湖南省隆回县万和实验学校高中生物《物质跨膜运输的方式》学案 新人教版必修1.doc

物质跨膜运输的方式【学习目标】1. 举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。2. 说出被动运输和主动运输的异同点。3. 阐述主动运输对细胞生活的意义。4. 学会正确解读图表数据，提高图文转化能力。【学习重点】物质跨膜运输的方式：自由扩散、协助扩散、主动运输。【学习难点】主动运输的特点。【自主学习】活动一：知识点串联 1、通过四.1物质跨膜运输实例我们知道了：物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。既有_顺相对含量_梯度的，也有_逆相对含量_梯度的，这取决于细胞生命活动的需要（这与细胞膜上_载体种类和数量_有关），这充分反映了生物膜的_选择透过性_。 2、通过四.2生物膜的流动镶嵌模型我们知道了：细胞膜的主要成分是_脂质_和_蛋白质_，再试着说一说它具有怎样的结构？细胞膜的结构和功能特点分别是_具有一定的流动性_、_选择透过性_。 (想一想)：物质跨膜运输的方式都有哪些呢？细胞膜的结构与控制物质进出细胞的功能存在着哪些适应性？活动二： 问题探讨结合左图所示人工合成的无蛋白质的脂双层膜对不同分子的通透性。思考1、什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？水分子、气体分子、脂溶性分子能够通过脂双层；氨基酸、葡萄糖、核苷酸及离子不能通过脂双层 2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？小肠上皮细胞吸收葡萄糖需要蛋白质载体和消耗能量 3、观察此图，联系已有知识，你还能提出其它问题吗？能否对所提出的问题作出尝试性回答？（提示：通过观察此图还可联想：细胞需要的离子如何通过细胞膜来运输等问题。）活动三：探究被动运输1、 物质进出细胞的方式有_自由扩散_、_协助扩散_、还有_主动运输_。2、被动运输其实就是指物质进出细胞时_顺浓度梯度_的扩散。3、观察教材图4-7并结合70-71页相关文字，讨论以下问题：（1）被动运输（即扩散）有几种方式？自由扩散和协助扩散（2）什么是自由扩散？举例说明这种方式中物质的运输方向是怎样的？物质通过简单的方式进入细胞。运输方向是从浓度高的地方向浓度低的地方运输。（3） 什么是协助扩散？举例说明这种方式中物质的运输方向又是怎样的？进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。其物质运输方向是从浓度高的地方向浓度低的地方运输。例如红细胞吸收葡萄糖。（4） 自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？不需要消耗能量，因为是顺浓度梯度运输，分子有渗透压。（5）自由扩散与协助扩散有什么不同？为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？协助扩散需要载体，而自由扩散不需要载体；因为自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，所以都称为被动运输。 小结: (1)被动运输有两种方式： 自由扩散 、 协助扩散 。 (2)_物质通过简单的方式进入细胞_,叫做自由扩散，例如水分子，氧气，二氧化碳、甘油、乙醇苯等物质的跨膜运输方式。这种方式中物质的运输方向是从_高_浓度向_低 浓度（顺浓度梯度）也就是从相对含量_高_的地方向从相对含量_低_的地方运输。 (3) _进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散_,叫做协助扩散，例如葡萄糖进入红细胞。这种方式中物质的运输方向与自由扩散相同。 (4) 自由扩散和协助扩散所共有的特点为_顺浓度梯度运输_不消耗能量_，因而通称为_被动运输_。不同点是 协助扩散需要载体，而自由扩散不需要载体 。 (5)(思维拓展)被动运输的动力来源于 浓度差 ，物质从 高浓度 一侧向 低浓度 一侧扩散。（1）对于自由扩散的：物质运输速度主要取决于膜内外的浓度差，也与物质分子大小和脂溶性有关。（2）对于协助扩散：除了膜两侧的浓度差外，还与膜上载体的种类和数目有关。活动四：探究主动运输 一般情况下，植物根系所处的土壤溶液中，植物所需的许多矿质元素离子浓度总是低于细胞液的浓度。观察左图： 1、丽藻细胞中k+的浓度比周围环境中髙1065倍，这说明k+跨膜运输的方向为_逆浓度梯度运输_。思考：这些离子为什么能逆浓度梯度运输呢？消耗细胞内化学反应所释放的能量。左图显示的这些离子都不能自由通过磷脂双分子层，它们从 低浓度 一侧运输到 高浓度 一侧，需要 载体蛋白 的协助，同时还要消耗 细胞内化学反应所释放的能量 ，这种运输方式为_主动运输 。 2、丽藻细胞吸收各种离子的比例差别很大这说明，其对离子的吸收具有_选择性_，这取决于细胞膜上_载体蛋白的种类和数量_。这体现了细胞膜的_选择透过性 。 3、主动运输普遍存在于动植物和微生物中，主动运输对生物的意义是_保证了活细胞能够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_。 4、（思维拓展）影响主动运输的因素： （1）载体蛋白的种类和数量：决定所运输的物质种类和数量。 （2）能量因素：凡是影响能量供应的因素都能影响主动运输的速度，如温度、氧气浓度等等。温度可影响生物膜的流动性和有关酶的活性，因而影响物质运输的速率。 （3）物质的浓度：运输速率也会随物质浓度的升高而增大，但同时此因素还要受到载体数量的限制。 5、教材p43技能训练：哪种离子通过主动运输进入细胞？k+、mg2+ 哪种离子通过主动运输排出细胞？na+、cl-你是如何作出以上判断的？根据细胞内外的离子浓度 。 归纳总结：列表比较自由扩散、协助扩散与主动运输的区别：跨膜运输方式自由扩散协助扩散主动运输物质运输的方向高浓度低浓度低浓度高浓度是否需要载体蛋白否是是否消耗细胞内的能量否是代表例子水、氧气、二氧化碳、苯、甘油等进入细胞葡萄糖进入红细胞小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、各种离子；植物根尖细胞吸收各种离子活动五：探究大分子物质的运输方式胞吞和胞吐 （过渡思索）载体蛋白虽能帮助许多离子和小分子通过细胞膜，但是对于像蛋白质这样的大分子的运输却无能为力。可是大部分细胞能够摄入或排出特定大分子，这些大分子是怎样进出细胞的？思考：（1）人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，这是什么作用？对人体有什么意义？通过胞吞作用。对人体有免疫作用。 （2）结合已有知识说一说分泌蛋白是如何运出细胞的？（3）胞吞和胞吐过程是否需要能量、是否需要载体协助？（归纳）（1）当细胞摄取大分子时，首先是大分子附着在细胞膜表面，其内陷形成 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，这种现象叫 胞吞。 （2）细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成 囊泡 ，其移动到细胞膜处，与 细胞膜 融合，将大分子排出细胞，这种现象叫 胞吐 。（3）胞吞和胞吐都是以_囊泡_为运输的媒介，这依赖于细胞膜的 流动性 。（另外，胞吞和胞吐并未穿过膜，这一点与被动运输和主动运输不同。）【预习后的问题】 【典例精析】例若对离体的心肌细胞施用某种毒素，可使心肌细胞对ca2+吸收量明显减少，而对k+和葡萄糖吸收则不受影响。这种毒素的作用是（ b ）a抑制呼吸酶的活性 b抑制ca2+载体的活动c改变了细胞膜的结构 d改变了细胞膜两侧的ca2+浓度例2：甲(0)乙()两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图(颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是 ( c ) a甲进入细胞一定需要能量 b.甲运出细胞一定不需要能量c乙进入细胞一定有载体蛋白的参与d.乙运出细胞一定有载体蛋白的参与 【思想与方法总结】（1） 要善于运用教材所提供的物质的跨膜运输示意图，真正理解各种跨膜运输方式的联系与区别。（2） 注意培养解读图表数据的能力。（3） 注意联系生活实际，理解研究物质跨膜运输的意义。（4） 运用类比和对比的方法进行总结（如对被动运输和主动运输的比较），抓住关键和本质。【分级习题】 （ a级）1下列与细胞膜有关的四个选择项中，能说明细胞膜具有流动性的是（ d ）。 a选择性 b主动运输 c保护作用 d胞吞和胞吐2下列跨膜运输的生理活动中，属于主动运输的是（ c ）。 a酒精进入胃黏膜细胞 b. co2由静脉血进入肺泡内 c原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞 d水分子进出细胞3葡萄糖进入红细胞的方式是（ a ）。a协助扩散 b自由扩散 c主动运输 d渗透作用4海带细胞中的碘比海水高许多倍，仍可从海水中吸收碘，表明细胞对物质吸收具有（ a ）。 a选择性 b独立性 c专一性 d高效性5下列物质中以相同方式通过细胞膜的是（ a ）。 a甘油和二氧化碳 b氨离子和水 c氨基酸和水 d葡萄糖和糖元6下列物质进出细胞的过程与线粒体密切相关的是（ b ）。 酒精被胃黏膜吸收 细胞与内环境进行气体交换 肾小管壁上皮细胞吸收原尿中的na+ 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸 a b c d7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（ c ）。 a自由扩散 b协助扩散 c主动运输 d渗透作用（b级）8下图为物质出入细胞的3种方式示意图，请据图回答( 内填序号)： (1)物质利用载体出入细胞的运输方式是图 协助扩散 和 主动运输 。 (2)物质出入细胞需消耗能量的运输方式是图 主动运输 。 (3)物质从细胞膜低浓度一侧运到高浓度一侧的运输方式是图 主动运输 。 (4)物质从细胞膜高浓度一侧运到低浓度一侧的运输方式是图 和 。 (5)、两种运输方式合称为 被动运输 。（c级）右图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答