資源簡介

第二章 細胞的結構和生命活動
第三節 物質進出細胞的運輸方式
第 2 課時 主動運輸
一、 教學目標
1.說明物質進出細胞的方式。
2.進行圖表數據的解讀。
二、教學重點
物質進出細胞的方式
三、教學難點
主動運輸。
四、教學方法
探究法、講述法、演示法
五、課時安排
2
六、教學過程
【問題引入】以“問題探討”引入，學生思考討論回答，教師提示。
【提示】 1.從圖上可以看出，氧氣、二氧化碳、氮氣、苯等小分子（苯還是脂溶性的） 很容易通過合成的脂雙層；水、甘油、乙醇等較小的分子也可以通過；氨基酸、葡萄糖等較
大的有機分子和帶電荷的離子則不能通過合成的脂雙層。
2.葡萄糖不能通過人工合成的無蛋白的脂雙層， 但小腸上皮細胞能大量吸收葡萄糖， 推
測小腸上皮細胞的細胞膜上有能夠轉運葡萄糖的蛋白質。
3.通過觀察此圖還可聯想并提出， 細胞需要的離子是否也通過細胞膜上的蛋白質來運輸
等問題。
【板書】被動運輸：由順濃度梯度的擴散。
主動運輸：逆濃度梯度的運輸。
【邊講邊列表】
【思考與討論】學生思考討論回答，教師提示。
【提示】1.自由擴散和協助擴散都不需要消耗能量。因為二者都是順物質的濃度梯度進
行的。
2.自由擴散與協助擴散的共同之處是都不需要細胞消耗能量。不同之處是：前者不需要
蛋白質的協助，后者必須有蛋白質的協助才能實現。
3.因為自由擴散和協助擴散都是順物質的濃度梯度進行的， 不需要細胞消耗能量， 所以
統稱為被動運輸。
運輸方式 自由擴散 協助運輸 主動運輸
跨膜方向 高→低 高→低 一般：低→高
載體協助 不需要 需要 需要
消耗能量 不用 不用 用
物質舉例 氧氣、二氧化碳、氮氣、苯等 小分子（苯還是脂溶性的） 水、 甘油、乙醇等較小的分子 氨基酸、葡萄糖等 較大的有機分子 K+、Mg2+、Na+ 、Cl－等- 帶電荷的離子
【思考題】學生思考討論回答，教師提示。
【提示】這是細胞的胞吞作用。這對于人體有防御功能， 并有利于細胞新陳代謝的正常
進行。
【技能訓練】學生思考討論回答，教師提示。
【提示】
1.K+和 Mg2+是通過主動運輸進入細胞的。
2.Na+和 Cl－是通過主動運輸排出細胞的。
3.因為以上四種離子細胞膜內外的濃度差較大， 細胞只有通過主動運輸才能維持這種狀
況。
【課堂小結】見上表。
【作業布置】練習三、四。第二章 細胞的結構和生命活動 第三節 物質進出細胞的運輸方式
第 2 課時 主動運輸
學習目標
（1）分析主動運輸的特點，并比較主動運輸和被動運輸的不同。
（2）識記胞吞和胞吐的特點。
[重難點擊]
（3）三種跨膜運輸方式的特點。
前課梳理
1 ．主動運輸是逆濃度梯度進出細胞的運輸方式，不僅需要膜上載體蛋白的參與，還需要消 耗細胞代謝釋放的能量。
2 ．影響主動運輸的因素
(1)載體蛋白的種類和數量：決定所運輸的物質種類和數量。
(2)能量：凡是能夠影響能量供應的因素都影響主動運輸的速度，如溫度、氧氣濃度等。 3 ．主動運輸的意義
主動運輸能夠保證活細胞按照生命活動的需要， 主動地選擇吸收所需要的營養物質， 排出新 陳代謝產生的廢物和對細胞有害的物質。可見， 主動運輸對于活細胞完成各項生命活動具有 重要意義。
學習探究
探究點一 主動運輸
請閱讀教材內容，結合提供的材料完成下面的分析：
1 ．在輪藻細胞中鉀的含量比它所生存的水環境多 63 倍，而麗藻細胞中則多 1065 倍。 (1)你認為在這些細胞吸收鉀時，鉀的運輸方向是怎樣的？
答案 由低濃度到高濃度。
(2)如果加入細胞呼吸抑制劑，吸收過程會立即減弱，說明了什么問題？
答案 說明這些過程是需要消耗能量的。
2 ．觀察下面主動運輸示意圖：
思考物質的主動運輸方式除需要能量外還需要什么？
答案 物質由膜經主動運輸方式進入細胞內需要載體蛋白的參與。
3 ．影響主動運輸的因素有哪些？請結合所給的信息，思考回答下列問題：
(1)甲、乙、丙三種植物對土壤中 M 離子的吸收情況不同，甲不能吸收， 乙、丙能吸收且丙 吸收的速率更快，研究表明甲根毛細胞膜上不具有運輸 M 的載體蛋白，乙、丙根毛細胞膜 上具有運輸 M 的載體蛋白， 而且丙的細胞膜上運輸 M 的載體蛋白數量多。這說明， 載體蛋 白的種類和數量會影響主動運輸的速率。
(2)研究表明，主動運輸的運輸速率和細胞的能量供應之間的關系如圖所示，請分析：
①ab 段：隨能量供應的增加，運輸速率增大，說明主動運輸需要消耗能量。
②bc 段：受載體蛋白數量的限制，運輸速率不再增加。
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探究點二 物質跨膜運輸方式的判斷
三種物質跨膜運輸的方式有著明顯的不同，請結合下圖對比分析：
1．物質 A 的運輸方式是自由擴散，判斷的理由是由高濃度到低濃度運輸， 不需要載體蛋白 和能量。
2 ．物質 B 的運輸方式是協助擴散，判斷的理由是 由高濃度到低濃度運輸，需要載體蛋白， 不消耗能量。
3 ．物質 C 的運輸方式是主動運輸，判斷的理由是 由低濃度到高濃度運輸，需要載體蛋白， 消耗能量。
4 ．三種物質的運輸中，與圖 2 曲線相符的是物質 C。與圖 3 中甲曲線相符的是物質 A，與
乙曲線相符的是物質 B 或物質 C。
5 ．氧氣的濃度主要通過影響細胞呼吸的強度，進而影響能量的供應。下圖是物質跨膜運輸 方式與細胞中氧氣濃度的關系：
(1)圖甲中物質的運輸速度與氧氣濃度無關，說明這種運輸方式不需要 能量，可能是 自由擴 散或者協助擴散。
(2)圖乙中物質的運輸在一定范圍內，隨著氧氣濃度的增加，運輸速度加快，說明這種方式 消耗能量，表示的是主動運輸，mn 段運輸速度不能繼續上升， 這是受載體蛋白數量的限制。
探究點三 胞吞和胞吐
載體蛋白雖然能夠幫助許多離子和小分子通過細胞膜， 但是， 對于像蛋白質這樣的大分子的 運輸卻無能為力。大分子、顆粒性的物質進出細胞要依靠胞吞和胞吐， 結合教材 P56 內容分 析：
1.什么是胞吞？
答案 胞吞就是大分子物質被包裹在細胞膜內陷形成的囊泡中，從細胞外進入細 胞內的過程。
2 ．什么是胞吐？
答案 胞吐就是物質以囊泡的形式通過細胞膜，從細胞內排到細胞外的過程。
3 ．由圖看出，胞吞和胞吐都要發生膜的彎曲、折疊和融合，這體現了生物膜的什么特點？ 答案 流動性。
4 ．如果用抑制劑降低細胞呼吸，細胞的能量供應減少，胞吞和胞吐也會受到影響，這說明 什么問題？
答案 胞吞和胞吐需要消耗能量。
注意： 判斷物質進出細胞的方式
(1)根據分子大小與是否需要載體蛋白、能量
(2)根據運輸方向：逆濃度梯度的跨膜運輸方式是主動運輸。
真題回眸
例 1．如圖是測定了某種生物的細胞對甲、乙兩種物質吸收速率與該物質濃度的關系繪制成
的曲線，仔細分析后，你認為下列說法中正確的是( )
A ．甲物質是主動運輸，乙物質是自由擴散
B ．甲物質是自由擴散，乙物質可能是主動運輸
C ．乙醇進入細胞的方式與乙物質相同
D ．K＋進入細胞的方式與甲物質相同
例 2 ．如圖表示細胞對大分子物質“胞吞 ”和“胞吐 ”的過程，下列與此有關的敘述，錯誤 的是( )
A ．a 與 b 均要以膜的流動性為基礎才可能發生
B ．a 要有細胞表面識別和內部供能才可能完成
C ．b 在細胞分泌的同時膜成分也隨之更新
D ．b 與 a 分別是細胞排泄廢物和攝取養分的基本方式
達標訓練
1 ．主動運輸不同于自由擴散，因為前者的特點是( )
A ．必須有載體蛋白的協助 B ．需要消耗能量
C ．物質從低濃度一側運輸到高濃度一側 D ．上述三項都具備
2 ．如圖是胡蘿卜在不同的含氧情況下從硝酸鉀溶液中吸收 K＋和 NO －3 的曲線。影響 A 、B 兩點和 B 、C 兩點吸收量不同的因素分別是( )
A ．載體蛋白數量、能量
B ．能量、載體蛋白數量
C ．載體蛋白數量、離子濃度
D ．能量、離子濃度
3．大腸桿菌在繁殖時，細胞內鉀離子的濃度是培養液的 3000 倍。如果
在培養液中加入一種叫箭毒素的藥物，大腸桿菌細胞內鉀離子濃度立即
下降， 這種藥物很可能( )
A ．使細胞膜變成全透性 B ．抑制膜上載體蛋白的活動
C ．加快細胞膜的流動 D ．使載體蛋白運動方向改變
4 ．細胞吸收物質的方式之一是胞吞，具體過程是：當物質吸附在細胞膜上時，細胞膜內陷， 形成小囊泡， 囊泡在移動的過程中在細胞內溶解消失， 把物質留在細胞質內。以下對胞吞的 理解正確的是( )
A ．體現了細胞膜的功能特性是選擇透過性 B ．這個過程不需要消耗能量
C ．該過程用于吸收小分子物質 D ．體現了細胞膜的結構特點是具有一定的
流動性

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