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学科网 第3节 物质跨膜运输的方式
一、对课程标准的理解
1、 课程标准：说出物质进出细胞的方式；进行图表数据解读。
2、 我的理解：物质进出细胞的方式包括三种跨膜运输和胞吞胞吐方式，这与细胞膜系统的结构和功能密切相关。要求学生能够举例说明并描述这些运输方式的基本特征，并且与之前所学知识融会贯通。同时训练学生解读图表数据的能力，学会分析资料及数据并得出相关结论。 二、学习目标的编写
1、分析学生起点学习能力：本节内容是《细胞的物质输入和输出》一章的第三节。在前面的学习中学生已经了解了一些物质进出细胞的实例，并且重点学习了水进出细胞的方式。对于细胞的边界—细胞膜，学生也已经了解了细胞膜的流动镶嵌模型及其结构特点流动性和功能特点选择透过性，这些内容为本节的学习奠定了良好的基础。
2、三维目标
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
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 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。 三、对教学内容的分析
本节课主要介绍两大块内容，一是小分子或离子进出细胞膜的方式，包括自由扩散、 协助扩散和主动运输，要求学生理解这三种方式的相同点和不同点，主要从膜两侧的浓度差、是否需要载体、是否消耗能量、代表的例子等方面来进行对比，其中主动运输很好的体现了细胞膜选择透过性的功能特点。二是大分子物质进出细胞的方式，包括胞吞和胞吐，这部分内容是对生物膜具有流动性的很好的佐证，引导学生将知识融会贯通。
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
补充材料：跨膜运输方式、变形虫摄食消化的动画，物质主动运输的相关资料。 课堂教学学案等（附后）
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四、教学策略安排
1、 学习方式、教学组织方式的确定：
采用的是教师引导教学与学生分析讨论相结合的方法，基本思路为：展示现象-提出问题-讨论分析以解决问题-解释原理-总结概念，最后列表小结。
2、教学方法的编写
运用启发教学法及多媒体课件辅助教学。 3、教学过程及活动的设计
课前分发给学生《物质跨膜运输的方式》学案 【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。
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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）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。
师生：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？ （三）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
在“吸K+排Na+”。
250mg/L，而甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液高20—25倍。 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）
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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。 （四）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
【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。
[ 融合，将大分子排出细胞，这种现象叫做胞吐。
1. 人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决 A组织液中甘油的浓度 B细胞膜上甘油载体的数量
【课堂训练】
C细胞的呼吸作用强度 D细胞膜上载体的种类
2.研究发现，人体通过代谢产生极少ＮＯ，ＮＯ是一种脂溶性小分子物质，它能使平滑肌细胞舒张，有扩张血管的作用，试分析ＮＯ进出平滑肌的方式 A.自由扩散 B. 协助扩散
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C.主动运输 D. 胞吞作用
3．下列物质进出细胞的过程与线粒体密切相关的是 ①酒精被胃黏膜吸收 ②细胞与内环境进行气体交换
③肾小管壁上皮细胞吸收原尿中的葡萄糖 ④小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸
A．①② B．③④ C．②③④ D．①②③④
４.新生儿小肠上皮细胞通过消耗能量，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖，这两种物质分别被吸收到细胞中的方式是 A.主动运输，主动运输 B.胞吞，主动运输 C.主动运输，胞吞 D.被动运输，主动运输
第3节 物质跨膜运输的方式
（一）小分子和离子的跨膜运输 自由扩散 物质运输方向 载体蛋白 能量 不需要 [代表例子 CO2、O2、甘油、乙醇、苯、脂肪酸、水等 高浓度到低浓度 不需要 协助扩散 主动运输 高浓度到低浓度 需要 低浓度到高浓度 需要 不需要 需要 葡萄糖通过红细胞膜 无机盐离子、氨基酸、葡萄糖等
（二）大分子物质进出细胞：胞吞、胞吐
五、教学实施的反思与评价
这节课用醋的扩散实验做引入，联系学生生活，激发学习兴趣。整节课通过讨论人工合成磷脂双分子层对不同物质的通透性来贯穿始终，引导学生提出问题、解决问题、概括原理，层层递进的学习自由扩散、协助扩散、主动运输等跨膜运输方式，充分发挥学生的主动性，最后通过当堂训练来检测学生的知识掌握情况。课堂中学生学习较积极，知识掌握情况较好。但在学习过程中，发现学生的数据分析及资料分析能力仍有所欠缺，文字表达能力也应在今后的教学中逐步强化。
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新人教版生物(必修1)4.3《物质跨膜运输的方式》word教案四
