科学前沿　授予诺贝尔化学奖的通道蛋白研究教案推荐

共1课时

科学前沿

授予诺贝尔化学…

高中生物

人教2003课标版

1教学目标

知识方面：说明物质进出细胞的方式；简述主动运输对细胞生命活动的意义。

能力方面：进行图表数据的解读。

情感态度价值观：强调积极主动思考。

2学情分析

通过前面第四章第一、二节的学习，学生已初步掌握了细胞膜的结构和功能，并学习了水跨膜运输的实例，为本节课的学习奠定了认知基础。高一学生具备了一定的观察、比较、分析、解决问题及表达的能力，但是很不完善，同时本节课听课的学生属于差基础类的学生，而这些学生却具有探究事物的热情。基于这种特殊的学情，本节课首先指导学生复习水分子跨膜运输的方式，再提问其他物质如何跨膜运输，激发学生探讨问题的兴趣，然后结合教材内容展开新课，引导学生自主探究新知识，最后以表格的方式总结归纳本节内容，并辅以相应的练习，巩固所学知识。

3重点难点

（1）教学重点：

1.小分子和离子跨膜运输的方式：自由扩散、协助扩散和主动运输。

2.大分子跨膜运输的方式：胞吞和胞吐。

（2）教学难点：

主动运输。

4教学过程

4.1 第一学时

教学活动

活动1【导入】第四章

第3节

物质跨膜运输的方式

PPT展示“情景探究“：

同种西瓜,天气越干旱,农民用“汗水”浇出来的格外甜,而阴雨连绵时,西瓜就不好吃了,请分析其中的道理? 提问：（1）天气阴雨连绵时的西瓜不好吃,为什么?

（2）这个实例说明水通过细胞膜运输的方向是什么?方式如何? （3）其他物质又是以怎样的方式跨膜运输的是？

引出课题”第四章 第3节 物质跨膜运输的方式“。

本节课我们将围绕以下内容进行学习：（PPT展示，教师强调重点）

1、举例说明物质进出细胞的类型、特点及过程。

2、说出被动运输与主动运输的异同点。

3、了解大分子物质通过细胞膜的方式。

活动2【导入】讲授新课

一、被动运输

提问：物质跨膜运输的方式有哪些？

回答：包括被动运输和主动运输两大类，被动运输又分为自由扩散和协助扩散。

下面我们一起再来理解一下各跨膜运输方式的概念和例子：

1、自由扩散：

（1）概念：

物质通过简单得扩散作用进出细胞。（强调“扩散”，如往清水中滴一滴蓝墨水，清水很快变为蓝色，这就是扩散。）

（2）举例：

①小分子物质：水、氧气、二氧化碳；

②脂溶性物质：甘油、乙醇、苯等。

思考：物质进行自由扩散的动力是什么？

回答：膜内外物质的浓度差。

2、协助扩散：

（1）概念：

进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。（强调“借助载体蛋白”）

（2）举例：

葡萄糖通过红细胞膜。

思考：影响协助扩散的因素是什么？

回答：膜内外物质的浓度差、膜上载体蛋白的数量。

思考与讨论

现在我们已经学习了，自由扩散和协助扩散，那么请同学们用3分钟的时间回忆知识点并思考与讨论以下两个问题：（PPT展示）

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？

教师提问学生，对学生的回答给出简评，规范答案：

1、不需要。因为两者都是顺物质的浓度梯度。

2、共同点：都是顺物质的浓度梯度， 不需要细胞消耗能量。 不同点：前者不需要蛋白质的协助，

后者必须有蛋白质的协助。

在开新课之处，我就已经知道自由扩散和协助扩散被统称为被动运输，那我们应该怎样定义被动运输呢？物质顺浓度梯度进出细胞的扩散，不需消耗能量。

二、主动运输

既然被动运输是物质顺浓度梯度进出细胞，是否有逆浓度梯度进出细胞的物质呢？这个问题我们可以根据课本P71上的表4—1来分析。接下来请同学们参考表4—1交流以下两个问题：

1、假如这些离子以被动运输的方式进出细胞，将会发生什么现象？

（离子外流）

2、这些离子能够逆浓度梯度运输的动力是什么？

（消耗细胞代谢产生的能量）

请小组代表给出交流结果，了解学生的学习状况，然后给出参考答案，解开疑团。

我们一般把物质逆浓度梯度进出细胞的方式称为主动运输。现在我们一起来学习主动运输的概念、例子及其对生命活动的意义。

1、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。

2、举例：

（1）离子：Na+

、K+、Ca2+、Mg2+、I-等；

（2）某些化合物：葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞。

思考：影响主动运输的因素是什么？

回答：载体的种类和数目，能量的供应。

3、主动运输对生命活动的意义

主动运输保证了活细胞按照生命活动的需要，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。

对于被动运输和主动运输我们暂时学到这里，现在请同学们翻到课本P73，认真思考技能训练题，将所学知识运用起来。

2分钟后讲解分析。

三、三种物质跨膜运输的方式的比较

物质跨膜运输的方式有两大类三种，那这几种方式有什么异同呢？我们如何来区分它们？大家可以结合这个表格来总结，现在我们一起来完善这个表格。（见课件）

PPT展示三种跨膜运输方式的示意图，请同学来辨别。（见课件）

四、大分子物质进出细胞的方式

不知道同学们有没有发现，我们刚刚学的三种跨膜运输方式都是小分子物质进出细胞的方式，但对于一些像蛋白质这样的大分子的运输是如何进出细胞的呢？我们来回忆一下我们以前讲的分泌蛋白是如何运输的。

通过高尔基体形成小囊泡将分泌蛋白包住，然后小囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将蛋白质分泌出去。（学生回答）

其实大家已经知道了大分子的蛋白质是如何排出的，就是通过这种方式，叫做胞吐。那大家知道白细胞是如何吃掉病菌的吗？

通过细胞膜内陷形成小囊泡包住细菌，然后囊泡从细胞膜上脱离出来，在细胞内杀死细菌。（学生回答）

这其实也就是大分子物质进入细胞膜的方式，叫胞吞。

我们来看一下胞吞和胞吐的动画，加深理解。

这里有两个例子，根据同学们已有的知识，可以来分析一下：

1、胞吞和胞吐都要发生膜的弯曲、折叠和融合，这体现了生物膜的 特点

。（流动性）

2、如果用抑制剂降低细胞呼吸，细胞的能量供应减少，胞吞和胞吐也会受到影响，这说明 。（胞吞、胞吐需要能量）

这节课我们就先学到这里，我们来回忆一下所学内容：本节课我们主要学习了物质跨膜运输的方式，小分子物质通过被动运输和主动运输进出细胞，大分子物质以胞吞和胞吐的方式进出细胞。

活动3【练习】练习题

最后我们做几道练习题来检测一下自己的学习效率：

1、下列物质需要载体蛋白协助才能进入细胞的是（ ）

A、H2O B、甘油 C、K+

D、CO2

2、下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是（ ）

A、甘油、二氧化碳 B、钾离子、水 C、氨基酸、钾离子 D、葡萄糖、钠离子

3、人红细胞中的K+浓度比血浆中高30倍，而Na+浓度却只有血浆的1/6，合理的解释是（ ）

A、细胞膜对K+、Na+的特异性吸收 B、人体对K+、Na+需求不同

C、细胞膜的主动选择吸收 D、红细胞中无细胞核

4、下列哪项是自由扩散的特点（

）

A、物质从高浓度一边到低浓度一过

B、需要载体协助

C、需要消耗细胞谢释放的能量

D、物质从低浓度一边到高浓度一边

5、下列物质中，需要载体蛋白协助才能进入细胞的是（

）

A、水 B、乙醇

C、钾离子

D、二氧化碳

6、能保证细胞按照生命活动的需要吸收营养物质的主要方式是（

）

A、自由扩散

B、胞吞作用

C、主动运输

D、胞吐作用

7、下图表示物质通过红细胞膜的示意图,其中黑点代表物质分子,圆圈代表载体, 表示能量，请回答: （1）①属于: ；②属于: ；③属于: 。

(2)O2、酒精、K+、葡萄糖、NO3-中，属于①的是 ；属于②的是 ；属于③的是 。

科学前沿

授予诺贝尔化学奖的通道蛋白研究

课时设计

课堂实录

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1第一学时

教学活动

活动1【导入】第四章

第3节

物质跨膜运输的方式

PPT展示“情景探究“：

同种西瓜,天气越干旱,农民用“汗水”浇出来的格外甜,而阴雨连绵时,西瓜就不好吃了,请分析其中的道理? 提问：（1）天气阴雨连绵时的西瓜不好吃,为什么? （2）这个实例说明水通过细胞膜运输的方向是什么?方式如何? （3）其他物质又是以怎样的方式跨膜运输的是？

引出课题”第四章 第3节 物质跨膜运输的方式“。

本节课我们将围绕以下内容进行学习：（PPT展示，教师强调重点）

1、举例说明物质进出细胞的类型、特点及过程。

2、说出被动运输与主动运输的异同点。

3、了解大分子物质通过细胞膜的方式。

活动2【导入】讲授新课

一、被动运输

提问：物质跨膜运输的方式有哪些？

回答：包括被动运输和主动运输两大类，被动运输又分为自由扩散和协助扩散。

下面我们一起再来理解一下各跨膜运输方式的概念和例子：

1、自由扩散：

（1）概念：

物质通过简单得扩散作用进出细胞。（强调“扩散”，如往清水中滴一滴蓝墨水，清水很快变为蓝色，这就是扩散。）

（2）举例：

①小分子物质：水、氧气、二氧化碳；

②脂溶性物质：甘油、乙醇、苯等。

思考：物质进行自由扩散的动力是什么？

回答：膜内外物质的浓度差。

2、协助扩散：

（1）概念：

进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。（强调“借助载体蛋白”）

（2）举例：

葡萄糖通过红细胞膜。

思考：影响协助扩散的因素是什么？

回答：膜内外物质的浓度差、膜上载体蛋白的数量。

思考与讨论

现在我们已经学习了，自由扩散和协助扩散，那么请同学们用3分钟的时间回忆知识点并思考与讨论以下两个问题：（PPT展示）

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？

教师提问学生，对学生的回答给出简评，规范答案：

1、不需要。因为两者都是顺物质的浓度梯度。

2、共同点：都是顺物质的浓度梯度， 不需要细胞消耗能量。 不同点：前者不需要蛋白质的协助，

后者必须有蛋白质的协助。

在开新课之处，我就已经知道自由扩散和协助扩散被统称为被动运输，那我们应该怎样定义被动运输呢？物质顺浓度梯度进出细胞的扩散，不需消耗能量。

二、主动运输

既然被动运输是物质顺浓度梯度进出细胞，是否有逆浓度梯度进出细胞的物质呢？这个问题我们可以根据课本P71上的表4—1来分析。接下来请同学们参考表4—1交流以下两个问题：

1、假如这些离子以被动运输的方式进出细胞，将会发生什么现象？

（离子外流）

2、这些离子能够逆浓度梯度运输的动力是什么？

（消耗细胞代谢产生的能量）

请小组代表给出交流结果，了解学生的学习状况，然后给出参考答案，解开疑团。

我们一般把物质逆浓度梯度进出细胞的方式称为主动运输。现在我们一起来学习主动运输的概念、例子及其对生命活动的意义。

1、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。

2、举例：

（1）离子：Na+

、K+、Ca2+、Mg2+、I-等；

（2）某些化合物：葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞。

思考：影响主动运输的因素是什么？

回答：载体的种类和数目，能量的供应。

3、主动运输对生命活动的意义

主动运输保证了活细胞按照生命活动的需要，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。

对于被动运输和主动运输我们暂时学到这里，现在请同学们翻到课本P73，认真思考技能训练题，将所学知识运用起来。

2分钟后讲解分析。

三、三种物质跨膜运输的方式的比较

物质跨膜运输的方式有两大类三种，那这几种方式有什么异同呢？我们如何来区分它们？大家可以结合这个表格来总结，现在我们一起来完善这个表格。（见课件）

PPT展示三种跨膜运输方式的示意图，请同学来辨别。（见课件）

四、大分子物质进出细胞的方式

不知道同学们有没有发现，我们刚刚学的三种跨膜运输方式都是小分子物质进出细胞的方式，但对于一些像蛋白质这样的大分子的运输是如何进出细胞的呢？我们来回忆一下我们以前讲的分泌蛋白是如何运输的。

通过高尔基体形成小囊泡将分泌蛋白包住，然后小囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将蛋白质分泌出去。（学生回答）

其实大家已经知道了大分子的蛋白质是如何排出的，就是通过这种方式，叫做胞吐。那大家知道白细胞是如何吃掉病菌的吗？

通过细胞膜内陷形成小囊泡包住细菌，然后囊泡从细胞膜上脱离出来，在细胞内杀死细菌。（学生回答）

这其实也就是大分子物质进入细胞膜的方式，叫胞吞。

我们来看一下胞吞和胞吐的动画，加深理解。

这里有两个例子，根据同学们已有的知识，可以来分析一下：

1、胞吞和胞吐都要发生膜的弯曲、折叠和融合，这体现了生物膜的 特点

。（流动性）

2、如果用抑制剂降低细胞呼吸，细胞的能量供应减少，胞吞和胞吐也会受到影响，这说明 。（胞吞、胞吐需要能量）

这节课我们就先学到这里，我们来回忆一下所学内容：本节课我们主要学习了物质跨膜运输的方式，小分子物质通过被动运输和主动运输进出细胞，大分子物质以胞吞和胞吐的方式进出细胞。

活动3【练习】练习题

最后我们做几道练习题来检测一下自己的学习效率：

1、下列物质需要载体蛋白协助才能进入细胞的是（ ）

A、H2O B、甘油 C、K+

D、CO2

2、下列物质以不同运输方式通过细胞膜的是（ ）

A、甘油、二氧化碳 B、钾离子、水

C、氨基酸、钾离子 D、葡萄糖、钠离子

3、人红细胞中的K+浓度比血浆中高30倍，而Na+浓度却只有血浆的1/6，合理的解释是（ ）

A、细胞膜对K+、Na+的特异性吸收 B、人体对K+、Na+需求不同

C、细胞膜的主动选择吸收 D、红细胞中无细胞核

4、下列哪项是自由扩散的特点（

）

A、物质从高浓度一边到低浓度一过

B、需要载体协助

C、需要消耗细胞谢释放的能量

D、物质从低浓度一边到高浓度一边

5、下列物质中，需要载体蛋白协助才能进入细胞的是（

）

A、水 B、乙醇

C、钾离子

D、二氧化碳

6、能保证细胞按照生命活动的需要吸收营养物质的主要方式是（

）

A、自由扩散

B、胞吞作用

C、主动运输

D、胞吐作用

7、下图表示物质通过红细胞膜的示意图,其中黑点代表物质分子,圆圈代表载体, 表示能量，请回答: （1）①属于: ；②属于: ；③属于: 。

(2)O2、酒精、K+、葡萄糖、NO3-中，属于①的是 ；属于②的是 ；属于③的是 。