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2019-2020年高中生物 4.3《物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健方贪? 新人教版必修1 一、對課程標準的理解 1、 課程標準：說出物質(zhì)進出細胞的方式；進行圖表數(shù)據(jù)解讀。 2、我的理解：物質(zhì)進出細胞的方式包括三種跨膜運輸和胞吞胞吐方式，這與細胞膜系統(tǒng)的結構和功能密切相關。要求學生能夠舉例說明并描述這些運輸方式的基本特征，并且與之前所學知識融會貫通。同時訓練學生解讀圖表數(shù)據(jù)的能力，學會分析資料及數(shù)據(jù)并得出相關結論。 二、學習目標的編寫 1、分析學生起點學習能力：本節(jié)內(nèi)容是《細胞的物質(zhì)輸入和輸出》一章的第三節(jié)。在前面的學習中學生已經(jīng)了解了一些物質(zhì)進出細胞的實例，并且重點學習了水進出細胞的方式。對于細胞的邊界—細胞膜，學生也已經(jīng)了解了細胞膜的流動鑲嵌模型及其結構特點流動性和功能特點選擇透過性，這些內(nèi)容為本節(jié)的學習奠定了良好的基礎。 2、三維目標 知識與技能：（1）舉例說明物質(zhì)跨膜運輸?shù)念愋图疤攸c （2）說出被動運輸與主動運輸?shù)漠愅c （3）闡述主動運輸對細胞的意義 （4）正確解讀坐標數(shù)據(jù)圖標 過程與方法：（1）運用類比和對比地方法進行學習，抓住關鍵，掌握本質(zhì) （2）運用表格的方式進行總結，簡潔明了 情感態(tài)度與價值觀： （1）物質(zhì)進出細胞的方式反映了細胞膜的功能，這是在細胞膜結構的基礎上進一步的學習，樹立生物膜結構與功能相適應的生物學觀點 （2）參與課堂討論與交流，同時培養(yǎng)積極思考的學習習慣。 三、對教學內(nèi)容的分析 本節(jié)課主要介紹兩大塊內(nèi)容，一是小分子或離子進出細胞膜的方式，包括自由擴散、 協(xié)助擴散和主動運輸，要求學生理解這三種方式的相同點和不同點，主要從膜兩側(cè)的濃度差、是否需要載體、是否消耗能量、代表的例子等方面來進行對比，其中主動運輸很好的體現(xiàn)了細胞膜選擇透過性的功能特點。二是大分子物質(zhì)進出細胞的方式，包括胞吞和胞吐，這部分內(nèi)容是對生物膜具有流動性的很好的佐證，引導學生將知識融會貫通。 教學重點：1.小分子和離子跨膜運輸?shù)姆绞剑鹤杂蓴U散、協(xié)助擴散、主動運輸 2.大分子跨膜運輸?shù)姆绞剑喊毯桶? 教學難點：主動運輸 補充材料：跨膜運輸方式、變形蟲攝食消化的動畫，物質(zhì)主動運輸?shù)南嚓P資料。 課堂教學學案等（附后） 四、教學策略安排 1、 學習方式、教學組織方式的確定： 采用的是教師引導教學與學生分析討論相結合的方法，基本思路為：展示現(xiàn)象-提出問題-討論分析以解決問題-解釋原理-總結概念，最后列表小結。 2、教學方法的編寫 運用啟發(fā)教學法及多媒體課件輔助教學。 3、教學過程及活動的設計 課前分發(fā)給學生《物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健穼W案 【情境創(chuàng)設】 演示實驗：向一杯清水中加入某種棕色液體，觀察到什么實驗現(xiàn)象 學生：整杯清水顏色變成棕色 教師：這是什么現(xiàn)象？ 學生：擴散 教師：擴散是物質(zhì)從高濃度向低濃度移動的現(xiàn)象。通過擴散整杯清水中都有了棕色物質(zhì)分子的存在。我們怎樣判斷出這是什么物質(zhì)呢？ 學生：可以聞氣味，鑒定化學性質(zhì)等。（前面同學已經(jīng)聞到氣味，請一位后排同學驗證） 教師：我們可以聞出這是醋的味道。說明醋分子除了在水中擴散，還進入了我們的肺泡，進入我們的嗅覺細胞。 那么這些分子是怎樣進入我們的人體細胞的？會遇到什么障礙嗎？ 學生：物質(zhì)進出細胞需要通過細胞的邊界—細胞膜。 【回顧舊知】 復習：生物膜流動鑲嵌模型:（磷脂雙分子層）構成膜的基本支架；（蛋白質(zhì)）分子 鑲在磷脂雙分子層表面，有的嵌入或橫跨磷脂雙分子層。 磷脂與蛋白質(zhì)可以（運動），故膜的結構特點是具有（流動性）。 教師：生物學基本的觀點是：結構與功能相適應，這節(jié)課我們要探究的問題就是：物質(zhì)怎樣進行跨膜運輸來出入細胞？ 【師生互動】 教師：細胞一般用肉眼是看不到的，需要借助顯微鏡來觀察。在實際的探究中，顯微鏡的操作比較復雜。所以我們可以嘗試用模型來探究。 出示人工合成脂雙層膜對不同的物質(zhì)的通透性 學生活動：用人工合成的磷脂雙層膜模擬生物膜,觀察它對不同物質(zhì)的通透性，討論回答下列問題： 1.哪些分子可以通過脂雙層膜，他們有什么特點？ 2.哪些分子不可以通過脂雙層膜，他們有什么特點？ 3.不能通過脂雙層膜的物質(zhì)，細胞需要嗎？如果需要他怎樣才能進入細胞呢？ 學生回答：1.水、O2、CO2、甘油、尿素等物質(zhì)可以通過脂雙層膜；這是一些小分子和 氣體物質(zhì)等。 2.氨基酸、核苷酸、葡萄糖、各種離子不能通過脂雙層膜。這些物質(zhì)分子量 比較大，離子帶有電荷。 3.不能通過脂雙層膜的物質(zhì)，細胞也需要。比如葡萄糖可以提供能量，缺鈣 會容易骨折等。推測這些物質(zhì)進入細胞可能與蛋白質(zhì)有關。 （一）自由擴散： 教師：能夠通過脂雙層膜的物質(zhì)中，我們已知水進入細胞的方式是滲透作用，是順相對濃度梯度的。其他物質(zhì)也都是以這種簡單的擴散作用進入細胞膜的，把這種方式叫做自由擴散。 出示動畫，學生觀察，總結自由擴散特點。 師生：自由擴散中，物質(zhì)的運輸方向是從濃度高的向濃度低的運輸。物質(zhì)運輸?shù)膭恿κ菨舛炔?。以自由擴散進出細胞的物質(zhì)，通常是一些小分子物質(zhì)，氣體或是脂溶性物質(zhì)。 教師：通過前面的分析，不能通過脂雙層膜，但細胞又需要的物質(zhì)，比如葡萄糖怎樣進入細胞？ 學生活動：根據(jù)前面的推測，設計實驗探究葡萄糖等物質(zhì)怎樣進入細胞。 （二）協(xié)助擴散 出示資料：實驗表明,葡萄糖不能通過磷脂雙分子層的人工膜,但如果在人工膜中加入某種蛋白質(zhì)，葡萄糖則可以通過膜從高濃度處向低濃度擴散。 該實驗說明什么? 學生分析資料，得出結論：說明葡萄糖可以借助載體通過脂雙層。 出示動畫，學生觀察，總結自由擴散概念及特點。 師生：進出細胞的物質(zhì)借助載體的擴散，叫做協(xié)助擴散。物質(zhì)的運輸方向是從濃度高的向濃度低，需要載體協(xié)助。如葡萄糖進入紅細胞。 教師：自由擴散與協(xié)助擴散都是物質(zhì)從低濃度向高濃度運輸，濃度差是運輸動力，物質(zhì)總是順濃度梯度運輸嗎？ （三）主動運輸 出示資料： 1、人紅細胞中K+的濃度比血漿高30倍，Na+的濃度卻只有血漿的1/6，細胞卻仍在“吸K+排Na+”。 2、人體甲狀腺濾泡上皮細胞具有很強的攝取碘的能力。血液中碘的質(zhì)量濃度為250mg/L，而甲狀腺濾泡上皮細胞內(nèi)碘的濃度比血液高20—25倍。 3、麗藻的細胞液與池水的多種離子濃度比(表格出示數(shù)據(jù)), 分析表中數(shù)據(jù)，可得出什么結論？由麗藻仍然可以從池水中獲得各種離子的現(xiàn)象，有何疑問？ 學生分析資料，提出問題 學生：物質(zhì)并不總是順濃度梯度進入細胞的，有時可以逆濃度運輸，那么物質(zhì)怎樣逆濃度運輸呢？ 學生活動：設計實驗探究物質(zhì)逆濃度梯度運輸需要的條件（能量及載體） 出示資料：實驗表明,K+不能通過磷脂雙分子層的人工膜,但如果在人工膜中加入少量的纈氨酸霉素(一種蛋白類抗生素)，以及可以提供能量的物質(zhì)后，K+則可以通過膜從低濃度處向高濃度擴散. 該實驗說明什么? 學生分析資料，得出結論：物質(zhì)逆濃度梯度運輸需要載體及能量。 出示動畫，學生觀察，總結主動運輸概念及特點。 師生：物質(zhì)從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學反應所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。如葡萄糖、氨基酸、核苷酸及各種離子出入細胞。 教師：主動運輸?shù)膭恿κ羌毎峁┑哪芰?，相對而言，自由擴散與協(xié)助擴散需要借助濃度差來運輸，把它們叫做被動運輸。 主動運輸與被動運輸哪種方式對細胞的生命活動意義更為重要？ 學生：主動運輸更有意義，因為它可以保證活細胞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)。體現(xiàn)了細胞膜的功能特點，即選擇透過性。 技能訓練：分析柱狀圖（即教材73頁） 教師：以上我們探究了小分子物質(zhì)進出細胞的方式，對于一些高分子物質(zhì)，如蛋白質(zhì)，怎樣來進出細胞呢？ 出示動畫：變形蟲攝取食物，排出代謝廢物的方式。學生觀察并總結特點。 （四）大分子物質(zhì)進出細胞的方式 教師：當細胞攝取大分子時，首先是大分子附著在細胞膜表面，這部分細胞膜內(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)部，這種現(xiàn)象叫做胞吞。 細胞需要外排的大分子，先在細胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移動到細胞膜處，與細胞膜 融合，將大分子排出細胞，這種現(xiàn)象叫做胞吐。 【課堂小結】 小分子物質(zhì)進出細胞的方式：自有擴散、協(xié)助擴散、主動運輸?shù)漠愅c。 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞襟w現(xiàn)了生物膜選擇透過性的特點，大分子物質(zhì)進出細胞體現(xiàn)了細胞膜具有流動性的特點?？梢?，結構與功能總是相適應的。 【課堂訓練】 1. 人體組織細胞從組織液中吸收甘油的量主要取決 A組織液中甘油的濃度 B細胞膜上甘油載體的數(shù)量 C細胞的呼吸作用強度 D細胞膜上載體的種類 2.研究發(fā)現(xiàn)，人體通過代謝產(chǎn)生極少ＮＯ，ＮＯ是一種脂溶性小分子物質(zhì)，它能使平滑肌細胞舒張，有擴張血管的作用，試分析ＮＯ進出平滑肌的方式 A.自由擴散 B. 協(xié)助擴散 C.主動運輸 D. 胞吞作用 3．下列物質(zhì)進出細胞的過程與線粒體密切相關的是 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葡萄糖 ④小腸絨毛上皮細胞吸收氨基酸 A．①② B．③④ C．②③④ D．①②③④ ４.新生兒小腸上皮細胞通過消耗能量，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖，這兩種物質(zhì)分別被吸收到細胞中的方式是 A.主動運輸，主動運輸 B.胞吞，主動運輸 C.主動運輸，胞吞 D.被動運輸，主動運輸 第3節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞? （一）小分子和離子的跨膜運輸 物質(zhì)運輸方向 載體蛋白 能量 代表例子 自由擴散 高濃度到低濃度 不需要 不需要 CO2、O2、甘油、乙醇、苯、脂肪酸、水等 協(xié)助擴散 高濃度到低濃度 需要 不需要 葡萄糖通過紅細胞膜 主動運輸 低濃度到高濃度 需要 需要 無機鹽離子、氨基酸、葡萄糖等 （二）大分子物質(zhì)進出細胞：胞吞、胞吐 五、教學實施的反思與評價 這節(jié)課用醋的擴散實驗做引入，聯(lián)系學生生活，激發(fā)學習興趣。整節(jié)課通過討論人工合成磷脂雙分子層對不同物質(zhì)的通透性來貫穿始終，引導學生提出問題、解決問題、概括原理，層層遞進的學習自由擴散、協(xié)助擴散、主動運輸?shù)瓤缒み\輸方式，充分發(fā)揮學生的主動性，最后通過當堂訓練來檢測學生的知識掌握情況。課堂中學生學習較積極，知識掌握情況較好。但在學習過程中，發(fā)現(xiàn)學生的數(shù)據(jù)分析及資料分析能力仍有所欠缺，文字表達能力也應在今后的教學中逐步強化。 附學案： 第3節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞? 1、探究： 通過研究人工合成的無蛋白質(zhì)的磷脂雙分子層膜對不同物質(zhì)的通透性，來探究物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞? 問題探討： ①哪些分子能夠通過脂雙層，它們有什么特點？ ②哪些分子不能夠通過脂雙層，它們有什么特點？ ③不能通過脂雙層的物質(zhì)是細胞生命活動需要的嗎？如果是，它們怎樣進入細胞呢？ 做出假設： 設計并進行實驗： 分析結果，得出結論： 提出新問題：物質(zhì)逆濃度時怎樣才能進入細胞呢？ 做出假設： 設計并進行實驗： 分析結果，得出結論： 2、物質(zhì)跨膜運輸方式列表比較 跨膜方式 濃度梯度 是否需載體 是否耗能 舉例 自由擴散 協(xié)助擴散 主動運輸