資源簡介

(共22張PPT)
第四章
細胞的生存需要營養物質和能量
滬科版
必修1
第一節質膜參與物質交換和信息交流
（課時2）
導入
糖蛋白
磷脂分子
蛋白質
細胞膜亞顯微結構模式圖
氧氣，二氧化碳
氮氣，水,尿素
苯，甘油，乙醇
氨基酸
葡萄糖
核苷酸
H+、
Na+、
K+、
Ca2+、
Mg2+、
HCO3_
人工合成的無蛋白質的磷脂雙層膜對不同分子的通透性
導入
講授新課
大分子以囊泡轉運方式進出細胞
大分子和顆粒物質不能以穿膜運輸的方式進出細胞，而是借助于細胞代謝提供的能量，通過胞吞和胞吐兩種囊泡轉運（vesicle
transport）的方式進出細胞。
胞吞的大致過程是：
大分子或顆粒物質首先與質膜接觸
隨著質膜內陷
這些物質被包圍起來形成小囊泡
然后小囊泡脫離質膜進入細胞
如果細胞吞入的是細菌、細胞碎片等較大的固體顆粒稱為吞噬作用。
例如，變形蟲等單細胞真核生物通過昋噬作用從周圍環境中攝取營養物質，高等動物的昋噬細胞通過吞噬作用消滅細菌、癌細胞及衰老的紅細胞。
如果細胞吞入的是較小的顆粒或液體物質，則稱為胞飲作用。大多數細胞都能連續進行胞飲作用。
概念：物質被一部分質膜包起來，然后這一部分質膜與整個質膜脫離，裹著該物質運到細胞的內側。
像分泌蛋白等一些大分子物質，在細胞內合成后，經過高爾基體的分類、包裝以岀芽方式形成囊泡，移至質膜并與之融合，繼而釋放到細胞外，這一過程叫作胞吐。
細胞分泌活動的最后一步就是胞吐。
內吞作用=胞吞
大分子物質和顆粒性物質附著在細胞膜上，由細胞膜內陷形成小囊，這些物質就被包入小囊內，然后，小囊從細胞膜上脫離下來形成小囊泡，進入細胞內部，這種現象叫做內吞作用。
拓展延伸
接觸
凹陷
包圍
分離
變形蟲吞噬草履蟲
舉例拓展：
講授新課
細胞通過質膜進行信息交流
細胞周圍不僅存在著氧氣、二氧化碳、水、無機鹽和葡萄糖，而且還有激素、生長因子和神經遞質等，這些物質有的參與細胞代謝，有的作為信號分子參與細胞的信息交流（cell
communication）。
一個細胞發出信號傳遞給特定的細胞，并通過一系列反應引起該細胞作出響應，這就完成了細胞間的信息交流。
質膜
物質交換
能量
信息交流
受體只識別特定的信號分子
細胞的物質交換和信息交流示意圖
多細胞生物體內存在著多種多樣的信號分子。相鄰的細胞通過直接接觸傳遞信息，但在多數情況下，這些信號分子被傳遞到遠處的特定細胞，與質膜上的特定糖蛋白等受體（receptor）特異性地結合，再將信息傳遞到細胞內部。
舉例拓展：
細胞質膜
細胞表面受體
親水的信號分子
神經細胞之間的聯系
高等植物細胞之間通過胞間連絲進行信息交流
細胞之間的信號分子含量極低，但是細胞接收信號后通過一系列處理和轉化，微弱的化學信號可以被逐級放大。
例如，當人受到驚嚇或突然遇到緊急情況時，腎上腺會分泌腎上腺素。腎上腺素隨血液到達肝或骨骼肌，作為信號分子與質膜表面的受體相互識別并結合，導致受體被激活，進一步啟動細胞內的一系列反應。
單個腎上腺素分子便可促使很多糖原分解，生成成千上萬個葡萄糖分子，最終提高了血液或肌細胞內的葡萄糖濃度。這種“雪崩式”連鎖反應，迅速滿足了腦組織和肌肉活動對葡萄糖的需要，從而使人體能夠采取行動以應對突發事件。
細胞對信號分子作出響應的主要方式包括調節細胞代謝、改變細胞形狀和運動以及調節基因的表達等。
細胞的信息交流不僅依賴信號的傳遞與響應，也依賴于信號的及時解除與終止。
細胞通過質膜以穿膜運輸和囊泡轉運方式控制著物質進出細胞，這種選擇透過性保證了細胞按照生命活動的需要與周圍環境進行物質交換；細胞之間通過頻繁的信息交流，及時調整各項生命活動的強度和頻度，使細胞的代謝過程精準和諧。
意義
課堂練習
1.紅細胞吸收甘油與吸收葡萄糖的相同點是（
）
A.低濃度→高濃度
B.載體蛋白質協助
C.高濃度→低濃度
D.消耗能量
2.下列物質中不能橫穿細胞膜進出細胞的是（
）
A.維生素D和性激素
B.水和尿素
C.氨基酸和葡萄糖
D.酶和胰島素
C
D
課堂練習
3.細胞膜常常被脂類溶劑和蛋白酶處理溶解，由此可以推斷細胞膜的化學成分主要是（
）
A、磷脂、蛋白質、多糖
B、蛋白質、多糖
C、磷脂、蛋白質
D、蛋白質、核酸
4.細胞膜上與細胞識別、免疫反應、信息傳遞和血型決定有密切關系的化學物質是（
）
A、糖蛋白
B、磷脂
C、脂肪
D、核酸
C
A
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4.1質膜參與物質交換和信息交流（課時2）教學設計
課題
4.1質膜參與物質交換和信息交流（課時2）
單元
必修1
學科
生物
年級
高中
教材分析
本節是高中教材第一冊第4章細胞的生存需要營養物質和能量"中第1節
質膜參與物質交換和信息交流的內容。本節內容分為2課時。本課包括細胞的吸水和失水、物質跨膜運輸的其他實例兩部分內容。細胞的吸水和失水具有重要的教學價值，涉及一個探究實驗，通過對植物細胞失水和吸水的探究，學生應學會探究活動的一般方法和步驟，觀察到質壁分離及復原現象。通過學習其他物質跨膜運輸的實例，認識物質跨膜運輸并不都是順相對含量梯度進行的，進而理解細胞膜和其他生物膜是選擇透過性膜。本課內容對本章后兩節的學習起到了重要的鋪墊作用。
學習目標與核心素養
1知識與技能通過師生互動、觀看圖片，能夠舉例說岀細胞膜是選擇透過性膜通過治療分析，嘗試提出問題，作出假設通過實驗探究，能夠進行關于植物細胞吸水和失水的實驗設計和操作2過程與方法（1）通過觀察植物細胞的質壁分離和復原知道探究的一般流程。（2）通過實驗探究培養學生對實驗的探究及歸納分析的能力3情感態度與價值觀（1）通過細胞膜的成分和功能的學習，認同細胞是最基本的生命系統。（2）通過實例學習，體驗從生活實例中去探求知識的過程。生命觀念：明確細胞膜的結構與其功能相統一科學思維：通過細胞膜的成分和功能的學習，認同細胞是最基本的生命系統，培養學生的生命觀念。社會責任：體驗從生活實例中去探求知識的過程。
重點
教學重點：舉例說出細胞膜是選擇透過性膜。
難點
教學難點：嘗試提出問題，作出假設。
教學過程
教學環節
教師活動
學生活動
設計意圖
導入新課
第1課時人工合成的無蛋白質的磷脂雙層膜對不同分子的通透性
學生觀察細胞膜的亞顯微結構，了解細胞膜的通透性。
通過細胞膜的結構和通透性，將學生帶入第2課時有關分子的運輸和通透的學習本。
新課講授大分子以囊泡轉運方式進出細胞胞吞胞吐細胞通過質膜進行信息交流
大分子和顆粒物質不能以穿膜運輸的方式進出細胞，而是借助于細胞代謝提供的能量，通過胞吞和胞吐兩種囊泡轉運（vesicle
transport）的方式進出細胞。
胞吞的大致過程是：如果細胞吞入的是細菌、細胞碎片等較大的固體顆粒稱為吞噬作用。例如，變形蟲等單細胞真核生物通過昋噬作用從周圍環境中攝取營養物質，高等動物的昋噬細胞通過吞噬作用消滅細菌、癌細胞及衰老的紅細胞。如果細胞吞入的是較小的顆粒或液體物質，則稱為胞飲作用。大多數細胞都能連續進行胞飲作用。概念：物質被一部分質膜包起來，然后這一部分質膜與整個質膜脫離，裹著該物質運到細胞的內側。像分泌蛋白等一些大分子物質，在細胞內合成后，經過高爾基體的分類、包裝以岀芽方式形成囊泡，移至質膜并與之融合，繼而釋放到細胞外，這一過程叫作胞吐。細胞分泌活動的最后一步就是胞吐。拓展：內吞作用=胞吞大分子物質和顆粒性物質附著在細胞膜上，由細胞膜內陷形成小囊，這些物質就被包入小囊內，然后，小囊從細胞膜上脫離下來形成小囊泡，進入細胞內部，這種現象叫做內吞作用。胞吐總結：舉例拓展：細胞周圍不僅存在著氧氣、二氧化碳、水、無機鹽和葡萄糖，而且還有激素、生長因子和神經遞質等，這些物質有的參與細胞代謝，有的作為信號分子參與細胞的信息交流（cell
communication）。一個細胞發出信號傳遞給特定的細胞，并通過一系列反應引起該細胞作出響應，這就完成了細胞間的信息交流。細胞的物質交換和信息交流示意圖：多細胞生物體內存在著多種多樣的信號分子。相鄰的細胞通過直接接觸傳遞信息，但在多數情況下，這些信號分子被傳遞到遠處的特定細胞，與質膜上的特定糖蛋白等受體（receptor）特異性地結合，再將信息傳遞到細胞內部。舉例拓展：神經細胞之間的聯系高等植物細胞之間通過胞間連絲進行信息交流細胞之間的信號分子含量極低，但是細胞接收信號后通過一系列處理和轉化，微弱的化學信號可以被逐級放大。例如，當人受到驚嚇或突然遇到緊急情況時，腎上腺會分泌腎上腺素。腎上腺素隨血液到達肝或骨骼肌，作為信號分子與質膜表面的受體相互識別并結合，導致受體被激活，進一步啟動細胞內的一系列反應。單個腎上腺素分子便可促使很多糖原分解，生成成千上萬個葡萄糖分子，最終提高了血液或肌細胞內的葡萄糖濃度。這種“雪崩式”連鎖反應，迅速滿足了腦組織和肌肉活動對葡萄糖的需要，從而使人體能夠采取行動以應對突發事件。細胞對信號分子作出響應的主要方式包括調節細胞代謝、改變細胞形狀和運動以及調節基因的表達等。細胞的信息交流不僅依賴信號的傳遞與響應，也依賴于信號的及時解除與終止。意義：細胞通過質膜以穿膜運輸和囊泡轉運方式控制著物質進出細胞，這種選擇透過性保證了細胞按照生命活動的需要與周圍環境進行物質交換；細胞之間通過頻繁的信息交流，及時調整各項生命活動的強度和頻度，使細胞的代謝過程精準和諧。
學生觀看課本與課件圖文，理解大分子和顆粒物質通過胞吞和胞吐兩種囊泡轉運的方式進出細胞。學生觀看胞吞過程流程圖，結合圖片進行理解。學生觀看課件圖文，結合實例理解吞噬作用。。學生觀看課件圖文，結合實例理解胞飲作用。學生學習過細胞的胞吞后隨即學習胞吐現象，對比中掌握兩者的概念。仔細閱讀材料，延伸知識廣度，學習與胞吞概念相關的概念知識。學生根據胞吐概念學習，嘗試總結出它的過程，鞏固新知。學生觀看變形蟲吞噬草履蟲的過程示意圖，學以致用。學生閱讀課本知識，了解細胞周圍的物質的不同作用。學生觀看細胞的物質交換和信息交流示意圖，理解信息交流的過程。學生觀看舉例，通過神經細胞之間的聯系和高等植物細胞之間通過胞間連絲進行信息交流，感受信號分子進行信息交流的過程。學生閱讀課本，了解細胞接收信號后通過一系列處理和轉化，微弱的化學信號可以被逐級放大，進一步學習信息交流知識。學生閱讀課本，了解信息交流功能的意義。
結合圖片引導學生感知胞吞和胞吐的運輸方式，結合課本閱讀的知識，達到對新概念的理解。步驟流程圖展示胞吞的過程，使知識更加直觀、條理清晰，幫助學生對新概念深入理解，有序記憶。通過舉例，形象直觀展示吞噬作用的過程，加深學生對新概念的理解。通過對細胞吞入的物質大小進行分析，對比學習細胞的吞噬作用和胞飲作用，從而達到對比理解記憶，更有利于學生識記和記憶。學生對比學習細胞的胞吞和胞吐現象，結合圖文的直觀展示，深入理解兩個新概念之間的異同，為物質在細胞內的運輸做鋪墊。引導學生嘗試總結出胞吐的原理過程，鍛煉學生的歸納總計能力的同時，也鞏固學習了新概念知識，進一步理解新概念。通過拓展舉例，幫助學生結合實際理解新概念，達到學以致用的能力水平。學生通過閱讀課本，自學細胞周圍的信號分析參與細胞的信息交流，結合示意圖理解細胞的物質交換和信息交流的過程。通過圖文結合學習信號分子進行信息交流的過程，加深理解。通過實例分析，圖文結合理解細胞物理的信息交流功能，幫助學生把新知內化，達到學以致用。通過閱讀課本，引導學生自主，培養他們自學能力的同時，又進一步學習細胞的信息交流條件極其意義。
小試牛刀：1.紅細胞吸收甘油與吸收葡萄糖的相同點是（
C
）A.低濃度→高濃度
B.載體蛋白質協助C.高濃度→低濃度
D.消耗能量2.下列物質中不能橫穿細胞膜進出細胞的是（
D
）A.維生素D和性激素
B.水和尿素
C.氨基酸和葡萄糖
D.酶和胰島素
3.細胞膜常常被脂類溶劑和蛋白酶處理溶解，由此可以推斷細胞膜的化學成分主要是（
C
）
A、磷脂、蛋白質、多糖
B、蛋白質、多糖C、磷脂、蛋白質
D、蛋白質、核酸??4.細胞膜上與細胞識別、免疫反應、信息傳遞和血型決定有密切關系的化學物質是（
A
）A、糖蛋白
B、磷脂
C、脂肪
D、核酸
思考、回答問題
通過精選習題，檢測并鞏固學生課堂所學內容。
課堂小結
師（總結）：今天這節課我們了解了物質的跨膜運輸方式，了解了胞吞和胞吞；學習了質膜周圍可以進行信息交流的功能。
總結、歸納本課所學
師生共同總結回顧知識，強化重點知識，加深對知識的掌握
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精品試卷·第
2
頁
（共
2
頁）
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