4.3物质跨膜运输的方式
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课题:4.3 物质跨膜运输的方式【学习目标】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。
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。
情感态度和价值观:积极思考,主动自觉【学习重点】物质进出细胞的方式。
【学习难点】主动运输。
【知识链接】1、细胞膜的成分主要是什么?2、细胞膜有什么功能?【学习过程】阅读教材70页的问题探讨,思考下列问题。
1、什么样的分子能通过脂双层?什么样的分子不能通过?2、葡萄糖不能通过脂双层,但是,小肠绒毛上皮细胞能大量吸收葡萄糖,对此该如何解释?一、小分子和离子的跨膜运输物质的跨膜运输分为(和)和两种。
1、什么是自由扩散?有哪些物质是通过自由扩散方式跨膜运输的?自由扩散有什么特点?2、什么是协助扩散?有哪些物质是通过协助扩散方式跨膜运输的?协助扩散有什么特点?3、自由扩散和协助扩散有什么异同?4、为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输?资料:表4-1可看出丽藻细胞中K+的浓度比周围环境中髙1065倍,其他多种离子的浓度也比池水高得多。
人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。
5、上述资料说明K+跨膜运输的方向是怎样的?6、什么是主动运输?有哪些物质是通过主动运输方式跨膜运输的?主动运输有什么特点?7、主动运输对细胞生命活动有什么意义?二、大分子的运输载体蛋白虽然能帮助许多离子和小的分子通过细胞膜,但对于一些像蛋白质这样的大分子的运输时无能为力的,那这些特别大的分子是如何进出细胞的呢。
1、请同学们阅读P72页小字部分总结出大分子进出细胞的方式:细胞摄取大分子和颗粒物质的方式称;细胞外排大分子和颗粒物质的方式称2、分泌蛋白分泌过程叫做什么?3、白细胞是如何吃掉病菌的呢?这又叫什么?【学习小结】【达标训练】A级1、人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于()A、组织液中甘油的浓度B、细胞膜上的载体数量C、细胞中ATP的数量D、细胞膜上的某载体的数量2、下列跨膜运输的生理活动,属于主动运输的是( )A.酒精进入胃粘膜细胞B.二氧化碳由静脉血进入肺泡C.原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞D.水分子进入细胞B级3、小肠上皮细胞含有大量的线粒体,与这一结构特征相适应的细胞膜功能是()A、自由扩散B、协助扩散C、主动运输D、渗透作用4、一般海藻细胞内K+的浓度比海水高的多。
教学设计一、复习回顾复习细胞膜的成分和结构,让学生对基础内容进行复习,为本节课内容的学习做好铺垫。
二、创设情景导入新课利用多媒体展示“问题探讨”,提出问题:1、什么样的分子能够通过脂双层?什么样的分子不能通过?2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,为什么?引导学生观察,并归纳出答案。
教学说明:设立问题情景,先将复杂的生物膜中磷脂双分子层单独抽离出来,单一去进行研究,培养学生的科学思考能力,为进一步突破难点做铺垫,激发学生学习激情。
三、物质运输的方式(一)、被动运输和主动运输1、概念知识:多媒体展示扩散现象,引出物质运输的两种方式被动运输和主动运输的概念,让学生分析水分子进入细胞的原因和方式,是不是和上述扩散相似,总结出自由扩散的概念,让学生阅读课本,结合学案思考被动运输和主动运输的运输方向、是否需要载体蛋白、是否需要消耗细胞内的能量,并举例说明。
然后让学生回答并总结自由扩散、协助扩散的概念。
教学说明:该部分内容简单,通过学生自学完成,教师再通过播放三种运输方式的flash动画更加直观的帮助学生理解。
2、比较分析:比较分析自由扩散、协助扩散、主动运输的区别。
组织学生分析填表,反馈和纠正,并让一名学生上黑板填写。
教学说明:三种运输方式的区别是本节课的重点,通过爬黑板让学生加深印象,并及时发现问题,明确用词的准确性。
3、讨论分析:进一步提出问题影响物质跨膜运输速度的因素有哪些?组织学生讨论并绘制曲线(横坐标为影响因素,纵坐标为物质跨膜运输的速度)。
组织学生分组讨论,并作图,展示各组的成果。
教学说明:本环节巩固理论知识是对课本知识扩展和对重点、难点内容的深入理解和总结,只有理解了三种运输方式的异同,才能完成本环节教学任务,既突显书本知识,又培养学生的团结协作的精神,提高学生制做图表的能力和抽象化思维能力的形成。
(二)胞吞、胞吐通过播放变形虫摄食的flash动画,帮助学生理解胞吞、胞吐的过程,并引导学生回忆分泌蛋白的分泌过程并提问:分泌蛋白从内质网开始到分泌出细胞外一共穿过了几层膜?让学生加深认识。
4.3物质跨膜运输的方式
一、小分子或离子的跨膜运输
(一)被动运输
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ATP,只能顺浓度梯度运输,如O2、CO2、甘油、乙醇等。
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ATP。
自由扩散和协助扩散统称为被动运输。
(二)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。
如O2、CO2、甘油、乙醇、甘油、脂肪酸、苯、等红细胞吸收葡萄糖小肠上皮细胞对葡萄
糖、Na+、K+、Ca
的吸收
二、大分子的跨膜运输方式胞吞和胞吐两者都要消耗能量因为细胞膜的流动是要消耗能量的,不是想流动就流动的。
细胞里面有着肌动蛋白形成的网状细胞骨架。
包括微管、微丝和中间丝。
细胞形状的改变也好膜成分的变动也好细胞的胞质环流也好都和这些蛋白的运动有关。
胞吞胞吐就是这些蛋白不断改组而产生的生物学效果
1、胞吞: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泡进入细胞内部,这种现象叫胞吞。
2、胞吐: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,这种现象叫胞吐。
3、区别
1、物质浓度(在一定的浓度范围内)
2、氧气浓度
3、温度
四、特别提醒
1、RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核,是通过核孔,而不是通过胞吞、胞吐。
2、Na+、K+等无机盐离子一般以主动运输进出细胞,但也可通过协助扩散或离子通道进出细胞。
如神经电位变化时Na+的内流。
3、植物吸收水分的方式是自由扩散,而对无机盐离子则以
主动运输方式吸收,因此可以说植物对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。
4、同一种物质跨膜运输的方式可能不同,如葡萄糖在动物体和人体内,红细胞吸收葡萄糖为协助扩散。
小肠上皮细胞、肾小管上皮细胞以主动运输方式吸收葡萄糖。
5、影响跨膜运输的因素
(1)影响自由扩散的因素:细胞膜内外的物质的浓度差。
(2)影响协助扩散的因素
①细胞膜内外物质的浓度差。
②细胞膜上运载物质的载体数量。
(3)影响主动运输的因素
①载体:是细胞膜上的一类蛋白质。
a.载体具有特异性,不同物质的载体不同,不同生物细胞膜上的载体的种类和数目也不同。
b.载体具有饱和现象,当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时,细胞吸收该物质的速度不再随物质的浓度增大而增大。
②能量:凡能影响细胞内产生能量的因素,都能影响主动运输,如氧气浓度、温度等。
五、问题部分
1、物质进入细胞都要穿过细胞膜,不同物质穿过细胞膜的方式不同,如图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况。
请据此回答下列问题:
(1)据图指出 A、B、C所表示的物质运输方式:
A是,B是,C是。
(2)在上述三种运输方式中,哪一种加入呼吸
抑制剂后曲线会发生变化?为什么?
(3)乙醇、CO2、氨基酸进入细胞的方式分别是、、。
2、下图为细胞膜的结构示意图,请分析回答:
(1)图中A是,B是,
D是。
(2)a~e跨膜运输方式中,属于被动运输的
是,属于主动运输的是。
既需要载体又需要消耗细胞内化学反应所释放
的能量的是。
(3)低温环境会影响物质的跨膜运输吗?为什
么?
参考答案:(1)蛋白质磷脂双分子层糖
蛋白(2)b、c、d a、d a、d。