生物学①必修4.3《物质跨膜运输的方式》教案由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“物质跨膜运输方式教案”。
第3节 物质跨膜运输的方式
[教学目标]
一、知识与技能:
1、举例说明物质跨膜运输的类型及特点 2、说出被动运输与主动运输的异同点 3、阐述主动运输对细胞的意义 4、正确解读坐标数据图标
二、过程与方法:
1、运用类比和对比地方法进行学习,抓住关键,掌握本质 2、运用表格的方式进行总结,简洁明了
三、情感态度与价值观:
1、物质进出细胞的方式反映了细胞膜的功能,这是在细胞膜结构的基础上进一步的学习,树立生物膜结构与功能相适应的生物学观点
2、参与课堂讨论与交流,同时培养积极思考的学习习惯。[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 [教学难点] 主动运输 [教学过程] [情境创设]
演示实验:向一杯清水中加入某种棕色液体,观察到什么实验现象 学生:整杯清水颜色变成棕色 教师:这是什么现象? 学生:扩散
教师:扩散是物质从高浓度向低浓度移动的现象。通过扩散整杯清水中都有了棕色物质分子的存在。我们怎样判断出这是什么物质呢?
学生:可以闻气味,鉴定化学性质等。(前面同学已经闻到气味,请一位后排同学验证)教师:我们可以闻出这是醋的味道。说明醋分子除了在水中扩散,还进入了我们的肺泡,进入我们的嗅觉细胞。
那么这些分子是怎样进入我们的人体细胞的?会遇到什么障碍吗? 学生:物质进出细胞需要通过细胞的边界—细胞膜。[回顾旧知]
复习:生物膜流动镶嵌模型:(磷脂双分子层)构成膜的基本支架;(蛋白质)分子
镶在磷脂双分子层表面,有的嵌入或横跨磷脂双分子层。
磷脂与蛋白质可以(运动),故膜的结构特点是具有(流动性)。
教师:生物学基本的观点是:结构与功能相适应,这节课我们要探究的问题就是:物质怎样进行跨膜运输来出入细胞? [师生互动]
教师:细胞一般用肉眼是看不到的,需要借助显微镜来观察。在实际的探究中,显微镜的操作比较复杂。所以我们可以尝试用模型来探究。
出示人工合成脂双层膜对不同的物质的通透性
学生活动:用人工合成的磷脂双层膜模拟生物膜,观察它对不同物质的通透性,讨论回答下列问题:
1.哪些分子可以通过脂双层膜,他们有什么特点? 2.哪些分子不可以通过脂双层膜,他们有什么特点?
3.不能通过脂双层膜的物质,细胞需要吗?如果需要他怎样才能进入细胞呢?
学生回答:1.水、O2、CO2、甘油、尿素等物质可以通过脂双层膜;这是一些小分子和
气体物质等。
2.氨基酸、核苷酸、葡萄糖、各种离子不能通过脂双层膜。这些物质分子量
比较大,离子带有电荷。
3.不能通过脂双层膜的物质,细胞也需要。比如葡萄糖可以提供能量,缺钙
会容易骨折等。推测这些物质进入细胞可能与蛋白质有关。
一、被动运输
(一)自由扩散 教师:能够通过脂双层膜的物质中,我们已知水进入细胞的方式是渗透作用,是顺相对浓度梯度的。其他物质也都是以这种简单的扩散作用进入细胞膜的,把这种方式叫做自由扩散。
出示动画,学生观察,总结自由扩散特点。
自由扩散中,物质的运输方向是从浓度高的向浓度低的运输。物质运输的动力是浓度差。以自由扩散进出细胞的物质,通常是一些小分子物质,气体或是脂溶性物质。
教师:通过前面的分析,不能通过脂双层膜,但细胞又需要的物质,比如葡萄糖怎样进入细胞?
学生活动:根据前面的推测,设计实验探究葡萄糖等物质怎样进入细胞。
(二)协助扩散
出示资料:实验表明,葡萄糖不能通过磷脂双分子层的人工膜,但如果在人工膜中加入某种蛋白质,葡萄糖则可以通过膜从高浓度处向低浓度扩散。
该实验说明什么? 学生分析资料,得出结论:说明葡萄糖可以借助载体通过脂双层。出示动画,学生观察,总结自由扩散概念及特点。
师生:进出细胞的物质借助载体的扩散,叫做协助扩散。物质的运输方向是从浓度高的向浓度低,需要载体协助。如葡萄糖进入红细胞。
教师:自由扩散与协助扩散都是物质从低浓度向高浓度运输,浓度差是运输动力,物质总是顺浓度梯度运输吗?
二、主动运输 出示资料:
1、人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍,Na+的浓度却只有血浆的1/6,细胞却仍在“吸K+排Na+”。
2、人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力。血液中碘的质量浓度为250mg/L,而甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液高20—25倍。
3、丽藻的细胞液与池水的多种离子浓度比(表格出示数据), 分析表中数据,可得出什么结论?由丽藻仍然可以从池水中获得各种离子的现象,有何疑问?
学生分析资料,提出问题
学生:物质并不总是顺浓度梯度进入细胞的,有时可以逆浓度运输,那么物质怎样逆浓度运输呢? 学生活动:设计实验探究物质逆浓度梯度运输需要的条件(能量及载体)
出示资料:实验表明,K+不能通过磷脂双分子层的人工膜,但如果在人工膜中加入少量的缬氨酸霉素(一种蛋白类抗生素),以及可以提供能量的物质后,K+则可以通过膜从低浓度处向高浓度扩散.该实验说明什么? 学生分析资料,得出结论:物质逆浓度梯度运输需要载体及能量。出示动画,学生观察,总结主动运输概念及特点。
师生:物质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。如葡萄糖、氨基酸、核苷酸及各种离子出入细胞。
教师:主动运输的动力是细胞提供的能量,相对而言,自由扩散与协助扩散需要借助浓度差来运输,把它们叫做被动运输。
主动运输与被动运输哪种方式对细胞的生命活动意义更为重要?
学生:主动运输更有意义,因为它可以保证活细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。体现了细胞膜的功能特点,即选择透过性。
技能训练:分析柱状图(即教材73页)
教师:以上我们探究了小分子物质进出细胞的方式,对于一些高分子物质,如蛋白质,怎样来进出细胞呢?
出示动画:变形虫摄取食物,排出代谢废物的方式。学生观察并总结特点。
三、大分子物质进出细胞的方式
教师:当细胞摄取大分子时,首先是大分子附着在细胞膜表面,这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,这种现象叫做胞吞。
细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫做胞吐。
四、课堂小结
小分子物质进出细胞的方式:自有扩散、协助扩散、主动运输的异同点。
物质跨膜运输的方式体现了生物膜选择透过性的特点,大分子物质进出细胞体现了细胞膜具有流动性的特点。可见,结构与功能总是相适应的。