資源簡介

第3節(jié)
物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?br/>一、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識與技能
1.舉例說明物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的類型及特點(diǎn)。
2.說出被動運(yùn)輸與主動運(yùn)輸方式的異同點(diǎn)。
3.闡述主動運(yùn)輸對細(xì)胞生活的意義。
4.正確解讀坐標(biāo)數(shù)據(jù)圖表。
（二）過程與方法
1.運(yùn)用類比和對比的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，抓住關(guān)鍵，掌握本質(zhì)。
2.運(yùn)用表格的方式進(jìn)行總結(jié)，簡潔明了。
3.情感態(tài)度與價值觀
本節(jié)情感態(tài)度與價值觀的教學(xué)價值方面不太明顯，主要強(qiáng)調(diào)積極思考，主動自覺。
二、教學(xué)重點(diǎn)
1.小分子和離子跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞剑鹤杂蓴U(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸。
2.大分子跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞剑喊毯桶隆?br/>三、教學(xué)難點(diǎn)：主動運(yùn)輸。
四、課前準(zhǔn)備
1.自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動運(yùn)輸、胞吞、胞吐五種跨膜運(yùn)輸方式的多媒體演示課件。
2.
用于指導(dǎo)學(xué)生對比學(xué)習(xí)三種運(yùn)輸方式的表格。
3.精選一些相關(guān)習(xí)題，用于當(dāng)堂練習(xí)。
五、課時安排：1課時
六、教學(xué)過程
（一）情境創(chuàng)設(shè)
前面我們講到生物膜是半透膜，有的分子可以通過而有的分子和離子則不能通過，下面我們看看圖4－3－1：
圖4－3－1
教師：首先大家仔細(xì)觀察，這張圖所反映的膜是不是生物膜？為什么？
學(xué)生：不是生物膜，它只有磷脂雙分子層，中間沒有鑲嵌蛋白質(zhì)。
教師：很好，觀察很準(zhǔn)確。這是人工合成的沒有蛋白質(zhì)的脂雙層膜。大家看什么分子能通過人工合成的脂雙層？什么分子不能通過人工合成的脂雙層？
學(xué)生：氧氣、二氧化碳、氮?dú)?、水等小分子很容易通過合成的脂雙層；苯、甘油、乙醇等脂溶性的分子也可以通過；氨基酸、葡萄糖等較大的有機(jī)分子和帶電荷的離子則不能通過合成的脂雙層。
教師：很好，大家發(fā)現(xiàn)葡萄糖分子不能自由通過人工合成的無蛋白質(zhì)的脂雙層，但我們又知道細(xì)胞生命活動中是離不開葡萄糖的，細(xì)胞需要不斷補(bǔ)充葡萄糖以提供能量，也就是說葡萄糖肯定是可以通過細(xì)胞膜進(jìn)到細(xì)胞內(nèi)部的。那這又該如何解釋呢？
學(xué)生：因為人工脂雙層中是沒有蛋白質(zhì)的，會不會是蛋白質(zhì)對葡萄糖等物質(zhì)的運(yùn)輸起了作用呢？
教師：想得很好，大家開始具備一些分析問題的能力了。其實蛋白質(zhì)在物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸中起了十分重要的作用。那下面我們就一起來學(xué)習(xí)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健?br/>（二）師生互動
1.小分子或離子的跨膜運(yùn)輸
教師：這部分內(nèi)容不難，要求大家先進(jìn)行自學(xué)，首先大家看物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸有幾種方式？
學(xué)生：兩大類三種：被動運(yùn)輸（自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散）和主動運(yùn)輸。
教師：那這幾種方式有什么異同呢？我們?nèi)绾蝸韰^(qū)分它們？希望大家能通過自學(xué)總結(jié)出來。大家可以結(jié)合這個表格來總結(jié)：
項
目
自由擴(kuò)散
協(xié)助擴(kuò)散
主動運(yùn)輸
細(xì)胞膜兩側(cè)物質(zhì)濃度差
是否需要載體蛋白
是否消耗細(xì)胞內(nèi)的能量
代表例子
學(xué)生活動：閱讀課本按表格進(jìn)行總結(jié)。（約給學(xué)生十分鐘時間）
在老師的引導(dǎo)下完成表格。
老師展示自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸三種跨膜運(yùn)輸?shù)亩嗝襟w動畫。（動畫演示之前要交代清楚背景知識，如什么圖形代表什么物質(zhì)，哪邊是細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)，哪邊是細(xì)胞膜外側(cè)等，要注意引導(dǎo)學(xué)生有側(cè)重地觀察）請學(xué)生依次來填充表格：
項
目
自由擴(kuò)散
協(xié)助擴(kuò)散
主動運(yùn)輸
細(xì)胞膜兩側(cè)物質(zhì)濃度差
由高濃度到低濃度
由高濃度到低濃度
由低濃度到高濃度
是否需要載體蛋白
不需要
需要
需要
是否消耗細(xì)胞內(nèi)的能量
不消耗
不消耗
需要消耗
代表例子
氧氣、水、二氧化碳、苯等通過細(xì)胞膜
葡萄糖通過紅細(xì)胞膜
葡萄糖、氨基酸通過小腸上皮細(xì)胞膜；離子通過細(xì)胞膜
教師：自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散需要消耗能量嗎？為什么？
學(xué)生：自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都不需要消耗細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量。因為二者都是順物質(zhì)的濃度梯度進(jìn)行的。
教師：自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散有什么異同？
學(xué)生：自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散的共同之處是都是順著物質(zhì)的濃度梯度進(jìn)行的，都不需要細(xì)胞消耗能量。不同之處是：前者不需要蛋白質(zhì)的協(xié)助，后者必須有蛋白質(zhì)的協(xié)助才能實現(xiàn)。因為有蛋白質(zhì)的協(xié)助，協(xié)助擴(kuò)散的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比自由擴(kuò)散快。
教師：為什么自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散被稱為被動運(yùn)輸？
學(xué)生：因為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是順物質(zhì)的濃度梯度進(jìn)行的，不需要細(xì)胞消耗能量，所以統(tǒng)稱為被動運(yùn)輸。
教師：主動運(yùn)輸與被動運(yùn)輸?shù)膮^(qū)別是什么？這對于細(xì)胞的生活有什么意義？
學(xué)生：最大的區(qū)別是是否消耗能量。主動運(yùn)輸普遍存在于動植物和微生物細(xì)胞中，保證了活細(xì)胞能按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，主動排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)。
2.大分子的跨膜運(yùn)輸
載體蛋白雖能幫助許多離子和小的分子通過細(xì)胞膜，但對于一些像蛋白質(zhì)這樣的大分子的運(yùn)輸是無能為力的，那這些特別大的分子是如何進(jìn)出細(xì)胞的呢？
我們來回憶一下我們以前講的分泌蛋白是如何運(yùn)輸?shù)摹?br/>學(xué)生：通過高爾基體形成小囊泡將分泌蛋白包住，然后小囊泡移動到細(xì)胞膜處，與細(xì)胞膜融合，將蛋白質(zhì)分泌出去。
教師：很好，其實大家已經(jīng)知道了大分子的蛋白質(zhì)是如何排出的，就是通過這種方式，叫做胞吐。那大家知道白細(xì)胞是如何吃掉病菌的嗎？
學(xué)生：通過細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊泡包住細(xì)菌，然后囊泡從細(xì)胞膜上脫離出來，在細(xì)胞內(nèi)殺死細(xì)菌。
教師：對了，這其實也就是大分子物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞膜的方式，叫胞吞。一些大分子或物質(zhì)團(tuán)塊的轉(zhuǎn)運(yùn)，是通過胞吞作用和胞吐作用來實現(xiàn)的。胞吞是指物質(zhì)通過細(xì)胞膜的運(yùn)動，從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的過程。胞吐是指物質(zhì)通過細(xì)胞膜的運(yùn)動，從細(xì)胞內(nèi)排出到細(xì)胞外的過程。它是細(xì)胞把代謝產(chǎn)物或腺細(xì)胞的分泌物排到細(xì)胞外的方式。胞吞和胞吐作用也都是耗能的主動轉(zhuǎn)運(yùn)過程，但不需要載體，利用膜的流動性來實現(xiàn)的。
（三）評價反饋
1.人體組織細(xì)胞從組織液中吸收甘油的量主要取決于
A.組織液中甘油的濃度
B.細(xì)胞膜上甘油載體的數(shù)量
C.細(xì)胞的呼吸作用強(qiáng)度
D.細(xì)胞膜上載體的種類
2.海帶細(xì)胞中碘的濃度比海水中碘的濃度高很多倍，但仍然能吸收碘，原因是
A.海帶細(xì)胞能夠通過自由擴(kuò)散的方式吸收碘
B.海帶細(xì)胞膜上運(yùn)載碘的載體多，通過協(xié)助擴(kuò)散的方式吸收
C.海帶細(xì)胞膜上運(yùn)載碘的載體多，通過主動運(yùn)輸方式吸收
D.海帶細(xì)胞不斷消耗碘元素，細(xì)胞內(nèi)碘濃度不斷降低
3.實驗表明，K+不能通過磷脂雙分子層的人工膜，但如在人工膜中加入少量纈氨霉素（含12個氨基酸的脂溶性抗菌素）時，K+則可以通過膜從高濃度處向低濃度處擴(kuò)散。這種物質(zhì)通過膜的方式是
A.自由擴(kuò)散
B.協(xié)助擴(kuò)散
C.主動運(yùn)輸
D.胞飲作用
4.下列物質(zhì)中易通過細(xì)胞膜的是
A.淀粉
B.甘油
C.蛋白質(zhì)
D.糖類
5.圖4－3－7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的曲線。影響A、B兩點(diǎn)和B、C兩點(diǎn)吸收量不同的因素分別是
A.載體數(shù)量、能量
B.能量、載體數(shù)量
C.載體數(shù)量、離子濃度
D.能量、離子濃度
6.對細(xì)胞膜的選擇性起主要作用的物質(zhì)是
A.膽固醇
B.多糖
C.蛋白質(zhì)
D.磷脂
7.圖4－3－8為物質(zhì)出入細(xì)胞膜的示意圖，請據(jù)圖回答：
（1）A代表________分子；B代表________；D代表________。
（2）細(xì)胞膜從功能上來說，它是一層___________膜。
（3）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度升高到一定程度時，B的厚度變薄而面積增大，這說明B具有___________。
（4）在a～e的五種過程中，代表被動運(yùn)輸?shù)氖莀__________。
（5）可能代表氧氣運(yùn)輸過程的是圖中編號________；葡萄糖從腸腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的過程是圖中編號________。
（6）細(xì)胞膜上與細(xì)胞識別、信息傳遞有密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是________。
8.圖4－3－9中縱坐標(biāo)表示物質(zhì)通過心肌細(xì)胞細(xì)胞膜的運(yùn)輸速率。請據(jù)圖回答：
（1）心肌細(xì)胞吸收氧氣和葡萄糖的方式依次為________（填序號）。
（2）圖B中出現(xiàn)平區(qū)的主要原因是___________。
（3）若對心肌細(xì)胞施用某種毒素，結(jié)果鈣離子吸收量明顯減少，而鉀離子、葡萄糖等物質(zhì)的吸收量不受影響，其原因是___________。
（4）若用呼吸抑制劑處理心肌細(xì)胞，則鈣離子、鉀離子、葡萄糖等物質(zhì)的吸收均受到明顯影響，其原因是___________。
9.科學(xué)家在研究鈉通過細(xì)胞膜的運(yùn)輸方式時，做了下述實驗：先向槍烏賊神經(jīng)纖維里注入微量的放射性同位素24Na。不久可測得神經(jīng)纖維周圍溶液中存在24Na。如果在神經(jīng)纖維膜外溶液中先后加入某藥物和ATP，測得神經(jīng)纖維周圍溶液中24Na的量如圖4－3－10所示。
由此可見，神經(jīng)纖維排出24Na需要________，24Na通過細(xì)胞膜的方式是________。藥物的作用機(jī)理是______________________。
參考答案：
1.A
2.C
3.B
4.B
5.B
6.C
7.蛋白質(zhì)
磷脂分子
多糖/糖蛋白/糖被
②選擇透過性
③流動性
④
b、
c、
d
⑤
b
a
⑥糖被/糖蛋白
8.①A圖和B圖
②載體蛋白的數(shù)量有限
③毒素只對鈣離子的載體蛋白起抑制作用
④主動吸收需要的能量來不及提供
9.消耗能量
主動運(yùn)輸
抑制細(xì)胞呼吸從而抵制能量的產(chǎn)生
（四）課堂小結(jié)
這節(jié)課主要學(xué)習(xí)了物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式，分為兩大類：被動運(yùn)輸和主動運(yùn)輸。被動運(yùn)輸包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散，它們都是順濃度梯度運(yùn)輸?shù)倪^程，不需要消耗能量，但協(xié)助擴(kuò)散需要載體蛋白協(xié)助。主動運(yùn)輸是逆濃度梯度運(yùn)輸?shù)倪^程，需要消耗細(xì)胞的能量，還需要載體蛋白的協(xié)助。
（五）布置作業(yè)：完成書本“技能訓(xùn)練”（P73）
（六）教學(xué)反思
本節(jié)內(nèi)容屬于原理性的內(nèi)容，但學(xué)生并不難掌握，通過學(xué)生自學(xué)課本，結(jié)合老師的動畫課件演示，學(xué)生還是能很容易比較出三種方式的異同的。但是學(xué)生應(yīng)用這些基本知識解決實際問題習(xí)題時，有一定的難度。所以本節(jié)課采用了“先學(xué)后教，當(dāng)堂訓(xùn)練”的教學(xué)方法取得較好的教學(xué)效果，先引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)并總結(jié)對比三種跨膜運(yùn)輸方式之異同，然后老師稍做點(diǎn)撥，最后精選一些習(xí)題讓學(xué)生當(dāng)堂訓(xùn)練。在精選的習(xí)題中，突出了一些對坐標(biāo)圖表分析的題型，因為新教材越來越強(qiáng)調(diào)解讀數(shù)學(xué)坐標(biāo)圖表的能力，并要求學(xué)生能用坐標(biāo)圖表來表達(dá)一些結(jié)論。本節(jié)教學(xué)設(shè)計在對坐標(biāo)圖表分析上有較好的教學(xué)價值。

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