物质的跨膜运输方式教案

来源：高一生物  作者:王竹雨  录入:王竹雨  发布时间：2020/1/10 0:00:00  浏览次数：6596

第四章   第2节   物质跨膜运输方式

                      高一生物    王竹雨

一、教材分析  

   必修1第4章《细胞的物质输入和输出》共3节内容，第1节《物质跨膜运输的实例》，第2节《生物膜的流动镶嵌模型》，第3节《物质跨膜运输的方式》。第1节主要说明细胞膜是选择透过性膜，膜为什么具有选择透过性？这与第2节膜结构有关，第3节在细胞膜的亚显微结构基础之后，带领学生继续探究细胞膜控制物质进出功能的方式和原理。这3节内容的内在联系是：功能—结构—功能原理。这样的编排符合认识的规律，有助于帮助学生建立结构与功能相适应的观点。本节教材以问题探讨为引导，先让同学通过比较脂双层与细胞膜在控制物质进出上的差异，从而大胆对物质跨膜运输需要的条件提出猜想。接着通过简单明了的文字逐个介绍了物质跨膜运输方式的特点条件及实例。最后通过事例说明本节内容与社会的联系。当然，新课程要求我们“用教材教”，而不是教教材，教学中必须对教材内容进行加工、活化处理，引导学生去发现、去探究，还原知识发生的过程，凸现生命科学的魅力。

二、学情分析

学生已经具备了细胞膜的结构、水分跨膜运输实例的基础，掌握了蛋白质多样性的知识，为本节的学习奠定了认知基础。同时，高一学生已具备了一定的观察、比较、分析、解决问题、表达能力，自主学习意识不断增强，对事物的探究有热情。基于这样的学情，本节通过动画、文字、图表资料等具体展示某些物质跨膜运输的事例，设计了不同的探究主题，引导学生观察讨论，进行自主探究性学习。通过绘制坐标图、解读数据图、填写比较图、描述模式图、设计概念图等，帮助学生实现对细胞膜控制物质进出方式感性认识到理性认识的上升，深刻领会膜结构与功能相适应的观点。培养学生的探究能力，正确解读图表数据的能力。

三、教学目标  

1．知识与技能
　　①举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。
　　②说出被动运输与主动运输方式的异同点。
　　③阐述主动运输对细胞生活的意义。
　　④正确解读图表数据。
2．过程与方法
　　①运用类比和对比的方法进行学习，抓住关键，掌握本质。
　　②培养学生提出问题，解决问题的能力。
3．情感态度与价值观
　　①审视细胞结构与功能的统一美！
　　②培养学生的生物科学素养。

四、教学重难点

 1．教学重点   物质进出细胞的方式  

2、教学难点： 主动运输；图表数据的解读。

五、教学方法：谈话法、探究法

六、教学工具   多媒体课件 

七、课时安排   一课时。
八、教学过程

                       第三节    物质的跨膜运输方式

【学习目标】

1. 举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。

2. 说出被动运输和主动运输的异同点。

3. 阐述主动运输对细胞生活的意义。[来源:Zxxk.Com]

学会正确解读图表数据，提高图文转化能力。

【学习重难点】

重点：物质跨膜运输的方式：自由扩散、协助扩散、主动运输。

难点：主动运输的特点。

【自主学习】

回顾生物膜流动镶嵌模型的结构：

（1）细胞膜主要成分是            （2）基本支架：___________________

（3）蛋白质分布：________________（4）结构特点：___________________

（5）功能特点：___________________

一、小分子物质跨膜运输

（一）被动运输

1、自由扩散

（1）概念：物质通过简单的______________________ 进出细胞。

（2）特点：     浓度梯度（顺/逆）；       载体（需要/不需要）；        能量（需要/不需要）

（3）.举例：                                                     

2、协助扩散

（1）概念：进出细胞的物质借助_________________的扩散。

（2）特点：     浓度梯度（顺/逆）；       载体（需要/不需要）；        能量（需要/不需要）

（3）举例：                                                        

（二）主动运输

1.概念：物质从__________一侧运输到____________一侧，需要____________ 的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的__________________。

2.特点：     浓度梯度（顺/逆）；       载体（需要/不需要）；        能量（需要/不需要）

3.举例：                                                        

4.意义：主动运输方式保证了活细胞能够按照_____________ 的需要，主动选择吸收所需要的_________________ ，排出_____________ 和对细胞有害的物质。

二、、大分子物质非跨膜运输

   进入细胞可以通过 ________进行，转运出细胞通过__________ 进行。

【知识链接】

  一、 小分子物质跨膜运输

                                    (一） 被动运输

讨论：

1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？

                                                                        

2. 自由扩散和协助扩散有什么异同？

                                                                     

3、为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？

                                                                        

                               （二）主动运输

     

一般情况下，植物根系所处的土壤溶液中，植物所需的许多矿质元素离子浓度总是低于细胞液的浓度。观察左图：

1、丽藻细胞内的离子浓度为什么会比池水高？

                                                                          

2、逆着浓度梯度运输的物质需要什么条件？

                                                                           。

3.这种需要细胞消耗能量运输物质的方式的意义何在？

                                                                           

                                                                         

 

4、海带细胞吸收各种离子的比例差别很大这说明，其对离子的吸收具有__________，这取决于细胞膜上________________。→这体现了细胞膜的__           。

            比一比：      列表比较自由扩散、协助扩散与主动运输的区别：

物质跨膜运输的方式

被动运输

主动运输

自由扩散

协助扩散

运输方向

___浓度 

___浓度 

___浓度  

是否需要载体

 

 

 

是否消耗能量

 

 

 

代表例子

氧气、CO2、N2、水、

苯、脂肪酸、甘油、乙醇等

葡萄糖进入红细胞

葡萄糖、氨基酸、核苷酸、离子通过细胞膜等

影响因素

 

 

 

 

 

【能力提升】

1．据表格中的数据尝试构建数学模型，讨论影响三种运输方式的运输速率的主要因素。

表一：氧气跨红细胞膜时的运输速率：

细胞内外浓度差/

mmol*L-1

1.5

3

4.5

6

  7.5

速率（离子/秒）

8

15

24

30

 35

 1.根据表中数据画出氧气运输速率与物质的浓度的坐标系图

 

 

 

 

 

2.结论：物质的运输速率与浓度差成_______ 关系，自由扩散过程只受_______ 的影响。

表二：葡萄糖跨红细胞膜时的运输速率：

浓度差

（mmol/L）

1.5

3

4.5

6

  7.5

9

速率（离子/秒）

8

16

24

32

 32

32

1.根据表中数据画出葡萄糖跨细胞膜时的运输速率与物质的浓度的坐标系图

 

 

 

 

 

2.结论：在一定范围内，物质的运输速率与浓度差成_______ 关系，此过程只受_______ 的影响，超过范围后协助扩散过程物质运输速度受_____ 限制。

3.在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖可以通过协助扩散进入和红细胞。当细胞外葡萄糖的浓度低于细胞内时，细胞还能吸收这些营养吗？葡萄糖跨膜运输时的速率受什么条件的制约？你能画出相应的坐标系图吗？

4.

 

 

                               

 

 

 

 

（2）结论：在一定范围内，物质的运输速率与能量成_______ 关系，此过程只受_______ 的影响，超过范围后主动运输散过程物质运输速度受_____ 限制。

 

二、大分子物质的非跨膜运输

（一）胞吞过程：大分子或颗粒附着在细胞膜上，这部分       内陷形成       ，然后从细胞膜上分离下来，形成       进入细胞内部。

实例：单细胞生物如变形虫、草履虫都可以吞食细菌或食物颗粒，人体的吞噬细胞能吞噬细菌、细胞碎片及衰老的红细胞。

（二）胞吐过程：大分子先在细胞内形成       ，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜       ，将大分子排出细胞。

实例：胰岛细胞分泌胰岛素、胰腺细胞分泌酶原颗粒。

想一想：

1、胞吞和胞吐过程是否需要能量、是否需要载体协助？

                                                                              

2、胞吞与胞吐与细胞膜什么特点有关？

                                                                               

【归纳总结】         

                                

 

 

 

 

                                 

 

 

 

 

 

 

【习题巩固】   

1.下列跨膜运输的生理活动，属于主动运输的是                        （   ）  

  A．酒精进入胃黏膜细胞                 B．二氧化碳由静脉血进入肺泡内

  C．原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞   D．水分子出入细胞

2.若用呼吸酶抑制剂处理小肠绒毛上皮，则会明显影响其细胞吸收的物质是 （   ）

  A、氧气       B、脂肪酸、水           C、葡萄糖、水       D、钾离子、氨基酸

3.下列哪些物质出入细胞时与细胞中的核糖体和线粒体密切相关（  ）

A.尿素通过细胞膜                       B.人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖

C.肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na+          D.小肠绒毛上皮细胞吸收胆固醇

【学后反思】


九、教学板书

  第1节   物质跨膜运输方式

（一）小分子与离子

1、自由扩散

2、协助扩散

3、主动运输

（二）大分子物质

胞吞

胞吞

十、作业布置

十一、教学反思

1）本案例对教材重点的把握非常到位，难点的处理较为成功。采用探究式教学模式，体现了学生的主体地位，真正转变了教师和学生在课堂学习中的角色，教师在课堂教学中是“导演”，学生是“演员”、是主角。本节课以问题（任务）驱动学习，引导学生进行自主、探究和合作性学习。所设置的问题科学合理，条清理晰，具有一定的思维含量。问题环环相扣，步步深入，较好地体现了教师的主导作用和学生的主体地位。

2）在组织教学时化繁为简，化抽象为具体，充分利用教材中的彩图、图表及多媒体等辅助教学设备，灵活地解决了教学的重点与难点问题，深化了教学重点。教材处理比较到位，在教学过程中，首先检验学生学习本节知识应有的知识储备是否具备，然后转入新知学习，最后师生共同总结，结成知识网络，使学生对本节知识形成一个整体印象。