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2019-2020年高中生物《物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健穼W(xué)案 新人教版必修1 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1. 舉例說明物質(zhì)跨膜運輸方式的類型及特點。 2. 說出被動運輸和主動運輸?shù)漠愅c。 3. 闡述主動運輸對細胞生活的意義。 4. 學(xué)會正確解讀圖表數(shù)據(jù)，提高圖文轉(zhuǎn)化能力。 【學(xué)習(xí)重點】 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞剑鹤杂蓴U散、協(xié)助擴散、主動運輸。 【學(xué)習(xí)難點】 主動運輸?shù)奶攸c。 【自主學(xué)習(xí)】 活動一：知識點串聯(lián) 1、通過四.1《物質(zhì)跨膜運輸實例》我們知道了：物質(zhì)跨膜運輸并不都是順相對含量梯度的。既有__順相對含量__梯度的，也有_逆相對含量_梯度的，這取決于細胞生命活動的需要（這與細胞膜上_載體種類和數(shù)量__有關(guān)），這充分反映了生物膜的__選擇透過性__。 2、通過四.2《生物膜的流動鑲嵌模型》我們知道了：細胞膜的主要成分是__脂質(zhì)_和__蛋白質(zhì)__，再試著說一說它具有怎樣的結(jié)構(gòu)？ 細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能特點分別是__具有一定的流動性__、__選擇透過性_。 (想一想)：物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞蕉加心男┠?？細胞膜的結(jié)構(gòu)與控制物質(zhì)進出細胞的功能存在著哪些適應(yīng)性？ 活動二： 問題探討 結(jié)合左圖所示人工合成的無蛋白質(zhì)的脂雙層膜對不同分子的通透性。 思考1、什么樣的分子能夠通過脂雙層？什么樣的分子不能通過？ 水分子、氣體分子、脂溶性分子能夠通過脂雙層；氨基酸、葡萄糖、核苷酸及離子不能通過脂雙層 2、葡萄糖不能通過無蛋白質(zhì)的脂雙層，但是小腸上皮細胞能大量吸收葡萄糖，對此該如何解釋？ 小腸上皮細胞吸收葡萄糖需要蛋白質(zhì)載體和消耗能量 3、觀察此圖，聯(lián)系已有知識，你還能提出其它問題嗎？能否對所提出的問題作出嘗試性回答？（提示：通過觀察此圖還可聯(lián)想：細胞需要的離子如何通過細胞膜來運輸?shù)葐栴}。） 活動三：探究被動運輸 1、 物質(zhì)進出細胞的方式有__自由擴散_、__協(xié)助擴散_、還有___主動運輸_。 2、被動運輸其實就是指物質(zhì)進出細胞時_順濃度梯度__的擴散。 3、觀察教材圖4-7并結(jié)合70-71頁相關(guān)文字，討論以下問題： （1）被動運輸（即擴散）有幾種方式？自由擴散和協(xié)助擴散 （2）什么是自由擴散？舉例說明這種方式中物質(zhì)的運輸方向是怎樣的？ 物質(zhì)通過簡單的方式進入細胞。運輸方向是從濃度高的地方向濃度低的地方運輸。 （3） 什么是協(xié)助擴散？舉例說明這種方式中物質(zhì)的運輸方向又是怎樣的？ 進出細胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴散。其物質(zhì)運輸方向是從濃度高的地方向濃度低的地方運輸。例如紅細胞吸收葡萄糖。 （4） 自由擴散和協(xié)助擴散需要消耗能量嗎？為什么？ 不需要消耗能量，因為是順濃度梯度運輸，分子有滲透壓。 （5）自由擴散與協(xié)助擴散有什么不同？為什么自由擴散和協(xié)助擴散被稱為被動運輸？ 協(xié)助擴散需要載體，而自由擴散不需要載體；因為自由擴散和協(xié)助擴散都是順濃度梯度運輸，所以都稱為被動運輸。 小結(jié): (1)被動運輸有兩種方式： 自由擴散 、 協(xié)助擴散 。 (2)__物質(zhì)通過簡單的方式進入細胞__,叫做自由擴散，例如水分子，氧氣，二氧化碳、甘油、乙醇苯等物質(zhì)的跨膜運輸方式。這種方式中物質(zhì)的運輸方向是從_高_濃度向_低 濃度（順濃度梯度）也就是從相對含量_高__的地方向從相對含量__低_的地方運輸。 (3) ___進出細胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴散__,叫做協(xié)助擴散，例如葡萄糖進入紅細胞。這種方式中物質(zhì)的運輸方向與自由擴散相同。 (4) 自由擴散和協(xié)助擴散所共有的特點為①_順濃度梯度運輸_②__不消耗能量__，因而通稱為__被動運輸__。不同點是 協(xié)助擴散需要載體，而自由擴散不需要載體 。 (5)(思維拓展)被動運輸?shù)膭恿碓从?濃度差 ，物質(zhì)從 高濃度 一側(cè)向 低濃度 一側(cè)擴散。 （1）對于自由擴散的：物質(zhì)運輸速度主要取決于膜內(nèi)外的濃度差，也與物質(zhì)分子大小和脂溶性有關(guān)。 （2）對于協(xié)助擴散：除了膜兩側(cè)的濃度差外，還與膜上載體的種類和數(shù)目有關(guān)。 活動四：探究主動運輸 一般情況下，植物根系所處的土壤溶液中，植物所需的許多礦質(zhì)元素離子濃度總是低于細胞液的濃度。觀察左圖： 1、麗藻細胞中K+的濃度比周圍環(huán)境中髙1065倍，這說明K+跨膜運輸?shù)姆较驗開_逆濃度梯度運輸___。 思考：這些離子為什么能逆濃度梯度運輸呢？ 消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。 左圖顯示的這些離子都不能自由通過磷脂雙分子層，它們從 低濃度 一側(cè)運輸?shù)?高濃度 一側(cè)，需要 載體蛋白 的協(xié)助，同時還要消耗 細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量 ，這種運輸方式為__主動運輸 。 2、麗藻細胞吸收各種離子的比例差別很大這說明，其對離子的吸收具有_選擇性_，這取決于細胞膜上__載體蛋白的種類和數(shù)量__?！@體現(xiàn)了細胞膜的_選擇透過性 。 3、主動運輸普遍存在于動植物和微生物中，主動運輸對生物的意義是__保證了活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)___。 4、（思維拓展）影響主動運輸?shù)囊蛩兀? （1）載體蛋白的種類和數(shù)量：決定所運輸?shù)奈镔|(zhì)種類和數(shù)量。 （2）能量因素：凡是影響能量供應(yīng)的因素都能影響主動運輸?shù)乃俣?，如溫度、氧氣濃度等等。溫度可影響生物膜的流動性和有關(guān)酶的活性，因而影響物質(zhì)運輸?shù)乃俾省? （3）物質(zhì)的濃度：運輸速率也會隨物質(zhì)濃度的升高而增大，但同時此因素還要受到載體數(shù)量的限制。 5、教材P43技能訓(xùn)練：哪種離子通過主動運輸進入細胞？K+、Mg2+ 哪種離子通過主動運輸排出細胞？Na+、Cl-你是如何作出以上判斷的？根據(jù)細胞內(nèi)外的離子濃度 。 歸納總結(jié)：列表比較自由擴散、協(xié)助擴散與主動運輸?shù)膮^(qū)別： 跨膜運輸方式 自由擴散 協(xié)助擴散 主動運輸 物質(zhì)運輸?shù)姆较? 高濃度→低濃度 低濃度→高濃度 是否需要載體蛋白 否 是 是否消耗細胞內(nèi)的能量 否 是 代表例子 水、氧氣、二氧化碳、苯、甘油等進入細胞 葡萄糖進入紅細胞 小腸上皮細胞吸收葡萄糖、氨基酸、各種離子；植物根尖細胞吸收各種離子 活動五：探究大分子物質(zhì)的運輸方式———胞吞和胞吐 （過渡思索）載體蛋白雖能幫助許多離子和小分子通過細胞膜，但是對于像蛋白質(zhì)這樣的大分子的運輸卻無能為力。可是大部分細胞能夠攝入或排出特定大分子，這些大分子是怎樣進出細胞的？ 思考：（1）人體的白細胞能吞噬入侵的細菌、細胞碎片及衰老的紅細胞，這是什么作用？對人體有什么意義？ 通過胞吞作用。對人體有免疫作用。 （2）結(jié)合已有知識說一說分泌蛋白是如何運出細胞的？ （3）胞吞和胞吐過程是否需要能量、是否需要載體協(xié)助？ （歸納）（1）當(dāng)細胞攝取大分子時，首先是大分子附著在細胞膜表面，其內(nèi)陷形成 小囊 ，包圍著大分子，然后 小囊 從細胞膜上分離下來，形成 囊泡 ，進入細胞內(nèi)，這種現(xiàn)象叫 胞吞。 （2）細胞需要外排的大分子，先在細胞內(nèi)形成 囊泡 ，其移動到細胞膜處，與 細胞膜 融合，將大分子排出細胞，這種現(xiàn)象叫 胞吐 。（3）胞吞和胞吐都是以__囊泡_為運輸?shù)拿浇?，這依賴于細胞膜的 流動性 。（→另外，胞吞和胞吐并未穿過膜，這一點與被動運輸和主動運輸不同。） 【預(yù)習(xí)后的問題】 ? ? ? 【典例精析】 例．若對離體的心肌細胞施用某種毒素，可使心肌細胞對Ca2+吸收量明顯減少，而對K+ 和葡萄糖吸收則不受影響。這種毒素的作用是（ B ） A．抑制呼吸酶的活性 B．抑制Ca2+載體的活動 C．改變了細胞膜的結(jié)構(gòu) D．改變了細胞膜兩側(cè)的Ca2+濃度 例2：甲(0)乙(●)兩種物質(zhì)在細胞膜兩側(cè)的分布情況如圖(顆粒的 多少表示濃度的高低)，在進行跨膜運輸時，下列說法正確的是 ( C ) A．甲進入細胞一定需要能量 B.甲運出細胞一定不需要能量 C．乙進入細胞一定有載體蛋白的參與 D.乙運出細胞一定有載體蛋白的參與 【思想與方法總結(jié)】 （1） 要善于運用教材所提供的物質(zhì)的跨膜運輸示意圖，真正理解各種跨膜運輸方式的聯(lián)系與區(qū)別。 （2） 注意培養(yǎng)解讀圖表數(shù)據(jù)的能力。 （3） 注意聯(lián)系生活實際，理解研究物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊饬x。 （4） 運用類比和對比的方法進行總結(jié)（如對被動運輸和主動運輸?shù)谋容^），抓住關(guān)鍵和本質(zhì)。 【分級習(xí)題】 （ A級） 1．下列與細胞膜有關(guān)的四個選擇項中，能說明細胞膜具有流動性的是（ D ）。 A．選擇性 B．主動運輸 C．保護作用 D．胞吞和胞吐 2．下列跨膜運輸?shù)纳砘顒又校瑢儆谥鲃舆\輸?shù)氖牵? C ）。 A．酒精進入胃黏膜細胞 B. CO2由靜脈血進入肺泡內(nèi) C．原尿中的葡萄糖進入腎小管上皮細胞 D．水分子進出細胞 3．葡萄糖進入紅細胞的方式是（ A ）。 A．協(xié)助擴散 B．自由擴散 C．主動運輸 D．滲透作用 4．海帶細胞中的碘比海水高許多倍，仍可從海水中吸收碘，表明細胞對物質(zhì)吸收具有（ A ）。 A．選擇性 B．獨立性 C．專一性 D．高效性 5．下列物質(zhì)中以相同方式通過細胞膜的是（ A ）。 A．甘油和二氧化碳 B．氨離子和水 C．氨基酸和水 D．葡萄糖和糖元 6．下列物質(zhì)進出細胞的過程與線粒體密切相關(guān)的是（ B ）。 ①酒精被胃黏膜吸收 ②細胞與內(nèi)環(huán)境進行氣體交換 ③腎小管壁上皮細胞吸收原尿中的Na+ ④小腸絨毛上皮細胞吸收氨基酸 A．①② B．③④ C．②③④ D．①②③④ 7．小腸上皮細胞含有大量的線粒體，與這一結(jié)構(gòu)特征相適應(yīng)的細胞膜功能是（ C ）。 A．自由擴散 B．協(xié)助擴散 C．主動運輸 D．滲透作用 （B級） 8．下圖為物質(zhì)出入細胞的3種方式示意圖，請據(jù)圖回答([ ]內(nèi)填序號)： (1)物質(zhì)利用載體出入細胞的運輸方式是圖[