最新必修一 第二单元 细胞的基本结构和物质运输功能 第3讲 物质跨膜运输的实例
必修一第二单元细胞的基本结构和物质运输功能第3讲物质跨膜运输的实例
第二单元细胞的基本结构和物质运输功能第3讲物质跨膜运输的实例
一、单项选择题
1. (2012·安庆一检)科研上鉴别细胞的死活常用“染色排除法”。例如,用台盼蓝染色,死的动物细胞会被染成蓝色,活的动物细胞不着色,从而判断细胞是否死亡。下列有关“染色排除法”的原理解释错误的是( )
A. 活的动物细胞能吸收台盼蓝染色剂并能将其分解为无色物质
B. 台盼蓝染色剂是活细胞不需要的物质故不能通过膜进入细胞
C. 死的动物细胞细胞膜失去了选择透过性所以能被染色
D. 该方法利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理
2. 水分子之所以能从低浓度的溶液中进入高浓度的溶液中,是因为存在渗透压。为了证明这一渗透压的存在,并且也能测定渗透压的大小,有人设计了以下三
个实验:假设三个实验中水分子进入半透膜的速度是V
1,出来的速度是V
2
。下列对
甲到乙的过程中V
1的变化情况和乙到丙的过程中V
2
的变化情况描述正确的是
( )
A. V
1由快变慢,V
2
由慢变快
B. V
1和V
2
都是由慢变快
C. V
1和V
2
都是由快变慢
D. V
2由快变慢,V
1
由慢变快
3. (2012·金华十校)半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同(如图1),预测图2的实验结果(开始时漏斗内外液面相平)最可能的是( )
A. 图甲中水柱a将持续上升
B. 图甲中水柱a将保持不变
C. 图乙中水柱b将保持不变
D. 图乙中水柱b将先上升后下降
4. (2012·郑州一检)将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中,形态不再变化后的细胞图像如下图所示。则有关各细胞液的浓度判断正确的是( )
①实验前B A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 5. (2012·石家庄一检)下列关于植物细胞质壁分离的实验过程的叙述,错误的 是( ) A. 细胞壁的伸缩性较小,原生质层的伸缩性较大,是发生质壁分离的一个基础 B. 所有的高等植物细胞在环境条件适宜时都可以发生质壁分离现象 C. 发生质壁分离的原因之一是水分子的渗透作用 D. 用低倍显微镜观察,可看到细胞的中央液泡逐渐变小 6. 下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是( ) A. 主动运输过程中,需要载体蛋白协助和ATP提供能量 B. 在静息状态下,神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输 C. 质壁分离过程中,水分子外流导致细胞内渗透压升高 D. 抗体分泌过程中,囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分 二、双项选择题 7. (2012·苏北四市一模)下图表示某生物膜结构,图中A、B、C、D、E、F表示 某些物质,a、b、c、d表示物质跨膜的运输方式。下列有关说法正确的是( ) A. 若是根毛细胞的细胞膜,通过中耕松土可促进A物质的吸收 B. 若是人体心肌细胞膜,b和c过程运输的气体分别是O 2、CO 2 C. 若是突触前膜,可通过d方式释放神经递质 D. 动物细胞吸水膨胀时B组成的结构厚度变小,说明其具有选择透过性 8. (2012·厦门期末改编)下列关于生物膜组成和结构的叙述,正确的是( ) A. 构成生物膜的磷脂分子可以运动而蛋白质分子不可以运动 B. 生物膜由外到内依次由糖被、蛋白质、磷脂双分子层构成 C. 生物膜成分的更新可以通过囊泡的转移来实现 D. 组成膜的各种化学成分在膜上是不均匀分布的 三、非选择题 9. (2012·宁波八校测试)红细胞悬液为不透明的红色液体,而红细胞发生溶血(红细胞破裂)后,溶液会逐渐透明,所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度,进而根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度。 (1)实验目的:设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。 (2)试剂用具:稀释的羊红细胞悬液、0.3mol·L-1的葡萄糖溶液、0.3mol·L-1的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔。 (3)实验步骤: 第一步:取2支试管,分别标记为A、B。 第二步:。 第三步:。 (4)结论: ①如果加入葡萄糖的试管内溶液透明所用的时间短,说明。 ②如果, 说明。 ③如果, 说明。 (5)实验思考:根据研究得知,0.3mol·L-1的葡萄糖溶液和0.3mol·L-1的甘油溶液都是红细胞的等渗溶液,为什么还会使红细胞发生溶 血?。 10. (2012·安庆一检)生物膜的基本特点之一是能够维持相应环境内的物质浓度,这对于完成不同的生命活动具有重要作用,这种维持依赖于生物膜的运输。根据是否需要能量,将物质的跨膜运输分为两大类,即被动运输和主动运输。 (1)被动运输包括三种类型,除外,另外两类都需要膜蛋白的协助:通道蛋白和载体蛋白,其中,可在膜两侧进行移动运输的是。 (2)离子载体是一些能够极大提高对某些离子通透性的物质,目前发现的大多数离子载体是细菌产生的抗生素,它们能够杀死某些微生物。其中短杆菌肽A是一种十五肽的离子载体,它能有选择地将单价阳离子顺浓度通过膜,如H+、N、K+、Na+等,最终使膜内外部分单价阳离子浓度趋于平衡。据此推测这类抗生素的杀菌机理是。 (3)人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体,所有带电荷的分子不管它多小,都很难通过脂质体,即使脂质体外离子浓度很高。这是因为磷脂双分子层的(选填“内部”或“外部”)是疏水的。缬氨霉素是一种十二肽的抗生素,若将它插入到脂质体的脂双层内,可使K+的运输速度提高100 000倍,但却不能有效提高Na+的运输速率,由此可以得出: ① ; ②。 (4)主动运输所需的载体蛋白实际上是一些酶蛋白复合体。与被动运输不同,该类膜蛋白都能水解,但与普通的酶不同的是,它不对所转运的分子进行催化。 11. (2012·苏北四市一模)为探究NaCl和CuSO 4 对唾液淀粉酶活性的影响,研究人员进行了有关实验,实验步骤和结果如下表所示。分析回答: 试管编号实验步骤A B C D 1%NaCl溶液(mL) 1 1% CuSO 4 溶液(mL) 1 1% Na 2SO 4 溶液(mL) 1 蒸馏水(mL) 1 pH为6.8缓冲液(mL) 1 1 1 1 1%淀粉溶液(mL) 1 1 1 1 唾液淀粉酶溶液(mL) 1 1 1 1 各试管放入37 ℃恒温水浴保温一段时间 取出试管,加入1%碘溶液0.1mL 观察结果无色深蓝 色 浅蓝色 (1)实验中加入缓冲液的作用是,该实验中设置D试管的目的是。 (2)分析实验结果可知:对酶活性有抑制作用的离子是,对酶活性有促进作用的离子是。 (3)上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测,水浴加热后,A试管中的颜色是;但在保温之前不能加入斐林试剂,其原因是。 (4)若完全反应后,C试管对应的酶活性变化为下图中的曲线3,则试管A和B对应的曲线分别是、。 12. 下图是细胞膜结构图,下表是海水和某海洋植物细胞液的离子浓度对照表(单位为mol·L-1)。请根据图和表的内容回答下面的问题: 被测物质钾离子氯离子 海水0.01 0.50 细胞液0.59 0.04 (1)图中①是,②是,③是。 (2)图中①在细胞膜中作为;②在钾离子、氯离子通过该植物细胞膜时起作用。 (3)从表中数据可知,植物细胞从海水中吸收离子并向海水排出 离子。由此可见,植物细胞膜对离子的通过具有性。 (4)钾离子和氯离子通过细胞膜的方式是,作出此判断的依据 是。 细胞膜对物质转运形式 （一）单纯扩散 单纯扩散是指某些脂溶性小分子物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧的扩散过程。扩散量的多少，既取决于膜两侧该物质的浓度梯度（浓度差），也取决于膜对该物质通过的阻力或难易程度，即膜对该物质的通透性。浓度梯度大、通透性大，则扩散量就多；反之就少。由于细胞膜是以液态的脂质双分子层为基架，因而仅有脂溶性强的物质（如O2 和CO2）才真正依靠单纯扩散通过细胞膜。 （二）易化扩散 非脂溶性或脂溶性很小的物质，借助于细胞膜上的运载蛋白或通道蛋白的帮助，顺浓度梯度和（或）顺电位梯度（电位差）通过细胞膜的转运过程，称为易化扩散。根据细胞膜蛋白质特性不同，易化扩散一般可分为两种类型： 1.载体转运这是以载体为中介的易化扩散。载体是指膜上运载蛋白，它在细胞膜的高浓度一侧能与被转运的物质相结合，然后可能通过其本身构型的变化而将该物质运至膜的另一侧。某些小分子亲水性物质 如葡萄糖、氨基酸就是靠载体转运进出细胞的。载体转运的特点是：①特异性。即一种载体只转运某一种物质，如葡萄糖载体只转运葡萄糖而不能转运氨基酸。②饱和性。即载体转运物质的能力有一定的限度，当转运某一物质的载体已被充分利用时，转运量不再随转运物质的浓度增高而增加。③竞争性抑制。即当一种载体同时转运两种结构类似的物质时，一种物质浓度的增加，将会减弱对另一种物质的转运。 2.通道转运这是以通道为中介的易化扩散。通道是指通道蛋白，它像贯通细胞膜的一条管道，开放时，被转运的物质顺浓度梯度通过管道进行扩散；关闭时，该物质不能通过细胞膜。当膜电位改变或膜受到某些化学物质的作用时，通道蛋白的构型可发生改变，于是出现通道的开放或关闭。由膜电位改变引起开或关的通道称为电压依从性通道；由化学物质引起开或关的通道称为化学依从性通道。通道对被转运的物质也具有一定的特异性，K+、Na+、Ca2+等都借助于专用通道即钾通道、钠通道、钙通道等进行顺浓度梯度转运。易化扩散和单纯扩散一样，物质转运过程所需能量主要来自浓度梯度所包含的势能转运的当时不需细胞另外供给能量，属于被动转运。 （三）主动转运 小分子物质在膜上泵蛋白的作用下，从低浓度一侧向高浓度一侧耗能性跨膜转运的过程，称为主动转运或泵转运。泵有多种，如钠-钾泵（简称钠泵）、钙泵、负离子泵、氢泵和碘泵等，其中最重要的和研究得最充分的是钠泵。钠泵是细胞膜上的一种Na+－K+依赖式ATP酶，当细胞内Na+或细胞外K+增加时，钠泵就被激活，于是分解ATP，释放能量，并利用此能量逆浓度梯度将细胞内的Na+移出膜外，同时将细胞外的K+移入膜内从而形成和维持了细胞内外Na+、K+的不均匀分布和一定的浓度差。如静息状态时的神经和骨胳肌，其细胞内K+浓度约为细胞外的30 倍，细胞外Na+浓度约为细胞内的12 倍。此浓度差即是一种势能贮备，它对于保持细胞的正常兴奋能力和葡萄糖、氨基酸的吸收等都是非常必的。主动转运是人体最重要的物质转运形式。 （四）出胞与入胞 出胞与入胞是细胞膜对某些大分子物质或团块的耗能性转运过程。 1.出胞又称胞吐，是指物质由细胞排出的过程。如各种细胞的分泌活动，其分泌物大都在内质网形成，经高尔基复合体加工，形成分泌颗粒或分泌囊泡，渐渐向胞膜移动，贴靠以后膜融合并出现裂孔，于是将内容物一次性全部排空。 2.入胞又称内吞，是指物质进入细胞的过程。如进入的物质是固体，称为吞噬；进入的是液体，则称吞饮。入胞进行时，首先是细胞膜伸出伪足，将物质包围，然后发生膜的融合和断裂，异物进入细胞内。 Lecture notes 细胞膜的物质转运 【摘要】各种物质的跨膜转运的主要方式包括：单纯扩散、易化扩散、主动转运、出胞与入胞。单纯扩散是指脂溶性物质通过细胞膜由高浓度侧向低浓度侧扩散的过程。水溶性小分子或离子在特殊膜蛋白的帮助下，由细胞膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程，称为易化扩散，易化扩散分两种：经载体易化扩散和经通道易化扩散。主动转运指细胞通过本身的耗能过程，将物质分子或离子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程，主动转运分两种：原发性主动转运和继发性主动转运。出胞是指细胞内大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程，入胞是指细胞外大分子物质或物质团块借助于与细胞膜形成吞噬泡或吞饮泡的方式进入细胞的过程。上皮转运是指分子或离子从上皮细胞一侧转运另一侧的过程。 常见的跨膜物质转运形式如下: （一）单纯扩散 单纯扩散（simple diffusion）是指脂溶性物质通过细胞膜由高浓度侧向低浓度侧扩散的过程。人体体液中的脂溶性物质（如氧气、二氧化碳、一氧化氮和甾体类激素等）可以单纯依靠浓度差进行跨细胞膜转运。 跨膜转运物质的多少以通量表示，其大小取决于两方面的因素： 1、细胞膜两侧该物质的浓度差； 2、该物质通过细胞膜的难易程度，即通透性（permeability）的大小。 水分子虽然是极性分子，但它的分子极小，又不带电荷，故膜对它是高度通透的。另外，水分子还可通过水通道跨膜转运。 （二）膜蛋白介导的跨膜转运 带电离子和分子量稍大的水溶性分子，其跨膜转运需要由膜蛋白的介导才能完成。根据转运方式不同，介导物质转运的膜蛋白可分为载体、通道、离子泵和转运体等。由它们介导的跨膜转运根据是否消耗能量又可分为被动转运(passive transport)和主动转运(active transport)两大类。 1．易化扩散水溶性小分子或离子（Na＋、K＋、Ca2＋等）在特殊膜蛋白的帮助下，由细胞膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程，称为易化扩散(facilitated diffusion)。 （1）经载体易化扩散载体是一些贯穿脂质双层的整合蛋白，它与溶质的结合位点随构象的改变而交替暴露于膜的两侧。当它在溶质浓度高的一侧与溶质结合后，即引起膜蛋白质的构象变化，把物质转运到浓度低的另一侧，然后与物质分离。在转运中载体蛋白质并不消耗，可以反复使用。 许多重要的营养物质如葡萄糖、氨基酸、核苷酸等都是以经载体易化扩散方式进行转运的。经载体易化扩散具有以下特性： ①结构特异性。 ②饱和现象。 ③竞争性抑制。 （2）经通道易化扩散溶液中的Na＋、K＋、Ca２＋、Cl-等带电离子，借助于镶嵌于膜上的通道蛋白质的介导，顺浓度梯度或电位梯度的跨膜扩散，称为经通道易化扩散。中介这一过程的膜蛋白称为离子通道(ion channel)。 物质跨膜运输的方式 一、选择题 1．(2012·泉州高一期末)如图表示一个动物细胞内外不同离子的相对浓度，由图分析可知维持细胞内外浓度依靠() A．自由扩散B．主动运输 C．协助扩散D．渗透作用 【解析】动物细胞内外不同离子的相对浓度存在差异，即存在浓度差，该浓度差的维持依靠主动运输。 【答案】 B 2．(2013·山东省实验中学高一期末)关于概念图的分析正确的是() A．①和②所示的过程都需要消耗细胞内释放的能量 B．只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质 C．大分子只有通过①所示的过程才能进入细胞 D．蜜饯腌制时蔗糖进入细胞与过程①和②有关 【解析】图中①代表主动运输，②表示协助扩散，②过程需要载体，不消耗ATP；主动运输能逆浓度梯度运输物质；大分子物质以胞吞或胞吐的方式通过膜；蜜饯腌制时细胞已经死亡，细胞膜的选择透过性消失。 【答案】 B 3．下图表示植物细胞正常生活过程中的细胞膜对物质的运输。物质运输的方向如箭头所示，黑点的数量表示物质的浓度，则该物质可能是() A．甘油B．叶绿素 C．花青素D．Na＋ 【解析】此物质的运输方向是从低浓度到高浓度，由细胞内向细胞外，需要载体蛋白，而且消耗能量，是主动运输。甘油的运输方式是自由扩散，叶绿素、花青素分别是存在于叶绿体、液泡中的色素，不在细胞间转运。Na＋可由细胞内运输到细胞外，且运输方式是主动运输。 【答案】 D 4．(2012·浙江高考)人体肝细胞内CO2分压和K＋浓度高于细胞外，而O2分压和Na＋浓度低于细胞外，上述四种物质通过主动运输进入细胞的是() A．CO2B．O2 C．K＋D．Na＋ 【解析】可通过肝细胞内外各种物质的关系作出判断，K＋逆浓度从细胞外进入到细胞内部，其跨膜运输方式为主动运输。 【答案】 C 5．(2013·青岛高一检测)细胞内的生物大分子物质(如胃蛋白酶原)的出胞方式是() A．胞吐B．自由扩散 C．协助扩散D．主动运输 【解析】细胞膜是一种选择透过性膜，水分子以及细胞要选择吸收的离子、小分子物质可以通过，对于生物大分子物质，则不能以跨膜运输的方式进出细胞， 第四章细胞的物质输出和输入 第3节物质跨膜运输的方式 一、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。 二、教学重点、难点及解决方法 1、教学重点：物质进出细胞的方式。 解决方法： （1）介绍扩散现象，列举氧和二氧化碳进出细胞的现象，总结出自由扩散的概念。 （2）葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，却能通过细胞膜，总结协助扩散的概念。 （3）列举逆浓度梯度跨膜运输现象，总结出主动运输的概念。 2、教学难点：主动运输 解决方法：通过列举逆浓度梯度跨膜运输的现象，播放相关的多媒体动画，讲清主动运输的概念及特点。 三、课时安排：1课时 四、教学方法：直观教学法、讲授法。 五、教具准备：课件 六、学生活动 指导学生，阅读教材，回答相关问题。 七、教学程序 [问题探讨]给学生呈现P70图，提出下列讨论题： 1、什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？ 2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？ 学生讨论后回答。 讲述 （一）小分子或离子的跨膜运输 1.物质顺浓度梯度的扩散进出细胞，这种扩散统称为被动运输。 类型：自由扩散，协助扩散 (1)自由扩散 往清水中滴一滴蓝墨水，清水很快变为蓝色，这就是扩散。物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。不需要载体蛋白，也不需要消耗能量，只能顺浓度梯度运输，如O2、CO2、甘油、乙醇等。 特点：（1）物质转移方向是高浓度到低浓度 （2）不需要载体蛋白的协助 （3）不需要消耗能量 (2)协助扩散 葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，却能通过细胞膜，是因为镶嵌在膜上的一些特有的蛋白质，能协助葡萄糖等物质顺梯度跨膜运输，进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。不需要消耗能量。自由扩散和协助扩散统称为被动运输。 特点：（1）物质转移方向是高浓度到低浓度 （2）需要载体蛋白的协助 （3）不需要消耗能量 总结自由扩散，协助扩散的异同。 2.主动运输 从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还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。如Na＋、K＋、Ca2＋的吸收。 特点：（1）物质转移方向是低浓度到高浓度 （2）需要载体蛋白的协助 （3）需要消耗能量 《第三节物质跨膜运输的方式》教学设计 开课教师：蔡文春开课级别：县级 开课时间：2017-12-8 开课班级：高一（4）班 一、设计思路 教材分析： 本节为《普通高中课程标准实验教科书生物1必修分子与细胞》（人民教育出版社）第四章《细胞的物质输入和输出》中第3节内容。课程标准的要求是说明物质进出细胞的方式。和图表数据的解读。本节课在第一节《物质跨膜运输的实例》和《细胞膜流动镶嵌模型》的基础上，从微观层面介绍了不同物质通过细胞膜的机制，体现生命物质性观点，强调了生命活动具有的物质基础，帮助学生树立辩证唯物主义观点，同时体现了生物体结构和功能的统一性。 教材先介绍了小分子物质跨膜运输的不同方式，之后又简单介绍了大分子物质进出细胞膜的方式，完整呈现了物质通过细胞膜的各种方式。并通过图形、文字结合的方式，将微观问题宏观呈现、抽象问题具体呈现，有利于学生对内容的理解，又提供给授课教师较大的发挥空间，使授课教师可以根据教学对象的学习能力来进行有针对性的呈现、梳理和提升知识。本节教材有较多的图表，教师可以充分利用这些图表，培养学生的观察能力、图表转换能力、逻辑分析能力和表达能力。本节课主动运输方式需要能量，这能量来自哪里为后续课程《细胞的能量“通货”—ATP》的学习埋下伏笔，因此本节课的教学在学生知识体系建构中起到承上启下的作用。 学情分析： 学生通过前面三章和本章前两节课的学习，已经明白细胞膜是一种选择透过性膜，通过细胞膜模型的建构过程，学生初步建立结构与功能相适应的观点，因此对生物膜结构和功能有一定的知识贮备。本班学生中等生较多，对生物有钻研的偏少，因此对主动运输的特点及意义以及对图表数据的分析和转换能力及探究能力偏弱，需要利用本节课加强训练。 教学策略： 如何将这些抽象的、学生肉眼难以观察到的知识在学生脑海里建构出来，是本节课设计的难点。在教学过程中，本人充分利用教学图片、动画和实验数据等，采用提问、设计问题串、讨论等教学方法，使学生主动接近物质通过细胞膜的运输方式。 本人首先通过生活实例导入本节课题，引发学生兴趣，继而通过对细胞膜结构的的简单复习，让知识复现，为理解本节内容做铺垫。通过扩散的概念将生命现象引入到对生命的物质本质的讨论，然后引入自由扩散和协助扩散的教学，教学过程中通过两组实验数据的讨论，让学生理解这两种方式的异同。怎样让学生理解难以肉眼看见的主动运输对于生命的意义，是本节课的教学难点。本节课通过创设学生熟悉的生活情景：①木材（或竹捆）从河的上游随水漂到下游；②船装白糖（或食盐、化肥）从河的上游漂到下游（不开发动机）；③船装 人教版高中生物必修一：物质跨膜运输的方式 高中必修1授课时间： 教学设计 第四章第三节物质跨膜运输的方式 一、内容及其解析 1．内容：小分子和离子的跨膜运输方式，大分子的跨膜运输方式2．解析：通过现象展示-提出问题-解释原理-总结概念的思路，结合讲授与讨论的方法得出相关概念，同时让学生列表总结不同运输方式的特点。 二、目标及其解析 1．目标： （1）说明物质进出细胞的方式。 （2）进行图表数据的解读。 2．解析： （1）说明物质跨膜运输方式的类型及特点； （2）说出被动运输与主动运输方式的异同； （3）阐述主动运输对细胞生活的意义； （4）知道大分子的跨膜运输方式。 三、教学问题诊断分析 物质进出细胞的方式：自由扩散、协助扩散、主动运输。 1、介绍扩散现象，列举氧和二氧化碳进出细胞的现象，总结出自由扩散的概念。 2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，却能通过细胞膜，总结协助扩散的概念。 3、列举逆浓度梯度跨膜运输现象，总结出主动运输的概念。 主动运输是物质跨膜运输的主要方式，涉及到能量和载体的利用。 通过列举逆浓度梯度跨膜运输的现象，播放相关的多媒体动画，讲清主动运输的概念及特点。 四、教学支持条件分析 以学生“自主、探究、合作”的学习方式来优化课堂学习与教学，实现课程教学目标。本节课采用“现象展示-提出问题-解释原理-总结概念”的教学模式，融合运用引导启发、观察分析、对比归纳、联系实例等方法，配以多媒体辅助教学。本节安排1课时。 五、教学过程设计 （一）教学基本流程 （二）教学情景 问题1：设问导入：请说出流动镶嵌模型的基本内容？ 设计意图：复习学过知识，温故知新。 师生活动：学生思考回答。 问题2：问题探讨 问题（1）：什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？ 2019-2020年高中生物《细胞膜的物质运输功能》教案2 中图版必修1 突破思路 本节的主要问题是说明物质进出细胞的穿膜运输以及膜泡运输的方式，认识细胞膜的物质运输功能，并学会使用显微镜观察植物细胞质壁分离和复原的过程；关键问题是区别单纯扩散、协助扩散和主动运输的穿膜运输方式。学生在上一节学习了细胞膜的结构与功能等内容，对细胞膜的基础知识有了一定的了解。 由于本节教材内容较抽象，在教学手段上应该充分运用示意图、模型，最好是结合动画的多媒体课件等直观手段，增加学生的感性认识，帮助学生对细胞膜控制物质运输功能的理解；在教学方法上，可引导学生结合具体事例进行探究，然后通过列表对比等方式，帮助学生认识穿膜运输与膜泡运输、被动运输与主动运输的区别。 通过探究实验，还要引导学生理解以下内容：渗透作用是水分子和其他溶剂分子通过半透膜的单纯扩散，完成渗透作用的结构基础是渗透系统。渗透系统的构成需两个条件：一是存在半透膜，二是在半透膜的两侧存在溶液体系。成熟的植物细胞是一个典型的渗透系统，首先成熟的植物细胞有大液泡，其原生质层（包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质）可看作一种半透膜（选择透过性膜），同时细胞液和其外界溶液存在着浓度差。当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将渗透失水；反之，细胞将渗透吸水。 关于膜泡运输部分的教学，可从草履虫形成食物泡、变形虫吞食细菌、白细胞吞食病菌等学生较熟悉的事例引入，通过引导分析其形成过程，结合插图、动画，增强直观感受和学习兴趣。 规律总结 本节重点讲述细胞的穿膜运输以及膜泡运输的方式，认识细胞膜的物质运输功能，并学会使用显微镜观察植物细胞质壁分离和复原的过程；关键问题是区别单纯扩散、协助扩散和主动运输的穿膜运输方式。培养学生的观察能力、对于相似概念的区分能力。 相关链接__物质的穿膜运输与膜电位 不同方式的物质穿膜运输，其结果是产生并维持了膜两侧物质特定的浓度分布。对某些带电荷的物质，特别是对离子来说，就形成了膜两侧的电位差。插入细胞微电极便可测出细胞质膜两侧各种带电物质形成的电位差的总和，即膜电位。人们对神经元等可兴奋细胞的膜电位及其变化的机制进行了大量的研究，在静息状态下的膜电位称静息电位（resting potential），在刺激作用下产生行使通讯功能的快速变化的膜电位称动作电位（active potential）。 静息电位主要是由质膜上相对稳定的离子穿膜运输或离子流形成的。在多数细胞中静息电位的大小主要有Na+和K+在质膜两侧的浓度分布造成的，质膜对K+的通透性大于Na+是静息电位产生的主要原因，CI—甚至细胞中的蛋白质分子（一般静电荷为负值）对静息电位的大小也有一定的影响。Na+—K+泵对静息电位的相对恒定起重要的作用。 膜电位不仅与质膜对K+和Na+不同的通透性有关，而且与质膜的Na+、K+通道蛋白及Na+—K+泵等膜蛋白随膜电位变化有规律的关启有关，细胞膜膜电位具有重要的生物学意义，特别是在神经、肌肉等可兴奋细胞中，是化学信号或电信号引起的兴奋传递的重要方式。 医学基础知识重要考点：细胞膜的跨膜物质转运功能-生理学生理学属于医学基础知识需要掌握的内容，中公卫生人才招聘考试网帮助大家梳理知识-细胞膜的跨膜物质转运功能。 1.单纯扩散：是一种简单的物理扩散，即脂溶性高和分子量小的物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧的跨膜运动。扩散的方向和速度取决于物质在膜两侧的浓度差和膜对该物质的通透性。脂溶性高、分子量小的物质容易通过细胞膜脂质双层，如O2、CO2、N2、乙醇、尿素和水分子等。扩散的最终结果是该物质在膜两侧的浓度差消失。 例题： 人体内O2、CO2、N2、水和甘油等进出细胞膜是通过 A.单纯扩散 B.易化扩散 C.主动转运 D.入胞 E.出胞 正确答案：A 2.经载体和通道膜蛋白介导的跨膜转运：带电离子和水溶性分子的跨膜转运需要由膜蛋白的介导来完成。其中经载体和通道膜蛋白介导的易化扩散属于被动转运，转运过程本身不需要消耗能量，是物质顺浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运。 ①经载体易化扩散指葡萄糖、氨基酸、核苷酸等许多重要的营养物质借助载体蛋白顺浓度梯度跨膜转运的过程。 ②经通道易化扩散指溶液中的Na+、Cl-、Ca2+、K+等带电离子，借助通道蛋白的介导，顺浓度梯度或电位梯度跨膜扩散。通道对离子的导通表现出的开放与关闭两种状态，受膜电位、化学信号和机械刺激等调控，因此，离子通道又分为电压门控通道(细胞膜Na+、K+、Ca2+通道)、化学门控通道(终板膜ACh受体离子通道)和机械门控通道(听毛细胞离子通道)。 氨基酸跨膜转运进入一般细胞的形式为 A.单纯扩散 B.通道转运 C.泵转运 D.载体转运 E.入胞 正确答案：D 细胞膜的物质转运功能 液态镶嵌模型学说——细胞膜是以液态的脂质双分子层为骨架，其中镶嵌着不同生理功能的蛋白质。 （一）单纯扩散 1.概念：脂溶性小分子物质由膜的高浓度区一侧向膜的低浓度区一侧顺浓度差跨膜的转运过程称为单纯扩散。 2.转运物质：除O2、CO2、NO、CO、N2等气体外，还有乙醇、类固醇类激素、尿素等。 3.特点： ① 顺浓度差，不耗能； ② 无需膜蛋白帮助； ③ 最终使转运物质在膜两侧的浓度差消失。 （二）易化扩散 是指某些非脂溶性或脂溶性较小的物质，在特殊蛋白的“帮助”下，由膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散的过程。 1.以载体蛋白为中介的易化扩散（载体转运）： ◇例子“血液中的葡萄糖和氨基酸进入到组织细胞” ◇特点： （1）载体蛋白质有结构特异性； （2）饱和现象； （3）竞争性抑制。 2.以通道为中介的易化扩散（通道转运）： 主要通过通道蛋白质（简称通道）进行的。其转运物质的能力受膜两侧电位差或化学物质的影响，故有电压门控通道和化学门控通道之分。 ◇特点： （1）相对特异性； （2）无饱和性； （3）有开放、失活、关闭不同状态。 ◇例子：Na+、K+、Ca2+等都经通道转运。 Na+通道阻断剂——河豚毒素 K+通道阻断剂——四乙铵 Ca2+通道阻断剂——异搏定 （三）主动转运 1.概念：主动转运是指细胞通过本身的耗能过程，在细胞膜上特殊蛋白质（泵）的协助下，将某些物质分子或离子经细胞膜逆浓度梯度或电位梯度转运的过程。 2.钠泵的本质 钠泵就是镶嵌于细胞膜上的Na+-K+依赖式ATP酶。 Na+-K+依赖式ATP酶（钠泵） 3.钠泵活动的生理意义： ①由钠泵形成的细胞内高K+和细胞外的高Na+，这是许多代谢反应进行的必需条件。 ②维持细胞正常的渗透压与形态。 ③它能建立起一种势能贮备。这种势能贮备是 可兴奋组织具有兴奋性的基础，这也是营养物质（如葡萄糖、氨基酸）逆浓度差跨膜转运的能量来源。 4.主动转运的类型 （1）原发性主动转运是指直接利用ATP的能量逆浓度差和电位差对离子进行的主动转运过程。 原发性主动转运是人体最重要的物质转运形式，除钠泵外，还有Ca2+泵（或称Ca2+-Mg2+依赖式ATP酶）、H+泵（质子泵）和碘泵等。 （2）继发性主动转运指物质逆浓度梯度转运所需的能量不是直接来自ATP，而是来自膜外的高势能。 如：“小肠吸收葡萄糖和氨基酸、肾小管重吸收葡萄糖和氨基酸为继发性主动转运” ※转运的都是小分子物质 （四）出胞和入胞 大分子物质或物质团块进出细胞的过程。 1．物质进出细胞的方式[连线] [点拨](1)物质跨膜运输(自由扩散、协助扩散、主动运输)体现了生物膜的选择透过性；大分子物质和颗粒性物质的胞吞、胞吐体现了生物膜的流动性。 (2)物质能否通过细胞膜，是根据细胞生命活动的需要，并不完全取决于物质分子的大小。 2．物质跨膜运输的实例 番茄和水稻吸收无机盐离子的比较： 科学家将番茄、水稻分别放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiO4－4的培养液中培养，结果如图所示： 据图示可知： (1)实验结果：①不同植物对同一种无机盐离子的吸收有差异；②同一种植物对不同种无机盐离子的吸收也有差异。 (2)实验结论：植物细胞对无机盐离子的吸收具有选择性。 1．据图确定物质跨膜运输的方式 a是协助扩散，b、d是自由扩散，c是主动运输。 2．根据影响跨膜运输因素的曲线确定运输方式 (1)物质浓度 (2)氧气浓度 3．探究物质跨膜运输的方式 (1)探究是主动运输还是被动运输 (2)探究是自由扩散还是协助扩散 不同因素对主动运输的影响不同 (1)抑制细胞呼吸，所有通过主动运输方式跨膜的物质都会受到影响。 (2)抑制某载体蛋白的活性，只会导致该载体蛋白转运的物质运输停止，对其他物质运输不影响。 角度一以基础判断的形式或依托相关生理过程，考查物质进出细胞的方式及特点1．(2014·浙江高考)下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是() A．被细胞胞吞的一定是固体物质 B．突触前膜释放乙酰胆碱属于易化扩散(协助扩散) C．通过载体蛋白的物质转运属于主动转运(主动运输) D．胞吐过程一定会发生分泌泡与质膜的融合 解析：选D被胞吞或胞吐的可以是固体，也可以是液体；突触前膜释放乙酰胆碱的方式是胞吐；通过载体蛋白的物质运输可以是主动转运(主动运输)也可以是易化扩散(协助扩散)；胞吐是具膜的分泌泡和质膜融合后将分泌泡包含的物质释放到细胞外的过程。 2．(2014·北京高考)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如图。据此不能得出的推论是() A．生物膜上存在着协助H2O通过的物质 B．生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透具有选择性 C．离子以易化(协助)扩散方式通过人工膜 D．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率 解析：选C观察图示，除了甘油、O2和CO2以外，其余物质在生物膜上的通透性均比在人工膜上的通透性大，说明生物膜上存在协助运输某些物质的物质；由于K＋、Na＋、Cl－在生物膜上的通透性有差异，所以能够体现选择性；图中不同物质的分子大小不同，膜对其通透性也不同，说明分子大小影响跨膜运输的速率；图中没有信息证明离子在跨膜运输过程中是否消耗A TP，因此不能判断离子的跨膜运输方式为协助扩散。 高中生物题型分析---- 物质跨膜运输的方式 题型一、物质运输方式 一、考查形式 选择题或填空题 二、典型例题 1.将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培 养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期 测得细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。据图分析 下列叙述中正确的是( ) A．该组织的细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输 B．该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运输离子乙的数量多 C．两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧 D．曲线m～n段和a～b段表明两种离子浓度的升高抑制了细胞的吸收 答案B 解析从图中可以看出，甲、乙曲线随时间的变化是：细胞内离子浓度超过细胞外离子浓度，因此对两者的吸收都是主动运输的方式，A项不正确；在相同的时间内，甲曲线表示的浓度高于乙曲线，说明甲离子的吸收速度快，主要原因是载体蛋白的数量相对较多，B项正确；可从图中直接得出：细胞内浓度无论大于或小于细胞外浓度，细胞均能吸收离子，C项不正确；D项中曲线m～n段和a～b段两种离子应该是处于平衡的状态，是由于载体蛋白数量有限引起的，而不是抑制了细胞的吸收，D项不正确。 2.如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据图回答： (1)图中A表示________方式，B表示________方式，C表示________方式，D表示________方式。 (2)K＋、O2和葡萄糖三种物质中，通过B方式进入红细胞的是________。 (3)与A方式相比，B方式的主要特点是需要借助________，该物质是在细胞内的________上合成的。 (4)胰岛B细胞分泌胰岛素是通过________方式进行的，该种运输方式也体现出细胞膜________________的特点。 (5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，__________________方式将会受到较大影响。 (6)需要载体蛋白协助的方式为________________(填字母)，影响B方式运输速率的因素为__________________；与C运输方式有关的细胞器是___________________。 答案(1)自由扩散协助扩散主动运输胞吐(2)葡萄糖(3)载体蛋白核糖体(4)D(或胞吐) 具有一定的流动性(5)C、D(或主动运输和胞吐) (6)B、C 浓度差和载体蛋白数量线粒体和核糖体 解析自由扩散受膜两侧浓度差的影响，浓度差越大，物质出入细胞的速率就越快，而协助扩散和主动运输都受细胞膜上载体蛋白数量的限制，主动运输和胞吐又受能量多少的限制。 三、答题技巧 1．根据图解确定物质跨膜运输方式 2．物质出入细胞方式的综合比较 项目离子和小分子物质大分子和颗粒性物质自由扩散协助扩散主动运输胞吞胞吐 运输方向高浓度→ 低浓度 高浓度→ 低浓度 低浓度→ 高浓度 细胞外→ 细胞内 细胞内→ 细胞外 运输动力浓度差浓度差 能量 (ATP) 能量 (ATP) 能量 (ATP) 载体 蛋白 不需要需要需要不需要不需要实例水、CO2、红细胞吸K＋、Na＋白细胞吞各种分泌 细胞膜的物质转运功能 佚名 一切动物细胞都被一层薄膜所包被，称为细胞膜或质膜（plasma membrane），它把细胞内容物细胞周围环境（主要是细胞外液）分隔开来，使细胞能相对地独立于环境而存在。很明显，细胞要维持正常的生命活动，不仅细胞的内容物不能流失，而且其化学组成必须保持相对稳定，这就需要在细胞和它所和的环境之间有起屏障作用的结构；但细胞在不断进行新陈代谢的过程中，又需要经常由外界得到氧气和营养物质。排出细胞的代谢产物，而这些物质的进入和排出，都必须经过细胞膜，这就涉及到物质的跨膜转运过程。因此，细胞膜必然是一个具有特殊结构和功能的半透性膜，它允许某些物质或离子有选择的通过，但又能严格地限制其他一些物质的进出，保持了细胞内物质成分的稳定。细胞内部也存在着类似细胞膜的膜性结构。组成各种细胞器如线粒体、内质网等的膜性部分，使它们与一般胞浆之间既存在某种屏障，也进行着某些物质转运。 膜除了有物质转运功能外，还有跨膜信息传递和能量转换功能，这些功能的机制是由膜的分子组成和结构决定的。膜成分中的脂质分子层主要起了屏障作用，而膜中的特殊蛋白质则与物质、能量和信息的跨膜转运和转换有关。 既然膜主要是由脂质双分子层构成的，那么理论上只有脂溶性的物质才有可能通过它。但事实上，一个进行着新陈代谢的细胞，不断有各种各样的物质（从离子和小分子物质到蛋白质等大分子，以及团块性固形物或液滴）进出细胞，包括各种供能物质、合成细胞新物质的原料、中间代谢产物和终产物、维生素、氧和二氧化碳，以及Na+、K+、 Ca2+离子等。它们理化性质各异，且多数不溶于脂质或其水溶性大于其脂溶性。这些物质中除极少数能够直接通过脂质层进出细胞外，大多数物质分子或离子的跨膜转运，都与镶嵌在膜上的各种特殊的蛋白质分子有关；至于一些团块性固态或液态物质的进出细胞（如细胞对异物的吞噬或分泌物的排出），则与膜的更复杂的生物学过程有关。 现将几种常见的跨膜物质转运形式分述如下： （一）单纯扩散 溶液中的一切分子都处于不断的热运动中。这种分子运动的平均动能，与溶液的绝对温度成正比。在温度恒定的情况下，分子因运动而离开某一小区的量，与此物质在该区域中的浓度（以mol/L计算）成正比。因此，如设想两种不同浓度的同种物质的溶液相邻地放在一起，则高浓度区域中的溶质分子将有向低浓度区域的净移动，这种现象称为扩散。物质分子移动量的大小，可用通量表示，它指某种物质在每秒内通过每平方厘米的假想平面的摩尔或毫尔数。在一般条件下，扩散通量与所观察平面两侧的浓度差成正比；如果所涉及的溶液是含有多种溶质的混合溶液，那么每一种物质的移动方向和通量，都只决定于各该物质的浓度差，而与别的物质的浓度或移动方向无关。但要注意的是，在电解质溶液的情况下，离子的移动不仅取决于该离子的浓度也取决于离子所受的电场力。 物质跨膜运输的方式 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。] 第二节细胞膜的物质运输功能 一、教学目标 1.说明物质进出细胞的方式。 2.观察植物细胞质壁分离和复原的过程，发展学生独立完成实验的能力。 3.通过细胞膜结构和功能的学习，形成生物体结构和功能相统一的观点。 二、教学重难点 重点： 1.明确细胞膜运输物质的方式及其对细胞生命活动的重要意义。 2.理解并能区别不同的跨膜方式。 3.通过探究植物细胞质壁分离和复原的活动，理解渗透作用的原理及其发生的条件。理解成熟植物细胞的渗透系统的构成。 难点： 1.区别物质跨膜运输的三种方式并理解其重要意义。 2.渗透作用的原理及其应用。 三、教学过程 导入：上节我们学习了细胞膜的结构和功能，让我们回忆一下（学生回答），那细胞膜具有控制物质运输的功能，物质通过细胞膜进入细胞的方式是什么呢？今天我们就学习一下细胞膜上的物质运输的方式。 细胞膜上的运输方式分为两大类，一类是穿膜运输，物质直接穿过细胞膜结构完成的，包括被动运输和主动运输，一类是膜泡运输。我们首先介绍一下穿膜运输[穿膜运输] 1.被动运输 单纯扩散：按照一般扩散的原理，从分子密度高的地方向密度低的地方运动，此过程中不消耗能量，不需要载体蛋白，“动力”来自与浓度差。水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散也称渗透作用，其结构基础是身渗透系统。 通过探究实验，还要引导学生理解以下内容：渗透作用是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的单纯扩散，完成渗透作用的结构基础是渗透系统。渗透系统的构成需两个条件：一是存在半透膜。二是在半透膜的两侧存在溶液体系。成熟的植物细胞是一个典型的渗透系统，首先成熟的植物细胞有大液泡，其原生质层（包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质）可看作一种半透膜（选择性透过膜），同时细胞液和其外界溶液存在着浓度差。当外界溶液 《细胞膜的物质运输功能》的教学设计 一. 教材分析 (一) 教材的地位和作用 本节课是普通高中新课标中图版生物必修1《分子与细胞》第三单元第一章第二节的容，是在学习了细胞膜的结构和功能的基础上，进一步介绍物质出入细胞的方式，并与后面的细胞呼吸、神经调节、免疫等知识有联系，是理解结构和功能相统一原理的很好容。 (二) 教学目标 1.知识目标 (1)举例说明物质进出细胞的类型、特点。 (2)简述主动运输对细胞生命活动的意义。 (3)了解吞、外排的过程。 2.能力目标 (1)通过引导学生分析物质出入细胞的类型及特点，提高学生知识总结和比较的能力。 (2)引导学生分析物质运输的各种模式图，提高学生的获取信息能力。 3.情感态度与价值观 (1)通过对生命现象的阐释，体会生命的伟大与神奇，培养尊重生命的情感态度。 (2)通过自主、合作、探究式学习，培养学生的合作和探究的精神。 (三) 教学重点与难点 教学重点：小分子和离子穿膜运输的方式、特点。 教学难点：主动运输的特点、过程和意义。 二. 学情分析 1.学生已经学习了细胞膜的结构特点和功能特性，并学习了分泌蛋白的分泌过程，为新知识（细胞膜的物质运输功能）的学习奠定了基础。 2.教学中可以利用学生的知识基础并遵循学生的认知规律，通过适当的教学策略，使新知识有效地整合进学生原有的知识网络中，使学生的知识体系得到丰富和发展，使学生的探究能力得到进一步的提高。 三. 教学方法 1.教法： ①直观教学法：充分借助多媒体动画把物质运输的几种方式直观地展示给学生，有利于学生由感性认识上升到理性认识。 ②点评法和点拔法：在学生的自主学习和探究活动中贯穿点评法和点拔法，帮助学生建构正确的知识结构。 2.学法：“自主、合作、探究”式学习。 3.课时安排:一课时。 4.教具的运用：多媒体课件。 四. 设计思路 采取“自主学习，合作探究”的教学策略，突出学生的主体地位，培养学生的自主学习能力，让学生对物质出入细胞的方式有深刻的领会。 1.本节学生自己设计的实验入手，通过让学生对实验过程的探究、分析、讨论，归纳总结出细胞膜的选择透过性，变讲授式学习为启发引导式学习，使学生易于理解，从而化吸收知识。 2.通过学生课前自学教材、课堂自主学习，掌握细物质出入细胞的方式，并识别物质运输的各种模式图，在识图的过程中，通过对比分析错误原因，寻求正确答案，使学生轻松掌握物质出入细胞的方式及特点。达到重点突出，难点突破的目标。 3.课堂习题检测和学案上的反馈练习，帮助学生巩固本节知识，并能运用所学，达到所学有所用的目标。 五. 教学过程 《物质跨膜运输的方式》教学设计 一、教学内容分析： 《物质跨膜运输的方式》是新课标人教版高中生物教科书必修I中第四章第三节的内容，本章内容属于细胞的基本功能之一──物质的输入和输出。学习内容主要有物质跨膜运输的方式，自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞及胞吐的主要特征和各自的区别。任何一个生命系统都是开放的系统，都与外界有物质的交换。所以本节的内容对学生理解细胞是基本的生命系统有着重要的意义，也为以后进一步的生物学习奠定基础知识。 二、学习者特征分析： 1、知识基础：在本章前两节中，学生已经学习了细胞膜的组成、功能以及物质跨膜运输的一些实例，但还未对物质跨膜运输的原理进行学习。本节内容就是系统的学习物质跨膜运输的方式，学生对其中涉及的知识已经有一些了解，所以本节内容对于高中学生并不难理解，因此可以用引导的方式让学生进行学习，以此提高学生的分析总结能力。 2、认知能力：高中生已达到一定分析处理问题的水平。 三、教学目标： 1、知识目标： （1）举例说明物质跨膜运输的类型及特点。 （2）阐述主动运输对细胞的意义。 （3）说出被动运输与主动运输的异同点。 （4）正确解读坐标图与表格。 2、技能目标： (1)逐渐形成打破定势思维，实际问题实际解决的能力。 （2）逐渐形成运用类比和对比的方法进行学习的能力。 （3）逐渐形成运用表格的方式进行总结归纳知识的能力。 3、情感态度价值观： 树立生物膜结构与功能相适应的生物学观点。 四、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、主动运输 2.大分子跨膜运输的方式：胞吞和胞吐 五、教学难点： 三种跨膜运输方式的概念及区别；通过已知跨膜运输的特征推出跨膜运输的方式。 六、教学媒体： 教科书、板书、PPT课件（包含flash动画）等。 七、教学方法： 直观教学法、讲授法、引导法。 八、课时安排： 1课时 九、教学流程图 第3节物质跨膜运输的方式 一、教学目标 （一）知识与技能 1.举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。 2.说出被动运输与主动运输方式的异同点。 3.阐述主动运输对细胞生活的意义。 4.正确解读坐标数据图表。 （二）过程与方法 1.运用类比和对比的方法进行学习，抓住关键，掌握本质。 2.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.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。 三、教学难点：主动运输。 四、课前准备 1.自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞、胞吐五种跨膜运输方式的多媒体演示课件。 2.用于指导学生对比学习三种运输方式的表格。 3.精选一些相关习题，用于当堂练习。 五、课时安排：1课时 六、教学过程 （一）情境创设 前面我们讲到生物膜是半透膜，有的分子可以通过而有的分子和离子则不能通过，下面我们看看图4－3－1： H2O 2 O H+ C l- K+ N a+ C a2+ 脂溶性物质葡萄糖图4－3－1 学生：不是生物膜，它只有磷脂双分子层，中间没有镶嵌蛋白质。 教师：很好，观察很准确。这是人工合成的没有蛋白质的脂双层膜。大家看什么分子能通过人工合成的脂双层？什么分子不能通过人工合成的脂双层？ 学生：氧气、二氧化碳、氮气、水等小分子很容易通过合成的脂双层；苯、甘油、乙醇等脂溶性的分子也可以通过；氨基酸、葡萄糖等较大的有机分子和带电荷的离子则不能通过合成的脂双层。 教师：很好，大家发现葡萄糖分子不能自由通过人工合成的无蛋白质的脂双层，但我们又知道细胞生命活动中是离不开葡萄糖的，细胞需要不断补充葡萄糖以提供能量，也就是说葡萄糖肯定是可以通过细胞膜进到细胞内部的。那这又该如何解释呢？ 学生：因为人工脂双层中是没有蛋白质的，会不会是蛋白质对葡萄糖等物质的运输起了作用呢？ 教师：想得很好，大家开始具备一些分析问题的能力了。其实蛋白质在物质的跨膜运输中起了十分重要的作用。那下面我们就一起来学习物质跨膜运输的方式。 （二）师生互动 1.小分子或离子的跨膜运输 教师：这部分内容不难，要求大家先进行自学，首先大家看物质的跨膜运输有几种方式？ 学生：两大类三种：被动运输（自由扩散、协助扩散）和主动运输。 教师：那这几种方式有什么异同呢？我们如何来区分它们？希望大家能通过自学总结出 在老师的引导下完成表格。 老师展示自由扩散、协助扩散和主动运输三种跨膜运输的多媒体动画。（动画演示之前要交代清楚背景知识，如什么图形代表什么物质，哪边是细胞膜内侧，哪边是细胞膜外侧等， 学生：自由扩散和协助扩散都不需要消耗细胞代谢产生的能量。因为二者都是顺物质的浓度梯度进行的。 教师：自由扩散和协助扩散有什么异同？ 学生：自由扩散与协助扩散的共同之处是都是顺着物质的浓度梯度进行的，都不需要细胞消耗能量。不同之处是：前者不需要蛋白质的协助，后者必须有蛋白质的协助才能实现。因为有蛋白质的协助，协助扩散的速度远远比自由扩散快。 教师：为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？ 学生：因为自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯度进行的，不需要细胞消耗能量，所以统称为被动运输。 教师：主动运输与被动运输的区别是什么？这对于细胞的生活有什么意义？ 学生：最大的区别是是否消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，保证了活细胞能按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，主动排出代谢废物和对生物细胞的物质转运方式
细胞膜的物质转运
物质跨膜运输的方式练习题
物质跨膜运输方式教案
《物质跨膜运输的方式》教案
人教版高中生物必修一：物质跨膜运输的方式
2019-2020年高中生物《细胞膜的物质运输功能》教案2 中图版必修1
医学基础知识重要考点：细胞膜的跨膜物质转运功能-生理学
细胞膜的物质转运功能
物质跨膜运输的方式
高中生物题型分析----物质跨膜运输的方式[ 高考]
细胞膜的物质转运功能
高中生物必修一专题-物质跨膜运输的方式
教案设计-第二节 细胞膜的物质运输功能(配中图版)
教学设计课题：《细胞膜的物质运输功能》
《物质跨膜运输的方式》教学设计
人教版生物高中必修一第3节-物质跨膜运输的方式-教学设计