16.第四章第三节物质跨膜运输方式

永年一中高一生物导学案第四章第三节物质跨膜运输的方式第四章细胞的物质输入和输出第3节物质跨膜运输的方式主备人：宋领书审核人：袁金江【学习目标】知识目标：举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点；说出被动运输与主动运输方式的异同点；阐述主动运输对细胞生活的意义；能力目标：正确解读坐标数据图表。

情感目标：联系生活实际，认识物质跨膜运输的意义。

【重点、难点】1．物质跨膜运输方式。

2．主动运输的特点、过程和意义。

【知识链接】本节内容“物质跨膜运输的方式”是在本章第一节“物质跨膜运输的实例”学习的基础上展开的。

整节内容除了介绍相关的理论知识外，重点还在于使大家认识生物科学的价值，理解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。

通过本节学习，我们要学会运用生物学知识来解决社会生活中的一些实际问题。

学习过程一、被动运输●基础知识1．概念：物质进出细胞时梯度的扩散，称为被动运输。

2．类型：扩散和扩散。

（1）自由扩散：物质通过简单的进出细胞，叫做自由扩散。

①条件：细胞膜两侧的溶液存在。

②方向：物质分子从一侧运到一侧。

③实例：水、CO2、、、。

（2）协助扩散：进出细胞的物质借助的扩散，叫做协助扩散。

①条件：①细胞膜两侧的溶液存在物质分子的。

②细胞膜上的协助。

②方向：物质分子从一侧运到一侧。

③实例：血液中的进入红细胞。

●分析、讨论3．自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？4.自由扩散与协助扩散有什么异同？相同之处：不同之处：5.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？因为两者都是进行的，不需要，所以称为被动运输。

●典型例题6. 【A级】葡萄糖进入红细胞的方式是（）A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．渗透作用7．【A级】物质出入细胞的方式中，自由扩散区别于协助扩散的是（）A．由高浓度向低浓度扩散 B．需要载体C．由低浓度向高浓度扩散 D．不需要载体8．【B级】下列物质中，以相同方式通过细胞膜的是（）A．甘油和二氧化碳 B．钠离子和水C．氨基酸和水 D．葡萄糖和氧气二、主动运输●基础知识9．方向：物质分子从一侧运输到一侧。

第3节物质跨膜运输的方式学习目标 1.说出被动运输与主动运输的异同。

2.举例说明物质跨膜运输方式的类型和特点。

3.简述主动运输对细胞生活的意义。

素养要求 1.生命观念：认同生物膜的功能特性——选择透过性。

2.科学思维：推测影响各种跨膜运输方式的环境因素，并能作出合理解释。

一、物质跨膜运输的方式1．被动运输：物质进出细胞时，顺浓度梯度的扩散。

方式自由扩散协助扩散图示甲乙条件不需要载体蛋白，不消耗能量需要载体蛋白，不消耗能量实例水、O2、CO2等葡萄糖等物质的顺浓度梯度运输运输方向高浓度一侧→低浓度一侧2.主动运输(1)物质运输方向：从低浓度一侧→高浓度一侧。

(2)基本条件①细胞膜上相应载体蛋白的协助。

②消耗细胞内化学反应所释放的能量。

(3)实例：K＋进红细胞；Na＋出红细胞。

(4)生理意义：保证了活细胞能够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。

(1)水分子和气体分子进出细胞的方式是自由扩散，脂肪酸进出细胞的方式是协助扩散()(2)葡萄糖进入红细胞与进入小肠上皮细胞的方式可能不同()(3)自由扩散和协助扩散都不需要载体蛋白和能量()(4)在一定浓度范围内，协助扩散的速率与膜两侧的浓度差成正比()答案(1)×(2)√(3)×(4)√1．细胞膜上的载体蛋白有何特点？提示具有特异性：不同物质的载体蛋白不同，不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量也不同；具有饱和性：当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收该物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。

2．从主动运输的条件角度分析，与主动运输有直接关系的细胞器有哪些？提示线粒体(提供能量)，核糖体(提供载体蛋白)。

二、影响物质运输速率的因素1．浓度差(1)图甲：可代表浓度差对自由扩散速率的影响。

(2)图乙：可代表浓度差对协助扩散或主动运输速率的影响，Q点后运输速率不再增加的原因是载体蛋白的数量有限。

2．O2浓度(1)图甲代表的物质运输方式为自由扩散或协助扩散。

第4章第3节物质跨膜运输的方式授课内容：物质跨膜运输的方式授课教师：苏会宁一、教材分析：“物质跨膜运输的方式”是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。

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、学情分析：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探究学习，以此提高学生的分析总结能力。

三、教学目标：知识目标：（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）正确解读坐标图与表格。

技能目标：（1）逐渐形成运用类比和对比的方法进行学习的能力。

（2）逐渐形成运用表格的方式进行总结归纳知识的能力。

情感目标：树立生物膜结构与功能相适应的生物学观点。

四、教学重难点：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：三种跨膜运输方式的概念及区别。

五、教学方法：讲授法，引导法。

六、教学媒体：教科书、板书等七、教学过程：导言：前几节课我们已经学习了细胞膜的结构组成，以及细胞内含有的水，糖类等物质跨膜运输的实例。

作为生命体的基本组成单位，细胞无时无刻不在进行着一系列的生化反应，那么反应的原料如何运进细胞？代谢废物又如何运出细胞呢？让我们带着这些问题进行今天的学习。

教学教师活动学生活动设计意图流程物理上的扩散我们先来回忆一个初中大家做过的一个物理实验。

在一个盛有清水的烧杯中滴一滴红墨水后会怎么样呢？变成浅红色的了吧！它是从高浓度到低浓度运动吧！大家一定很清楚这就是初中物理中的扩散试验，那么它具有什么特点呢？下面请同学们回答我几个问题:1.这个过程需要借助外界帮助吗？2.这个过程需要能量吗？3.这个过程能从低浓度到高浓度吗？回忆初中物理知识理解自由扩散的特点回答：1.不需要2.不需要3.不能通过熟知的知识转移到要学的知识上，用类比的方法学习便于学生理解。

第三节物质跨膜运输的方式1、被动运输：物质进入细胞顺浓度梯度的扩散①自由扩散：物质通过简单的扩散作用进入细胞，叫自由扩散。

②协助扩散：进入细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。

自由扩散与协助扩散的比较不消耗H不消耗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，通式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。

无机盐、糖、【习题一】下列关于物质进出细胞的叙述中正确的是（）A．哺乳动物的成熟红细胞可通过无氧呼吸为主动运输提供能量B．细胞膜的选择透过性是指小分子物质全都能通过而大分子物质都不能通过C．红细胞中能贮存大量氧气分子，故氧气分子进入红细胞为主动运输D．哺乳动物神经细胞通过协助扩散的方式吸收钾离子如图为不同物质跨膜运输示意图，下列相关叙述正确的是（）向膜内转运，由高浓度向低浓度，属于协助扩散；④由膜内向膜外转运，由低浓度向高浓度转运，属于主动运输。

据此作答。

【解答】解：A、物质通过方式①进入细胞是自由扩散，自由扩散也可体现生物膜的选择透过性，并非所有的小分子微粒都可以自由扩散方式出入细胞膜，A错误；B、神经元产生兴奋的生理基础是K+外流，A错误；C、葡萄糖进入红细胞是协助扩散，B正确；D、大分子运输是胞吞或胞吐，④是主动运输，D错误。

故选：C。

【习题三】正常人体血浆中K+浓度低于红细胞内K+浓度，成熟红细胞（无线粒体）从02浓度高的血浆流入02浓度低的血浆，在其它化学成分和理化性质相对稳定的条件下，氧气浓度变化对其吸收K+和葡萄糖速率变化的影响分别是（）A．吸收K+的速率不变，吸收葡萄糖的速率不变B．吸收K+的速率降低，吸收葡萄糖的速率降低C．吸收K+的速率升高，吸收葡萄糖的速率升髙D．吸收K+的速率降低，吸收葡萄糖的速率升高【分析】红细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输，需要载体和能量，氧气等气体分子的跨膜运输是自由扩散，顺浓度梯度进行，不需要载体和能量，红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，需要载体不消耗能量。

物质跨膜运输方式
物质跨膜运输是一种将物质穿越细胞膜的过程，使内质网壁外的物质能向生物细胞内
外流动，从而起到调节细胞内外环境的温度、p H 值、营养物等的作用。

物质跨膜运输方
式包括三种，分别是催化蛋白质载体介导的跨膜运输，水通道跨膜运输及穿孔膜跨膜运输。

催化蛋白质载体介导的跨膜运输是指有特殊分子蛋白质扮演中介，调节由细胞内向细
胞外的物质流动，蛋白质载体有输运载体、旻状共轭依赖载体、不可逆连取载体和ATP 抑制载体等，它们在细胞膜表面上构成一种催化蛋白质膜结构，并紧密合作，以达到调节细
胞营养物及其他物质流动的效果。

水通道跨膜运输是指水分子经跨膜水通道的运输方式，这种通道具有活性结构，能够
直接通过一定的水压差，向嵌入或与膜表面相连的细胞内外传递体液，从而达到调节细胞
内外浓度平衡，控制细胞环境的目的。

穿孔膜跨膜运输指的是通过穿孔膜的跨膜运输方式，此类膜由许多可穿透的小孔构成，这些孔就像一个滤网一样，可以吸收凝固物质和粒子，游离的大分子物质却会随着水的流
动而通过膜的小孔滤入细胞内或细胞外。

物质跨膜运输的方式是多种多样的，只有通过这些跨膜运输方式才能保持细胞外外界
环境和细胞内环境的平衡，从而使生物体能够正常运行和存在。

第四章第 3 节物质跨膜运输的方式拓展点主动运输和胞吞、胞吐的异同。

教法与学法讲授法、探究学习法教学模式“自学—辅导”教学模式教具多媒体ppt 演示课件课时分配1课时教学流程教学环节教师活动学生活动设计意图复习提问教师通过一定的方式（课件、小黑板或口述等）呈现对上节课学过的主要知识的提问1. 细胞膜的流动镶嵌模型（学生板演）。

2. 细胞膜的结构特点、功能特点。

学生回忆、看书等，给出准确、规范的答案。

将复习旧知常态化，从而强化知识的识记和落实。

一、情景导入二、要点精讲三、合作探究四、当堂（一）导入新课，板书课题：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，下面我们看图此图是人工合成的脂双层，看图思考：（1）这张图所反映的膜是不是生物膜？为什么？学生通过观察此图与学生板演图进行对比回答。

（不是生物膜，它只有磷脂双分子层，中间没有镶嵌蛋白质通过看图对比训练学生对知识的灵活运用，同时培养学生的观察能力、前后连接学习以此激发学生继检测五、课后作业（2）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？（3）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，但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，其他细胞也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？那么蛋白质在物质跨膜运输中到底起了何种重要作用呢？让我们来共同学习物质跨膜运输的方式。

导入新课，板书课题。

（二）物质进出细胞的方式1、生物小分子和离子的跨膜运输的方式有哪些？主动运输和被动运输有什么特点？下面我们详细介绍这些内容。

（1）自由扩散一滴蓝墨水滴到清水中，很快就会分散到清水中，使清水呈现蓝色，这就是扩散。

阅读课本P70被动运输的内容，结合课本图4-7思考下列问题。

1 前面我们所学的哪些是自由扩散?自由扩散有什么特点？2 常见的自由扩散的例子有哪些？自由扩散的速率由什么来决定？自由扩散有什么特点？（2）协助扩散一些非脂溶性的物质或水溶性强的物质，依靠细胞膜上镶嵌在脂质双分子层中特殊蛋白质的“帮助”，顺着化学浓度梯度扩散的过程。

第3节 物质跨膜运输的方式一、被动运输二、主动运输1．物质运输方向：一般情况下物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧。

2．条件：需要细胞膜上相应载体蛋白的协助；消耗细胞内化学反应所释放的能量。

3．实例：K＋、Ca2＋、Na＋等离子通过细胞膜。

4．意义：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，排出代谢废物和对细胞有害的物质。

三、大分子物质的运输1．胞吞：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。

2．胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，然后移动到细胞膜处，并与之融合将大分子排出细胞。

1．相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。

() 2．葡萄糖进入红细胞的过程不需要载体蛋白的协助。

() 3．分泌蛋白主要通过主动运输的方式排到细胞外。

() 4．主动运输过程中，需要载体蛋白协助和能量。

() 5．组织细胞吸收氧的速率取决于细胞内外氧的浓度差。

() 6．细胞胞吞、胞吐大分子物质不消耗能量。

() 提示：1．×一些离子进入细胞的方式是主动运输。

2．×葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白。

3．×分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐。

4．√ 5.√6．×胞吞、胞吐过程要消耗能量。

1．试从物质运输动力角度分析，为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？提示：自由扩散和协助扩散的物质运输动力都是物质浓度差，即都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，所以统称为被动运输。

2．同一种物质进出不同的细胞时，运输方式一定相同吗？提示：不一定相同，如红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖则是主动运输。

3．科学家预测在不久的将来，能研制出可口服的“瘦素穿肠蛋白”的新产品来治疗肥胖，这种药品通过口服能进入人体血液，你推测这种药品穿过小肠上皮细胞最可能的方式是什么？说说你的理由。

提示：胞吞作用。