精人教版高中生物必修一第四章第三节教案知识讲解Word文件下载.docx

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1.知识与技能：

（1）说明物质进出细胞的方式；

（2）学会进行图表数据的解读。

2.情感态度与价值观。

本节情感态度与价值观的特点不太明显，主要强调积极思考，主动自觉。

三、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

四、课时安排：

1课时

五、学情分析

学生已经具备了细胞膜的结构、水跨膜运输的实例的基础，掌握了蛋白质多样性的知识，为新知识的学习奠定了认知基础。

六、教学方法：

采用直观教学法、讲授法、讨论法，基本思路可以确定为：

展示现象→提出问题→解释原理→总结概念。

七、教具准备：

多媒体课件

八、教学过程

教学流程

教师活动

学生活动

教学意图

导

入

新

课

[复习回顾]

前面我们已经学习了细胞膜的镶嵌流动模型和物质跨膜运输的实例，我们了解了：

流动镶嵌模型的内容：

1、膜主要由脂质和蛋白质构成，其基本支架是磷脂双分子层。

2、组成膜的蛋白质和脂质具有流动性，蛋白质在磷脂双分子层上分布是不均匀的。

3、细胞膜对对物质进出细胞具有选择透过性。

（膜的功能特点）

但是，我们还没有了解到，物质究竟是怎么进入细胞膜的？

通过什么样的方式进行跨膜运输？

这些将是我们这节课学习的内容。

快速回忆前边的内容，并联系到即将学习的内容上来

旧

知

识

联

系

[问题探讨]呈现教材P70页人工合成的脂双层图

大家先看屏幕上的这幅图，这个图表示的是几种不同物质，通过人工合成的脂双层膜的情况。

大家仔细观察，他们的通过情况有何不同？

什么样的物质可以通过？

什么样的物质不能通过？

我们待会儿请同学来回答。

***同学，通过这个动画，你看到什么物质可以通过？

那哪些物质不能通过呢？

很好。

大家再看我们之前学过的天然的细胞膜结构图，跟人工合成的脂双层图的结构对比，这里多了什么物质？

没错，葡萄糖不能通过无蛋白质的磷脂双分子层，但却可以通过细胞膜，在小肠上皮细胞上被大量吸收，为什么？

[还有什么问题吗？

]

非常好！

这个同学观察能力很好，提了一个很重要的问题，这个问题涉及这节课很重要的内容。

希望这位同学能在这堂课学完后知道答案是什么。

细胞在生命活动过程中要不断从外界摄取细胞所需要的营养物质，把产生的废物排出去，以维持细胞正常的生命活动。

那么，物质是怎样通过细胞膜出入细胞的呢？

观察，思考讨论后回答（略）

学生回答：

蛋白质

根据细胞膜的结构，推测细胞膜上的蛋白质能够转运葡萄糖。

学生可能会问：

“钠离子、钾离子也不能通过脂双层，但是却能够被细胞吸收，这是为什么？

”

给学生造成认知冲突，为下面讲述协助扩散打基础。

鼓励学生自己提出问题。

物理上的扩散

[演示扩散试验]

我们先来看一个初中大家做过的一个实验。

这是两个被玻璃隔开的广口瓶，分别盛有空气和氮气，大家请看动画演示。

我们可以看到，玻璃片拿开之后，氮气与空气互相进入对方的瓶中，但由于一开始双方的浓度并不一样，氮气的要高，所以现在氮气的扩散量比空气的要多，这种现象，我们从初中物理就开始将其称为扩散，我们可以看到，它的扩散方向是顺着浓度梯度的，即从浓度高扩向浓度低的方向。

整个过程不需要借助外界的力量。

观看动画

回忆初中物理知识

温

故

而

自由扩散

那么，假如这种简单的扩散现象在细胞中发生，如我们在本章第一节提到的“植物细胞吸水和失水”实验是不是与上述提到的扩散相似？

细胞进行其他物质的输送，又会是怎样的一种情况？

[演示氧和二氧化碳进出细胞的动画]

我们大家来看，并注意观察物质的运输方向。

***同学，你来跟大家说下，动画里的物质是如何进行膜两侧的运输的？

这位同学观察得非常仔细。

我们刚才就已经了解到了，氧气、水、甘油等小分子的物质可以直接跨越细胞膜，不需要借助外界的力量。

他们有一个规律，就像刚才这位同学所说的，由膜外的高浓度向膜内的低浓度运输，即顺浓度梯度进行。

我们把细胞中这种类似物理上的扩散运动的运输方式称为自由扩散。

因此，我们可以总结出自由扩散的概念：

物质通过简单的扩散作用进出细胞。

那么，哪些物质能进行这种自由扩散呢？

我们上课一开始的图片已经向大家展示出来了，由于自由扩散过程没有借助其他外界力量，仅仅简单地通过脂双层，根据相似相容的原理，能够进行这种运输的，应该是具有脂溶性的物质，或者是不带电的小分子物质。

水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等。

学生进行思维迁移

学生观看动画

膜两侧的物质类似物理上的扩散运动

注意教师所强调的特点

掌握自由扩散的概念

协助扩散

[回忆问题探讨现象][演示：

葡萄糖进入红细胞的动画]

那么，我们刚才介绍的这些物质里边，并没有葡萄糖，而上课一开始我们也已经了解到，葡萄糖并不能通过没有蛋白质的人工脂双层，那葡萄糖如何运输呢？

我们先来看一个动画，然后请同学说下看到的现象。

***同学，这个动画，跟你之前看的自由扩散的动画有何不同呢？

没错，非常好，在这里我们看到，葡萄糖的跨膜运输，并不是简单地通过磷脂层，而是需要一个载体，在蛋白质的辅助下，才能顺利通过，我们把这种蛋白质称为载体蛋白。

除了需要载体蛋白，我们还发现，这种运输方式，与前边的自由扩散比较，有一个地方是相同的，是什么呢？

大家回答。

没错，这种方式同样也是顺浓度梯度进行的。

由于需要蛋白质的辅助，我们将它称为协助扩散，请大家归纳出协助扩散的定义：

进出细胞的物质借助载体蛋白质的扩散，叫做协助扩散。

采用这种方式的例子有：

葡萄糖进入红细胞、氨基酸、核苷酸及细胞代谢物等。

认真观看动画

回答：

需要蛋白质的辅助

掌握协助扩散的特点

顺浓度梯度进行

掌握协助扩散的概念

前后联系

小结

[展示教材P71图4-7][P71讨论与思考1-2题]

OK，学习了自由扩散和协助扩散，请大家看这幅图，回忆一下刚才所观看的动画，回忆他们的概念，思考一下，他们需要能量吗？

有何异同？

我们待会儿请同学来小结。

***同学，你来说一下，这两种运输方式存在着什么联系和区别？

很好，请坐。

正如这位同学所说，自由扩散不需要载体蛋白的协助，而协助扩散需要载体蛋白；

但这两种方式都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，也正是这个原因，我们将其称为被动运输。

学生归纳小结

略

掌握被动运输的概念

小结巩固

[列举物质逆浓度跨膜运输的现象][展示教材P71表4-1]

从上边我们总结的被动运输的特点，我们可以看到，被动运输总是从浓度高的一侧向浓度低的一侧进行的，但新陈代谢过程中，不可能细胞内的物质浓度总是低于细胞外。

例如植物细胞液质中的矿质元素镁离子、铁离子等都要比土壤溶液高，但细胞还是不断从土壤溶液中吸收这些无机盐；

又例如人的红细胞中钾离子的浓度比血浆高30倍，钠离子的浓度却只有血浆的1/6，细胞却仍在“吸钾排钠”，这是为什么呢？

我们再来看一个表格。

（展示丽藻细胞内外离子浓度对比的表格）

从这个表格我们可以看到，这些离子细胞内的浓度远远高于细胞外的，但仍然可以源源不断地向内运输来满足细胞新陈代谢所需。

这种逆浓度梯度的运输时如何进行的？

[举出日常生活例子]

我们再来看几张图片，这里表示上下坡运东西的情况，我们知道，如图所示，向下运输，我们可以借助重力势能的降低转化，而不需要施加外力；

但向上运输的话，由于重力势能是升高的，所以我们需要施加外力。

同样的道理，如果物质从细胞膜低浓度的一侧向高浓度的一侧运输，需要借助外界的能量。

那么这个过程是如何实现的呢？

大家注意看动画。

[演示主动运输的动画]

我们可以看到，在这里，葡萄糖和离子的运输，都是从低浓度向高浓度进行，因此他们在需要载体蛋白的辅助的同时，还接受了来自ATP的能量，从而顺利地进行物质运输。

我们把这种方式称为主动运输，大家一起归纳一下它的概念：

从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时也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。

***同学上课一开始时提到的那个离子的问题，就可以在这里得到解释。

[展示教材P72图4-8主动运输示意图]

从这个概念以及刚才的动画，我们可以看出，主动运输具有什么特征？

主动运输有三个特征：

逆浓度梯度运输；

需要载体；

需要消耗能量。

那同学们再来思考一个问题：

这些物质进出死细胞还能进行主动运输吗？

物质通过细胞膜进出细胞的三种方式中，哪种方式对于活细胞完成各项生命活动最重要？

为什么？

没错。

主动运输是活细胞的特性，它证明细胞能选择地透过一些物质；

而死细胞的细胞膜没有选择透过性，失去了主动运输的能力。

[说明主动运输的意义]

在生物体中，很多的物质运输都是通过主动运输进行的。

比如各种离子，以及葡萄糖、氨基酸等各种物质。

主动运输利用了能量，所以可以保证细胞根据自身的需要，主动地选择吸收需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。

这正是主动运输的意义所在。

思考教师提出的问题

分析表中数据对比的情况

由物体向上运输联想到细胞物质逆浓度跨膜运输亦需要能量

仔细观察动画；

学生集体归纳主动运的三个特征：

.逆浓度梯度运输

2.需要载体

3.需要消耗能量

掌握主动运输的与意义

前后联系，对比理解主动运输的过程和特点

技能训练

我们来完成练习1：

[如何判断主动运输：

1.物质运输是否消耗能量；

2.物质是否从低浓度运输到高浓度]

〖练习1〗右图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：

（1）A代表蛋白质分子；

B代表磷脂双分子层。

（2）细胞膜从功能上来说，它是一层_选择透过性_膜。

（3）在a～e的五种过程中，代表被动运输的是_b、c、d_。

[如何判断运输方式]

我们再来看看这几幅坐标图，分别代表的是哪种物质运输方式？

〖练习2〗几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式？

观察图表，思考问题

根据曲线进行讨论，并分析

达到能解读图表数据意义的教学目标

[引导学生完成三种运输方式的比较]

OK，到这里，我们已经将小分子物质运输需要能量与不需要能量、需要载体与不需要载体都学习完了，大家回顾一下，比较它们的异同，完成屏幕上的表格。

运输方式

方向

载体

能量

举例

被动运输

顺浓度梯度

不需要

CO2、O2、水、甘油

需要

葡萄糖进入红细胞

逆浓度梯度

小肠吸收葡萄糖、氨基酸

完成三种运输方式的比较

胞吞与胞吐

那么，我们刚才所讲的都是小分子物质的运输，但我们在初中学习过，生物体的免疫系统可以将外来的大分子异物吞噬，这种过程又是如何实现的？

大家请看屏幕。

[演示胞吞胞吐动画]

通过这个动画我们可以看到，当大分子物质要通过细胞膜进入细胞时，需要首先与膜接触，细胞膜内陷形成小囊，接着小囊分离形成囊泡，从而最终进入细胞内部，我们将这种运输方式称为胞吞。

同样的道理，当细胞需要向外排出异物时，也是首先形成囊泡，接着囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，从而将大分子物质运送出去。

我们将其称为胞吐。

大分子物质进出细胞的方式，需要能量，不需载体，同时也证明了细胞膜的流动性。

[旁栏思考题]人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，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。

观看胞吞胞吐动画

掌握胞吞过程、概念

掌握胞吐的概念

课堂总结

OK，到这里为止，我们已经将本节内容学习完了，请大家梳理出本节主要内容，我们一起归纳。

与教师一起归纳本节内容

课堂练习

[教师巡回指导，学生完成后可稍作点评]

[展示P73技能训练的图表]

大家翻开书本73页，回答一下以下三个问题。

〖例1〗P73，观察技能训练的图表，回答一下问题：

1.哪些离子通过主动运输进入细胞？

（K+和Mg2+）

2.哪些离子通过主动运输排出细胞？

（Na+和Cl－）

3.你是怎么判断的？

（因为以上四种离子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）

好，学习完本节内容后，大家来做一下这些练习，思考这里的问题，并作好分析。

〖例2〗实验证明，餐后肠腔中葡萄糖浓度高于血糖浓度时，葡萄糖可以顺浓度梯度被吸收；

当肠腔中葡萄糖浓度下降至显著低于血糖浓度时，葡萄糖仍能被迅速地吸收。

绒毛上皮细胞主要以下列哪种方式吸收葡萄糖（C）

A．自由扩散B．协助扩散C．主动运输D．胞吞

[变式训练]

〖例3〗下列跨膜运输的生理活动中，需要消耗ATP的是（C）

A．酒精进入胃黏膜细胞

B．CO2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．水分子进入细胞

〖例4〗红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是（C）

A.都可以从低浓度到高浓度一边B.都需要供给ATP

C.都需要载体协助D.即需要载体协助又需要消耗能量

解析：

此题考察物质出入细胞的三种方式，其中红细胞吸收无机盐是主动运输，既需要能量又需要载体，而红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，只需载体协助不消耗能量。

观察图表，回答问题

做课堂练习题并作好题目分析、解释。

九、板书设计

第3节物质跨膜运输的方式

一、被动运输

1、自由扩散

2、协助扩散

3、自由扩散与协助扩散的异同

二、主动运输

1、主动运输的概念

2、主动运输的意义

三、被动运输与主动运输的异同（列表）

四、胞吞和胞吐

一十、布置作业

书P73页一、二题。

一十一、教学后记