中◎生物①必修人教版新课标普通高中◎生物①必修 分子与细胞分子与细胞 教案教案 B B 教学目标教学目标 一、知识与