主动运输与胞吞胞吐-高一上学期生物人教版必修1

第4章细胞的物质输入和输出第2节主动运输与胞吞胞吐本节聚焦素养目标1.主动运输与被动运输的区别是什么?这对于细胞的生活有什么意义?2.胞吞、胞吐有什么特点?对于细胞的生命活动有什么意义?3.物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系?1.通过资料1、2、3的分析，归纳概况主动运输的概念，通过模拟Na+运出胰岛B细胞的动态过程，简述主动运输的特点，渗透结构与功能观，提高模型与建模能力。（生命观念，科学探究，科学思维）2.通过观看细胞对大分子物质进出细胞过程的学习，说明胞吞、胞吐的概念和特点。培养观察分析归纳总结能力。（科学思维）3.通过分析胰岛素作用机制，探究治疗糖尿病的新方案，开拓学生思维，认同生物学知识在生活实际的重要作用。（社会责任，科学探究，科学思维）Buddyyou'reaboymakeabignoisePlayinginthestreetgonnabeabigmansomedayYougotmudonyourfaceYoubigdisgraceKickingyourcanallovertheplaceSingingWewill,wewill,rockyouWewill,wewill,rockyou神曲一响5min降糖神曲一响5min降糖胰岛B细胞胰岛素葡萄糖受体载体蛋白G骨骼肌细胞播放音乐刺激细胞在几分钟内释放胰岛素胰岛素促进血液中的葡萄糖被载体蛋白G转运进入骨骼肌细胞被利用降低血糖血液？H2O自由扩散协助扩散协助扩散葡萄糖胰岛B细胞Na+K+?模型分析任务一：探究小分子物质进出细胞的方式1.据图判断，水分子、葡萄糖分子可以通过什么方式进入胰岛B细胞呢？说一说你的依据。2.胰岛B细胞中的钾离子、钠离子分别以什么方式进、出细胞的呢？水：葡萄糖：协助扩散自由扩散协助扩散浓度高浓度高（2）小肠上皮细胞从小肠液吸收葡萄糖、氨基酸是_________浓度梯度运输。Na+K+261501145红细胞内红细胞外（血浆）排出吸收0.32.21.65.8小肠液小肠上皮细胞内葡萄糖氨基酸吸收吸收逆（1）红细胞从血浆中吸收K+，排出Na+是_________浓度梯度运输。逆资料1：哺乳动物细胞存在一个普遍现象，细胞外的Na+浓度比细胞内高，而细胞内K+的浓度比细胞外高得多。任务一：探究小分子物质进出细胞的方式

胡萝卜植株对磷酸盐的吸收可以从低浓度到高浓度，为探究胡萝卜对磷酸盐的吸收是否需要能量，研究人员做了以下实验：细胞完成逆浓度梯度运输需要__________，______________提供能量，有氧呼吸的主要场所是________________。结论：能量有氧呼吸线粒体资料2：任务一：探究小分子物质进出细胞的方式为探究细胞吸收磷酸盐是否需要载体蛋白：①研究人员合成人工膜将其置于磷酸盐溶液中，并提供能量，一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度几乎没有发生改变。②随后研究人员又在人工合成的脂双层膜中镶嵌入某种蛋白质，将新合成的人工膜其置于磷酸盐溶液中，并提供能量，一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度降低了。细胞完成逆浓度梯度运输需要载体蛋白结论：资料3：任务一：探究小分子物质进出细胞的方式任务一：探究小分子物质进出细胞的方式【学生活动1】结合分析，类比被动运输的概念，尝试归纳概况主动运输的定义。定义物质从低浓度一侧运输到高浓度的一侧，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的方式。每次转运会发生自身构象改变任务一：探究小分子物质进出细胞的方式【学生活动2】模拟Na+运出胰岛B细胞的动态过程，并简述主动运输的特点。——表示需要转运出细胞的物质（膜两侧的物质的多少代表浓度差）Na+载体蛋白1.逆浓度梯度运输（低→高）；2.需要载体蛋白协助；3.需要消耗能量。特点注：一种载体通常只适合与一种或一类离子或分子结合，具有专一性。举例小肠上皮细胞吸收氨基酸和葡萄糖肾小管上皮细胞吸收氨基酸和葡萄糖细胞外侧细胞内侧任务二：探究主动运输的意义【学生活动3】主动运输实例分析：如果原尿中的葡萄糖不能全部被肾小管上皮细胞重吸收，则会排除体外，对人体不利。主动运输的跨膜运输方式对于细胞的生活有什么意义？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。原尿（几乎无葡萄糖）尿液（几乎无葡萄糖）主动运输有任务三：探究大分子物质运输的方式胰岛B细胞分泌胰岛素等大分子物质，变形虫摄食水中的有机物颗粒和排泄大分子物质，还能通过被动运输和主动运输方式吗？胰岛B细胞胰岛素（大分子）胞吐胞吞变形虫的胞吞胞吐示意图变形虫的摄食和排泄废物过程【学生活动4】观看视频，总结：1.胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？2.物质通过胞吞、胞吐进出细胞的方式有何特点？3.概述胞吞、胞吐的过程。任务三：探究大分子物质运输的方式胞吞、胞吐依赖生物膜的流动性！需要消耗能量需要膜上特定蛋白质的参与（识别）胞吞：当细胞摄取大分子时,首先是

,从而引起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

，进入细胞内部，这种现象叫

。大分子与膜上的蛋白质结合囊泡胞吞4.概述胞吞、胞吐的过程：任务三：探究大分子物质运输的方式任务三：探究大分子物质运输的方式任务三：探究大分子物质运输的方式任务三：探究大分子物质运输的方式囊泡分泌物胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成

，囊泡移动到细胞膜处，与

，将大分子排出细胞，这种现象叫

。囊泡细胞膜融合胞吐4.概述胞吞、胞吐的过程：通过胞吐，细胞向外分泌分泌蛋白和激素，通过胞吞，消灭细菌、癌细胞、及衰老的红细胞、细胞碎片从保证生命活动的正常进行。胞吐胞吞任务四：探究胞吞胞吐运输方式的意义意义胰岛B细胞胰岛素葡萄糖受体载体蛋白G骨骼肌细胞胰岛素血液任务五：应用模型，尝试提出治疗糖尿病的相关降糖药物的研究思路Ca2+通道蛋白葡萄糖降低血糖胰岛素缺乏或无法作用血液中的葡萄糖高血糖正常人糖尿病人组织细胞血液中的葡萄糖组织细胞胰岛B细胞胰岛素葡萄糖受体载体蛋白G骨骼肌细胞血液Ca2+通道蛋白葡萄糖1.除了控制饮食减少糖的摄入，注射胰岛素以外，据图中相关物质输入输出细胞的方式分析，还有什么途径可降血糖？任务五：应用模型，尝试提出治疗糖尿病的相关降糖药物的研究思路2.图中的哪些箭头代表的过程可能是降糖药物的作用靶点？如果你是药物研发人员，可以为降糖药物的研究提供什么思路呢？神曲一响5min降糖神曲一响5min降糖声音（音乐）为什么能使胰岛素胞吐分泌增多？苏黎世联邦理工学院的研究人员开发出了一种新方法——通过播放音乐刺激细胞在几分钟内释放胰岛素胰岛B细胞分泌胰岛素的过程胰岛素Ca2+通道蛋白葡萄糖一系列信号传导音乐刺激研究团队把一种钙离子通道蛋白整合到了产生人类胰岛素的细胞膜上，这种通道蛋白可以对机械刺激做出反应，从而钙离子通道蛋白打开允许钙离子进入细胞从而促进胰岛素的释放。跨膜运输小分子物质被动运输自由扩散特点：顺浓度梯度、不耗能、不需要载体例子：