《主动运输》教学案3-1
秋之恋-医务科工作总结
《主动运输》教学案
教学重点
主动运输和被动运输。
教学难点
主动运输和被动运输的区别。
教具准备
人消化系统消化吸收营养的课件,简单扩散
、易化扩散和主动运输的动画,物质跨膜运
输方式的比较表,渗透实验所需材料用具等。
课时安排
2
三维目标
1
.举例说明物质的被动运输。
2
.举例说明物质的主动运输。
3
.通过渗透实验教学,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
4
.通过课题研究,继续探究活动,让学生尝试应用所学知识进行科学探究。
5.通过本节教材中课题研究、放眼社会的教学,使学生认识生物技术在社会生活中的应
用价值。 <
br>6
.通过对物质跨膜运输的方式与细胞膜结构之间的关系的分析,认识细胞膜结构与功能
相适应的观点。
第
1
课时 被动运输、主动运输
教学过程
导入新课
教师利用多媒体显示人体消化系统模式图,接着显示各类营养物质经消化后,主要在
小
肠处被吸收过程,动画显示水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸等吸收进
入
小肠上皮细胞的情景。
师:这些营养物质是如何进入小肠上皮细胞的呢?
课件展示:
我国运动员刘翔在奥运会上
110
米栏夺冠镜头,突显其骨骼肌的剧烈运动。
运动员剧烈运动时,其肌细胞需吸收利用大量
O
2
,同时产生大量
CO2
,那么,
O
2
和
CO
2
是如
何进出细胞的呢?
学生阅读教材
P
40
相关内容,分析回答:
O<
br>2
和
CO
2
推进新课
板书
一、被动运输
师:为什么
O
2
和
CO
2
能通过扩散方式进出细胞呢?
教师活动:利用多媒体动画演示
O
2
和
CO
2
进出细胞的情景。
师:(
1
)细胞膜主要是由什么物质组成的?基本骨架是什么?它有什么结构特点?
(
2
)
O
2
和
CO
2
这两种物质
的相对分子质量是多少?是否具有极性?
(
3
)组织细胞在新陈代谢过程中要不断消
耗
O
2
,释放出
CO
2
,那么组织细胞与周围环境
之间
O
2
和
CO
2
的浓度如何?
生:(
1
)细胞膜主要是由磷脂分子、蛋白质分子等组成,细胞膜的基本骨架是磷脂双分子
层,细胞膜
具有一定的流动性。
(
2
)
O
2
和
CO
2
的相对分子质量分别是
32
和
44
,都是非极性分子。
(
3
)组织细胞内
O
2
浓度低,
CO
2
浓
度高;而周围环境中
O
2
浓度高,
CO
2
浓度低。
师:
O
2
和
CO
2
都是小分子物质,都是非极性
、脂溶性分子,由于组织细胞在新陈代谢过
程中不断消耗
O
2
,释放
CO
2
,因此组织细胞内
O
2
浓度比周围环境中低,
O2
能不断从周围环境
透过细胞膜移动到细胞内,而
CO
2
正好相
反。像
O
2
、
CO
2
分子这种通过细胞膜的方式叫扩散,<
br>又称为简单扩散。
师:什么叫扩散?再举一例。
生:扩散是指由于分子运动而产生的
物质迁移现象,即一种物质的分子从相对高浓度的
区域移动到低浓度的区域,例:乙醇、甘油、脂肪酸等
。
教师活动:利用多媒体动画演示葡萄糖通过载体运输进入红细胞的情景。
师:葡萄糖进入
红细胞的过程与
O
2
、
CO
2
进出细胞的过程相比较,有什
么异同?
生:相同点是运输方向都是从高浓度向低浓度方向,不同点是
O
2
、
CO
2
扩散时不需要载
体,而葡萄糖进入红细胞需要载体协助。
师:像葡萄糖进入红细胞这种过程称为什么方式?
生:易化扩散。
师:简单扩散和
易化扩散都是物质从高浓度向低浓度方向运输,不需要消耗细胞代谢产
生的能量,其运输动力都是细胞膜
两侧的浓度差,因此,这两种方式都属于物质的被动运输。
师:制作人口腔上皮细胞临时玻片标本时,
为什么在载玻片上滴一滴生理盐水,而不用
蒸馏水呢?
师生共同讨论:水是小分子,能自由进
出细胞,生理盐水与人的口腔上皮细胞细胞质浓
度等渗,水分子进出细胞能保持动态平衡,若使用蒸馏水
,细胞膜会因过量吸水而膨胀破裂。
水分子从浓集区域向水分子稀少区域的特殊扩散现象
称为渗透。
(
1
)每
2
人一组,取三只玻璃杯,编号
1<
br>、
2
、
3
,用量筒分别量取等量的葡萄汁、饱和葡
萄糖溶液、
自来水倒入三只杯中,加盖。
(
2
)挑选
3
粒新鲜葡萄,分别称重
记录后,分别放入
3
只玻璃杯中,加盖。观察并记录葡
萄在玻璃杯中位置。
(以上实验在课前一天做好)
(
3
)静置
24
h
后,观察并记录葡萄在玻璃杯中位置。取出葡萄,用吸水纸吸去葡萄表面
上的溶液,称重,测
试软硬度并记录。
生:比较实验前后葡萄质量有何变化?三个葡萄之间软硬度有何不同?这些现象说明
了
什么问题?
师:葡萄汁是等渗溶液,葡萄吸水和失水保持动态平衡,其质量几乎无变化,软
硬度也
几乎不变;饱和葡萄糖溶液浓度大于葡萄细胞液浓度,葡萄失水,质量减少,葡萄变软;放
在自来水中,葡萄大量吸水膨胀变硬,质量增加。这些现象说明了水分子能通过细胞膜从溶
液浓度较低
的一侧向溶液浓度较高的一侧渗透。
师:葡萄糖以易化扩散方式进入红细胞,那么小肠上皮细胞吸收葡萄糖时以什么方式吸
收呢?
板书:
二、主动运输
教师活动:多媒体动画演示主动运输的过程。
学生
活动:观察主动运输的动画过程,阅读教材
P
41
相关内容,并讨论、思考下列问题:
(
1
)主动运输与被动运输相比较,有什么异同点?
(教师提示从运输方向、载体、能量几方面分析)
(
2
)举例说明哪些物质的跨膜运输是主动运输过程。
(
3
)
课堂小结
(
1
)主动运输时,可以从低
浓度向高浓度方向运输,需要载体协助,并且要消耗能量,
而被动运输必须从高浓度向低浓度方向运输,
不需要消耗能量。
(
2
)动物体内神经细胞或肌肉细胞吸收
K
+<
br>和排出
Na
+
;海带细胞从海水中吸收碘;小肠绒
毛上皮细胞吸收葡萄
糖、氨基酸、无机盐等;植物细胞吸收矿质元素等等,都是通过主动运
输方式进行的。
(3
)主动运输能保证生活细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收营养物质,排出代
谢废
物和对细胞有害的物质,因此,主动运输对于生活细胞完成各项生命活动具有重要作用。
学生活动:学
生阅读教材
P
44
细胞的内吞作用和外排作用,认识这种作用的概念和过程。
教师活动:多媒体展示变形虫吞噬过程和腺细胞分泌过程。
师:物质进出细胞共有哪几种方式?
生:物质进出细胞的方式有简单扩散、协助扩散、主动运输、内吞作用和外排作用。
板书设计
第三节 物质的跨膜运输
一、被动运输:扩散,易化扩散
二、主动运输
第
2
课时 课题研究、放眼社会
教学过程
导入新课
教师利用多媒体分别演示
O
2
、葡萄糖进入人的红细胞,
Na
+
进入小肠绒毛上皮细胞的过
程。
师
刚才演示的三种物质进入细胞的方式分别是什么?
生
O
2
、葡萄
糖进入红细胞分别属于扩散和易化扩散方式,
Na
+
进入小肠绒毛上皮细胞属于
推进新课
板 书:
三、物质跨膜运输方式的比较
教师投影显示三种运输方式的比较表,要求学生讨论归纳完成下表:
物质跨膜运输方式的比较
方
式
方
向
载
体
能
量
不消耗 不消耗 消耗
被动运输
简单扩散
高浓度向低
浓度
不需要
度
需要 需要
易化扩散
高浓度向低浓低浓度向高浓度
主动运输
作
用
被选择吸收的物质能从浓度高的
一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运
能保证生活细胞
按照生命活动需
要,主动地选择吸收所需物质,排出代
谢废物和对细胞有害的物质
师
生活细胞的细胞膜可以让水分子自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子物质也可以
通过,其
他的离子、小分子物质和大分子物质则不能通过,由此表明生活细胞细胞的膜具有
的功能特性是选择通透
性。
教师设疑引入课题研究:死亡的细胞细胞膜是否也具有选择通透性呢?
板
书:
四、课题研究
学生阅读教材
P
42
课题研究内容,讨论设计实验方案。
师 细胞活性检查是细胞培养的基本技术,染料排除法是检查细胞活性常用的方法。其原理
是:细胞损伤
或死亡时,某些染料如台盼蓝,可穿透变性的细胞膜与解体的
DNA
结合,使其
着色。
活的细胞能阻止这类染料进入细胞内,因而可以鉴别细胞的死活。在显微镜下观察,
用台盼蓝染色时,凡
折光性强而不着色者为活细胞,染上蓝色者为死细胞。
学生活动:讨论设计实验方案。
教师
活动:教师巡回指导,了解学生的设计情况。选择
1
~
2
个设计方案,请有关
同学作
说明,并就此展开讨论,完善实验设计方案:
研究课题:测试酵母菌的存活率。
实验器材:酵母菌悬液、台盼蓝染液、光学显微镜、载玻片、盖玻片、吸管、吸水纸、
镊子等。
方法与步骤
(
1
)制作酵母菌的临时玻片标本。
(
2
)用高倍显微镜观察酵母菌细胞临时玻片标本。
(
3
)从盖玻片一侧滴入台盼蓝染液,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次,
使盖玻片下的酵母菌
细胞浸润在蔗糖溶液中。
(
4
)用高倍显微镜观察酵母菌细胞着色情况,并记录视野
中ᅵ母菌细胞总数及着色数。
活动过程:学生分组进行实验,教师巡回指导。
小组讨论:实验结束后,各小组在班内交流实验观察到的现象,组织讨论:
(
1
)为什么在染色前先观察酵母菌细胞装片?
(
2
)染色后,为什么有的酵母菌呈现蓝色,有的酵母菌细胞不着色?
(
3
)本实验能说明什么?
师生讨论归纳:
(
1
)染色前先观察酵母菌细胞装片,便于进行染色前后对照。
(
2
)染色后,死酵母菌细胞细胞膜失去选择通透性,染料能进入细胞内与
DNA
结合而
呈
蓝色,活酵母菌细胞细胞膜具有选择通透性,台盼蓝染料不能进入细胞内而不着色。
(
3
)本实验说明了生活细胞细胞膜具有选择通透性。
板
书:
五、放眼社会:生物膜在工业、农业和
医学上的应用
学生活动:阅
读教材“放眼社会”,并结合自己课前通过网络、图书资料等途径查找到
的“生物膜与工、农、医的关系
”的相关内容,交流讨论生物膜在生产生活中的作用。
(课前布置学生以生物膜与工、农、医的关系为主题内容去查找相关资料)
学生交流后归纳生物膜的应用:
(
1
)工业方面的应用:海水淡化处理、污水处理等。
(
2
)农业方面的应用:研究农作物抗寒、抗旱、耐盐的机理,寻找改善农作物品质的新
途径。
(
3
)医学方面的应用:研制透析型人工肾。
教师活动:多媒体展示血液透析仪及人工肾工作原理,并介绍其在医疗上的巨大应用价
课堂小结
本节主要讲述了物质跨膜运输的主要方式,使我们进一步认识细胞膜在细胞中的重要
功
能。细胞膜是细胞的一个组成部分。回顾本章所学细胞的结构和功能知识,同学们要认识到
细
胞各部分结构既相对独立,又彼此联系,是不可分割的整体,细胞各部分结构和功能是统
一的。
板书设计
三、物质跨膜运输方式的比较
四、课题研究
五、放眼社会:生物膜在工业、农业和医学上的应用
活动与探究
探究课题:
设计一个滤去海水中盐分或污水中重金属离子的方案。
方法与步骤:
(
1
)
2
~
3
个人一组,以小组合作形式进行。
(
2
)各小组制定研究计划。
(
3
)实施研究计划:各小
组成员分工,分别利用网络、图书资料等查找海水淡化、污水
处理的相关资料(有条件的可以先参观污水
处理厂),作必要的记录。
(
4
)各小组根据收集的资料,讨论并完成实验设计方案。
结果与交流:
各小组在班级中说明实验设计方案,进行交流讨论。
习题详解
1.解析:脂溶性物质能优先通过生物膜,且生物膜会被溶解脂质的溶剂溶解,说明生物
膜中含有脂质
;蛋白酶能分解蛋白质,说明生物膜中有蛋白质。答案:脂质、蛋白质
2
.解析:细胞膜能让
水分子自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子物质也能通过,
不需要的离子、小分子和大分子物质都
不能通过,这体现了细胞膜具有选择通透性。答案:
选择通透
3
.解析:简单扩散不
需要载体,扩散速度决定于细胞膜内外浓度差;易化扩散,不仅受
细胞膜内外浓度差影响,而且需要载体
协助。载体的化学本质是蛋白质,因此,简单扩散不
受蛋白酶影响,乙醇、二氧化碳为脂溶性小分子物质
,以简单扩散方式进出细胞膜,而氨基
酸则是以主动运输方式进入细胞。
答案:(
1
)简单扩散 易化扩散
(
2
)
A
载体是一种蛋白质,简单扩散不需要载体,所以在加入蛋白酶后,简单扩散系
不受影响。
(
3
)简单扩散 主动运输
4
.解析:葡萄糖进入红细胞是通过易
化扩散方式,而进入小肠绒毛上皮细胞是通过主动
运输方式。
答案:
B
<
br>5
.答案:甘油进入细胞是简单扩散,不需要载体,也不消耗能量;葡萄糖进入红细胞是
易化扩散,需要载体,不消耗能量;
K
+
进入细胞是主动运输方式,既需要载体协助,
也需消
耗能量。
6
.解析:细胞膜是以磷脂双分子层为基本骨架,蛋
白质排布、嵌插或贯穿于磷脂双分子
层中,细胞膜外有一些糖类,与蛋白质形成糖蛋白,从结构特点来说
,它具有一定的流动性。
从功能来说,它具有选择透过性。细胞吸水膨胀时,由于细胞膜具有流动性使磷
脂双分子层
变薄。被动运输都是顺浓度梯度,不需要消耗能量,包括简单扩散和易化扩散两种方式。
答案:(
1
)蛋白质 磷脂双分子层 糖蛋白(糖被)
(
2
)选择透过性 具有流动性
(
3
)流动性
(
4
)
b
、
c
、
d