教學設計 完整版：物質進出細胞的方式

課題第三章第一節(jié)細胞內外的物質交換教學重點細胞膜的成分、功能、流動鑲嵌模型的基本內容物質進出細胞的方式教學難點探討建立生物膜流動鑲嵌模型的過程如何體現結構域功能相適應的觀點主動運輸教學目標知識目標闡述組成細胞膜的成分了解細胞膜的功能說明物質進出細胞的方式簡述主動運輸對細胞生命活動的意義簡述生物膜的結構能力目標通過設計和分析實驗，培養(yǎng)學生的科學探究能力情感目標探討在建立生物膜模型的過程中，實驗技術的進步所起的作用探討建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點強調積極參與討論，主動思考法制滲透教學方法講授法、直觀教具法、討論法、啟發(fā)式課時安排教學內容教學過程個人教學札記三、物質進出細胞的方式第三課時（復習）前面我們已經學習了細胞壁的結構和細胞膜的鑲嵌流動模型，知道水和一些物質可以通過細胞膜進入細胞。但是，我們還沒有了解到，物質究竟是進入細胞膜的？通過什么樣的方式進行跨膜運輸？這些將是我們這節(jié)課學習的內容。<一>自由擴散原生質層：細胞膜和液泡膜以及這兩層膜之間的細胞質。特性：①具有選擇透過性，相當于半透膜；②伸縮性大。[讓學生回憶日常生活的現象]當你把白菜剁碎準備做餡時，常常放一些鹽，過一段時間后就可見有水分滲出。(失水）萎蔫的青菜放入水中一段時間后會變硬挺。（吸水）[引導學生提出有關問題]用白菜做餡時水分從哪里來？為什么會有水分滲出？萎蔫的青菜放入水中為什么會變硬挺？水分是如何進出細胞的？用較高濃度的蔗糖溶液處理植物細胞時，細胞中的水分會向外滲透。細胞失水后，原生質層會發(fā)生收縮，與細胞壁分離，這就是質壁分離現象，如果用水代替蔗糖，發(fā)生質壁分離的細胞又會恢復正常。（播放flash)師：細胞質壁分離和復原與外界溶液濃度有什么關系？外界溶液濃度＞細胞液的濃度，細胞失水。即細胞發(fā)生了質壁分離外界溶液濃度＜細胞液的濃度，細胞吸水。即細胞發(fā)生了質壁分離復原質壁分離及復原的運用：判斷細胞生活狀態(tài)①發(fā)生質壁分離和復原——活細胞②不發(fā)生質壁分離和復原——死細胞2.在農業(yè)生產中，為什么會由于施肥不當而產生“燒苗”現象？為什么干旱情況下作物會發(fā)生枯萎現象，澆水后有時會恢復正常生長，有時候不能恢復正常生長？過多施肥導致土壤溶液濃度過大，細胞不能吸水甚至失水，從而產生燒苗現象。干旱情況下有的植物已經死亡，澆水仍不能恢復正常?？偨Y：通過上面的實驗可以證明，水分子可以滲透作用進出細胞，而蔗糖分子等其他物質則不能自由地進出細胞，且水分子是從單位體積水分子數量多的一側向少的一側轉運，這種物質通過簡單的擴散作用進出細胞的方式叫做自由擴散。H2O、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等小分子物質，都可以通過自由擴散進出細胞。觀看自由擴散動畫，歸納自由擴散的特點。（從高濃度的一側向低濃度的一側，不需要載體，也不需要能量）<二>協(xié)助擴散師：我給大家展示一下跨膜運輸的示意圖大家仔細看，然后總結一下跨膜運輸的特點。葡萄糖的跨膜運輸，并不是簡單地通過磷脂層，而是需要在蛋白質的輔助下，才能順利通過，我們把這種蛋白質稱為載體蛋白。進出細胞的物質借助載體蛋白的擴散，叫做協(xié)助擴散。葡萄糖由血漿進入紅細胞。特點：從高濃度的一側向低濃度的一側，借助載體蛋白的擴散，不消耗能量。[思考和討論]自由擴散和協(xié)助擴散有哪些不同點？又有哪些共同點？共同點：兩者都是順物質的濃度梯度進行運輸；都不需要細胞消耗能量。不同點：后者需要蛋白質的協(xié)助才能實現。自由擴散和協(xié)助擴散共同的特征是都從高濃度到低濃度擴散，都不需要消耗能量，針對這一點，我們可以把它們歸為一類------被動運輸。哪位同學能概括一下被動運輸的概念?自由擴散和協(xié)助擴散這兩種物質跨膜運輸方式都是順濃度梯度進行的，不需要消耗能量，我們將其稱為被動運輸?！歼^渡〗從上邊我們總結的被動運輸的特點，我們可以看到，被動運輸總是從濃度高的一側向濃度低的一側進行的，但新陳代謝過程中，不可能細胞內的物質濃度總是低于細胞外。如果物質從細胞膜低濃度的一側向高濃度的一側運輸又該采取怎樣的運輸方式呢?這就是我們今天講的第三個物質跨膜運輸的方式——主動運輸<三>主動運輸大家想一下如果把物質的跨膜運輸比喻成我們在搬東西，剛才的被動運輸就好像從高處往低處搬，我們可以把東西扔下去，而不消耗自身能量。那么被動運輸就好比把東西從低處搬到高處去。是不是我們必須得費點勁兒才能把它搬上去啊?大家看黑板,我們一起總結一下主動運輸的概念。物質通過細胞膜從濃度低的一側向濃度高的一側運輸時，需要消耗細胞內新陳代謝所釋放出的能量，并且需要載體蛋白的協(xié)助，這種方式叫主動運輸。如I-、Na+等物質的跨膜運輸。特點：從濃度低的一側向濃度高的一側，需要載體蛋白的協(xié)助，同時需要能量。主動運輸的意義：使得活細胞能夠按照生命活動的需要，主動地吸收所需要的營養(yǎng)物質，排出新陳代謝產生的廢物和對細胞有害的物質。小結：到這里，我們已經將小分子物質運輸需要能量與不需要能量、需要載體與不需要載體都學習完了，大家回顧一下，比較它們的異同，完成黑板上的填空。三種物質跨膜運輸方式的異同運輸方向是否需要載體是否需要能量常見實例自由擴散協(xié)助擴散主動運輸<四>胞吞和胞吐〖過渡〗那么，我們剛才所講的都是小分子物質的運輸，但我們在初中學習過，生物體的免疫系統(tǒng)可以將外來的大分子異物吞噬，這種過程又是如何實現的？大家請看屏幕。（演示胞吞動畫）通過這個動畫我們可以看到，當大分子物質要通過細胞膜進入細胞時，需要首先與膜接觸，細胞膜內陷形成小囊，接著小囊分離形成囊泡，從而最終進入細胞內部，我們將這種運輸方式稱為胞吞。同樣的道理，當細胞需要向外排出異物時，也是首先形成囊泡，接著囊泡移動到細胞膜處，與細胞膜融合，從而將大分子物質運送出去。我們將其稱為胞吐。<五>人工膜的研制與應用（選學）人工膜研制的理論基礎：細胞膜的選擇透過性對海水淡化處理或對污水進行處理，還可以制成人工腎進行透析。利用細胞膜含有脂質成分，人工合成人工膜來包裹藥物降低藥物對正常組織細胞的毒害作用。研究農作物的抗性機理，培育和改良農作物的品質。小結到這里為止，我們已經將本節(jié)內容學習完了，請大家梳理出本節(jié)主要內容，我們一起歸納。練習1.細胞跨膜運輸方式分為和兩種類型；被動運輸分為和。自由擴散的特點：、和。協(xié)助擴散的特點：、和。主動運輸的特點：、和。2．小腸上皮細胞含有大量的線粒體，與這一結構特征相適應的細胞膜功能是（）A．自由擴散B．協(xié)助擴散C．主動運輸D．滲透作用3．下列物質中以相同方式通過細胞膜的是（）A.甘油和二氧化碳

B．K+和水

C．氨基酸和水

D．葡萄糖和氧氣4．用呼吸抑制酶處理小腸上皮細胞，細胞對下列物質吸收量不變的一組是（）A．Na+、氨基酸和葡萄糖 B．O2、H2O和甘油C．K+、氨基酸和葡萄糖 D．K+、Ca+和氨基酸5．下圖表示一個動物細胞內外不同離子的相對濃度，由圖分析可知維持細胞內外濃度依靠（）A、自由擴散B