全章复习与测试优质教案设计

第四章第三节物质跨膜运输的方式教学设计

一．教学目标：

（1）知识与技能：

a、举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。

b、说出被动运输与主动运输方式的异同点。

c、阐述主动运输对细胞生活的意义。

d、正确解读坐标数据图表

（2）过程与方法：

a、运用类比和对比的方法进行学习，抓住关键，掌握本质。

b、运用表格的方式进行总结，简洁明了。

（3）情感态度与价值观

本节情感态度与价值观的教学价值方面不太明显，主要强调积极思考，主动自觉。

二．教学重点：

（1）物质进出细胞膜的方式

（2）图表数据的解读

三．

教学难点：

（1）主动运输

（2）图表数据的解读

四．教学方法：谈话法、探究法

五．教学过程：

课前播放音乐，学生放松放松

引入：（课前在黑板上板书，“第3节

物质跨膜运输的方式”。上课后，走到学生前，从裤袋里掏出空气清新剂，从讲台左侧喷到讲台右侧。）

师：同学们有没有闻到香味？闻到的同学请举手

生：（前排）举手，陆续有后排的同学举手。

师：前排的同学先闻到，然后慢慢的有稍后排的同学能闻到，这是为什么呢？

生：这是因为香水中的物质在空气中扩散了。

Q：什么是扩散现象？

——物质从高浓度方向往低浓度方向运动的现象。

Q：如果在大家面前有一层塑料薄膜隔开，大家还能闻到香味吗？

——不能。

Q：如果把塑料薄膜换成生物膜，假想是一细胞膜，那么会不会闻到香味？

——（有的）能，（有的）不能。

过渡：能还是不能，就要这些物质能否通过细胞膜

师：今天我们共同来探讨“物质跨膜运输的方式”。

过渡：所有的物质进出细胞的方式都一样吗？若不一样，又有什么区别呢？下面我们一起来观察几种物质进出细胞的情况。

学习活动一：看动画列表比较总结归纳各种运输方式的特点。

[投影展示看动画的要求。]

先对动画中的一些元件进行解释：如：细胞膜成分的相关知识；(脂双分子层、载体蛋白)

细胞膜内、细胞膜外；

数目的多少代表浓度的高低等。

师：我们首先来看第一种的模拟动画，[播放模拟动画，学生注意观察。]

师：第二幅模拟动画，这是血浆中的葡萄糖进入红细胞。

[播放协助扩散的模拟动画。] 师：第三幅模拟动画，这里的ATP是细胞代谢过程中产生的能量。

[播放主动运输的模拟动画。] 师：请同学们根据刚才的动画，讨论从哪几个方面进行比较，得出各自的特点。我们先来分

一下小组，每两排同学为一个学习小组。

[三个模拟动画同时出现在投影中，同学们边看动画边讨论和总结。] Q：下面我们就请同学们的学习小组汇报一下你们小组是从哪一方面进行总结的。

[学生举手发言。] ——我们这一组看到第一种运输不需要载体协助，其他两种运输方式都需要载体的协助。

Q：好！你们是从是否需要载体的角度总结的。哪一组再来？

——我们这一组看到第三种运输是从低浓度一侧运向高浓度一侧，其他两种方式都是由高浓度一侧运向低浓度一侧。

Q：很好！他们这一组是从运输方向的角度来总结的。还有哪一组？

——我们这一组看到只有第三种运输用到了ATP，其他两种都没有用到。

师：非常好。你们观察得非常仔细，是从是否消耗ATP的角度进行总结的，也就是从是否

消耗能量的角度入手的。大家还有其他意见吗？看看这里运输的都有些什么物质？

——运输物质有小分子如O2、CO2等，较大分子葡萄糖等，还有离子。

师：这里进行跨膜运输的都是一些小分子、脂溶性分子、离子以及一些较大分子，我们这里

就不作为区分的方面了，把他们作为物质跨膜运输的一些例子。

小结：下面我们一起来总结了一下刚才大家所讲的，

从以下三个方面进行总结，运输方向、是否需要载体的协助和

是否消耗细胞代谢产生的能量。(用表格展示) [投影到互动的列表比较上，用鼠标学生回答一个问题点击一下显示答案。] 学生活动二：根据特点，给运输方式命名（教师给提示）

Q: 我们根据这三种运输方式的特点，看看给他们起什么名好呢？

——在老师的引导下，正确命名：自由扩散、协助扩散、主动运输。

学生活动三：给三种运输方式下个定义

Q：综合它们的特点，用一句话来概述它们的定义。给学生一分钟时间整理文字，这时顺便在黑板上板书三种运输方式。（每一个定义用另一张灯片展示，同时那些要有形象的比喻，帮助学生理解。）

对于三种运输方式，学生各举几例。

Q：自由扩散主要是哪些物质的运输方式？大家刚才看到了什么物质？

——O2和CO2。

师：对，O2和CO2等一些气体分子，以及甘油、乙醇、苯等一些脂溶性物质可以通过自由

扩散的方式进出细胞。协助扩散主要是血浆中葡萄糖进入红细胞。主动运输主要见于一

些离子的进出细胞。

思考：自由扩散和协助扩散需要能量吗？为什么？

——不需要能量，因为它们都是顺浓度梯度进行的。

所以我们也把它们称为被动运输。

[板书“被动运输”。] 过渡：主动运输很特殊，它是逆浓度梯度进行的，需要载体的协助，还要消耗能量，它对细胞来说有何意义呢？举例加以说明。

——能保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的物质，还可以排出

代谢废物。例如：丽藻细胞液中钾离子浓度比他们生活的池水高1065倍，它还是能不断的吸收钾离子，保证生命活动的正常进行。

Q:想想影响主动运输的因素有哪些呢？

学习活动四：通过练习，讨论归纳影响主动运输的因素。

[投影展示实例。] 习题：科学家做过这样的实验：准备好含Ca2+、Mg2+、Si4+的培养液，将番茄和水稻分别放在上述培养液中培养。一段时间后，检测发现，水稻吸收Si4+ 多，而番茄吸收Ca2+。

（1）吸收Si元素、钙元素是以哪一种方式？

——主动运输。

（2）为什么水稻和番茄对Si的吸收量不同？

——是因为细胞膜上吸收Si元素载体的数量不同。

（3）为什么水稻对Si和Ca的吸收量不同？

——因为细胞膜上吸收Si和Ca元素载体的数量不同。

结论：影响主动运输的因素是载体的种类和数量。

[板书“载体”。] Q：在刚才的模拟活动中K+开始时不能进入细胞是因为没有ATP，说明影响主动运输的另

一因素是什么？

生：细胞代谢产生的能量。（板书能量）

师：对了。依次我们推导出影响协助扩散的因素是载体和膜两侧存在的浓度差，影响自由扩

散的因素是膜两侧存在的浓度差。

[板书“影响因素”、“能量”、“载体”、“浓度差”和“浓度差”。] 练习：下面几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式？为什么？

运输速率运输速率运输速率

过渡：在把握好这些知识后，我们运用他们来解释生活中的一些问题。

应用知识：

冬天来了，天气变得寒冷又干燥，各大化妆品厂家纷纷推出各种各样的护肤保水产品。绝大部分产品中都有甘油，想想，甘油为什么能很好地补水防冻呢？ （提示：要能补水防冻就要能进入细胞,以什么方式进入？）

————甘油通过自由扩散的方式进入细胞，能吸收空气的水分，可以补水；

同时它可以使一部分自由水转化为结合水，降低结冰点，所以可以一定程度上防冻。

用什么产品防裂效果比较好？我给大家推荐几款传统的防裂“宝贝”——“百雀羚”、“蛤蜊油”，成分都很简单，价廉物美，而且效果很好，尤其适合长期和洗衣粉、洗洁精打交道的家庭主妇用。

Q：除了补水以外，保持肌肤有弹性也是现代女性所追求的，要使肌肤有弹性，胶原蛋白

浓度差

A

B

能量

度C

浓差

是关键，那就要给细胞补充胶原蛋白，因此有厂家推出了“XX胶原蛋白面膜”，而且某电视购物节目中夜夜轮番轰炸，现在大家想想这种面膜会有效果吗？说明理由

——学生讨论，没有，因为蛋白质是大分子，不能被细胞吸收，所以根本没有作用。

要是你是一个护肤品厂家的研究员，该怎样改进这种产品，才可能有效呢？

——在这种面膜中加入能够分解蛋白质的酶，使它变成小分子氨基酸，细胞可以通过主动运输方式吸收，为合成胶原蛋白提供原料。或者是制作成口服护肤品（伊美婷深海鱼蛋白营养片。）

Q：蛋白质这种大分子不能进入细胞，那它可以从细胞中出来吗？

——一部分可以，分泌蛋白（抗体、酶、一部分激素），回想分泌蛋白是怎么从细胞中出来的？

——经过高尔基体加工后，形成囊泡，囊泡往前移动，和细胞膜融合，然后将蛋白质排出细胞。

过渡：很好，这就是一些特定的大分子出细胞的方式，我们给命个名叫——胞吐。

有些大分子也可以进入细胞，方式刚好和它的相反，（一起看动画）

先是大分子先接触细胞膜，再内陷、包围、形成囊泡，分离下来——胞吐。

这是一些特定的大分子进出细胞的方式。

思考：教材72页的小问题。

师：以上我们主要学习了物质跨膜运输的方式，我们来把这些知识用连线形成一个知识框架。

[把黑板上的板书用连线形成一个框架。把这节课中的所有知识点形成一个概念图。]

本章知识点总结

体系构建

物质跨膜运输的实例和方式

渗透作用

动物细胞的吸水和失水

水分子跨膜运输

植物细胞的吸水和失水

无机盐的跨膜运输

自由扩散

被动运输

协助扩散

物质跨膜运输的方式

主动运输

胞吞、胞吐

物质跨膜运输的实例

1.渗透作用的条件

(1)有一层①

。

(2)膜两侧溶液具有②

。

动物细胞的吸水和失水

2.

(1)

(2)

细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧溶液中水的相对含量的差值。

3.植物细胞的吸水和失水

(1)

现象(2)

4.与渗透作用模型对比分析成熟植物细胞是一个渗透系统

渗透作用模型

植物细胞与外界溶液形成的渗透系统

图解

(续表)

渗透作用模型

植物细胞与外界溶液形成的渗透系统

水分子通过半透膜的

细胞液通过原生质层与外界溶液之间

原理

⑧

作用

发生⑨

作用

水扩散

低浓度溶液高浓度溶液

的方向

5.质壁分离的原因

外因

:外界溶液浓度>细胞液浓度。

内因

:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的⑩

小于原生质层。

宏观表现:坚挺→萎蔫,渗透失水。

微观表现:液泡由大→小,细胞液颜色由浅→深;原生质层与细胞

壁分离。

物质跨膜运输的方式

1.物质出入细胞方式的比较

被动运输

主动运输

高浓度

运输

高浓度→低浓度→

细胞外→

细胞内→

→

方向

低浓度

高浓度

细胞内

细胞外

低浓度

运输

能量

能量

能量

浓度差

浓度差

动力

(ATP) (ATP) (ATP) ++水、CO、K、Na等离各种分泌2

物质出

甘油、脂子,小肠上白细胞吞噬病蛋白,如抗

入细胞

肪酸、乙皮细胞吸收菌、变形虫吞体、蛋白

的实例

醇、苯、氨基酸、葡食食物颗粒等

质类激素

尿素等

萄糖等

等

(2)氧气浓度

例1

(2014年全国Ⅰ高考)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是(

)。

．．

A.与白色花瓣相比,采用红色花瓣有利于实验现象的观察

B.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察

C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可

能不同

D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素,有利于实验现象

的观察

2.影响跨膜运输的因素

(1)物质浓度差(在一定的浓度范围内)

+例2

(2014年安徽高考)下图为氨基酸和Na进出肾小管上皮细胞的示意图

,下表选项中正确的是(

)。

管腔中氨基酸

管腔中Na

上皮细胞中氨

选项

→上皮细胞

→上皮细胞

基酸→组织液

A 主动运输

被动运输

主动运输

被动运输

B 被动运输

被动运输

C 主动运输

被动运输

被动运输

D 主动运输

被动运输

被动运输

+

解析

不同的实验材料,不同的实验方法,质壁分离现象发生后,

可以观察的现象即观察指标存在差异。红色花瓣细胞的液泡呈红色,

;紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡呈紫色,原生质层原生质层无色

无色;黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色,叶绿体的存在使原生质层呈绿色,三种材料的原生质层与细胞液都有利于观察的颜色差。紫色

洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同,用相同

浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不

同。

答案

B

解析

以氨基酸和Na进出肾小管上皮细胞为命题切入点,以图形为信息载体,考查物质的跨膜运输方式。管腔中氨基酸→上皮细胞,逆浓度梯度、需要载体,故为主动运输,不过此过程中的能量不+是由ATP提供;管腔中Na→上皮细胞,顺浓度梯度、需要载体,故为协助扩散(被动运输);上皮细胞中氨基酸→组织液,顺浓度梯度、需要载体,故为协助扩散(被动运输)。

答案

D +