12第四章第二节 主动运输与胞吞胞吐-2020-2021学年高一生物(2019人教版必修1)
(新教材)统编人教版高中生物必修一第四章第2节《主动运输与胞吞、胞吐》优质教案
(新教材)统编人教版高中生物必修一第四章第2节《主动运输与胞吞、胞吐》优质教案一、教材分析本课是人教版高中生物必修1第四章《细胞的物质输入和输出》第二节内容。
“主动运输与胞吞、胞吐”是高中生物必修课程中的核心内容之一,是高中一年级学习的重点内容,属于必修模块一的组成部分。
细胞的物质输入和输出知识是生物学方面最基本的知识,是学习其他模块和章节的基础。
本课以问题探讨导入,先介绍了主动运输,主要讲解了主动运输的含义、特点、过程。
接着阐述了胞吞、胞吐,主要讲解了胞吞胞吐过程的特点、含义及意义。
通过本节课内容的学习,学生不仅需要将以前所学的知识由点构成线合理关联起来,更需要在掌握的事实性知识的基础上开始建构并逐步形成基本的科学自然观。
二、教学目标1.知道主动运输的过程,理解其含义及特点,明白许多物质的跨膜运输是逆浓度梯度的,以维持细胞的正常代谢活动。
2.能明白逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白。
3.能举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
三、核心素养【生命观念】通过探究主动运输、胞吞胞吐知识,基于细胞膜的选择透过性,认同生命的自主性,从而更深刻地理解生命的本质。
尝试从生命观念认识自然和社会,并以此指导探究生命活动规律,解决实际问题。
【科学思维】通过用比较、归纳等方法,探究主动运输及胞吞胞吐的知识。
掌握学习生物学科的科学方法。
在学习过程中逐步发展基于生物学事实和证据运用归纳与概括等方法的科学思维,探讨、阐释生命现象及规律。
【科学探究】通过主动运输知识探究活动,提高学生动手操作能力和设计实验的能力,并能运用到其他类似的科学探究活动中。
并以此说明科学探索永无止境,这需要探索精神。
【社会责任】通过学习本课,学生能以形成造福人类的态度和价值观,积极运用物质跨膜运输的知识,解释生活中常见的生物学现象,分析和解决实践问题。
四、教学重难点1.重点:理解主动运输、胞吞和胞吐的过程、含义、特点、意义;2.难点:理解主动运输的过程及概念。
(新教材)统编人教版高中生物必修1第四章第2节《主动运输与胞吞、胞吐》优质说课稿
(新教材)统编人教版高中生物必修1第四章第2节《主动运输与胞吞、胞吐》优质说课稿今天我说课的内容是部编人教版(新教材)高中生物必修1第四章第2节《主动运输与胞吞、胞吐》。
第四章属于模块1“分子与细胞”的内容。
细胞是一个开放的系统,系统的边界—细胞膜不仅是将细胞内外隔开的屏障,也是控制物质进出细胞的门户。
细胞膜是怎样控制物质输入和输出的呢?不同的物质跨膜运输的方式一样吗?这与细胞膜的结构有什么关系呢?通过本章教学,学生更深入地理解生命的本质。
本章教学有助于学生科学自然观的形成;有助于从生命观念、科学思维、科学探究、社会责任4个方面培养学生生物学科核心素养。
本章共有两节,分别从被动运输、主动运输、胞吞胞吐三个方面讲述细胞的物质输入和输出。
本课是第二节,主要讲述主动运输与胞吞、胞吐,本节选取了细胞生物学方面最基本的知识,是学习其他章节的基础,也承载着实现本章教学目标的任务。
为了更好地教学,下面我将从课程标准、教材分析、教学目的和核心素养、教学重难点、学情分析、教学准备、教学方法、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准。
普通高中生物课程标准(2017版2020年修订):【内容要求】“ 2.1 物质通过主动运输方式进出细胞,以维持细胞的正常代谢活动。
2.1.2 举例说明有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白。
2.1.3 举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
”二、说教材。
本课是人教版高中生物必修1第四章《细胞的物质输入和输出》第二节内容。
“主动运输与胞吞、胞吐”是高中生物必修课程中的核心内容之一,是高中一年级学习的重点内容,属于必修模块一的组成部分。
细胞的物质输入和输出知识是生物学方面最基本的知识,是学习其他模块和章节的基础。
本课以问题探讨导入,先介绍了主动运输,主要。
高中生物 第4章 细胞的物质输入和输出 第2节 主动运输与胞吞、胞吐课时作业(含解析)新人教版必修1
第2节主动运输与胞吞、胞吐A 级·基础达标练一、选择题1.(2020·醴陵二中、醴陵四中两校联考)下列关于物质跨膜运输实例的说法,不正确的是( C )A.葡萄糖进入红细胞属于协助扩散,图表示钾离子进入细胞的方式B.植物细胞的原生质层相当于一层半透膜C.小分子物质都能通过细胞膜,大分子物质则不能D.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程解析:图示物质运输过程需要消耗能量,属于主动运输方式,钾离子通过主动运输进入细胞,A项正确;植物细胞的原生质层具有选择透过性,相当于一层半透膜,B项正确;小分子不一定能通过细胞膜,大分子物质可通过胞吞、胞吐进出细胞,C项错误;水分子通过被动运输进出细胞,细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程,D项正确。
2.(2019·某某一中期末) 胞吞和胞吐是大分子物质进出细胞的方式,下列叙述中正确的是( C )A.分泌蛋白是通过载体以胞吐的方式分泌到细胞外的B.细胞核与细胞质的物质交换是以胞吞胞吐的方式完成的C.吞噬细胞的胞吞过程,以细胞膜的流动性为基础D.变形虫的胞吞过程,不需要消耗线粒体提供的能量解析:分泌蛋白是通过胞吐的方式分泌到细胞外的,该过程不需要载体蛋白,A错误;核孔是细胞核与细胞质之间物质交换的通道,具有选择性,B错误;吞噬细胞的胞吞过程,体现了细胞膜的流动性特点,C正确;胞吞过程需要消耗能量,D错误。
3.(2019·某某省某某市期末)下列关于细胞的物质输入与输出的叙述,正确的是( B ) A.小分子物质均能够以被动运输的方式进出细胞B.胞吐过程中囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的流动性C.胞吐是顺浓度梯度转运物质,不消耗ATPD.物质以被动运输的方式进入细胞时,不需要载体蛋白的协助解析:小分子物质以被动运输或主动运输方式进出细胞,A错误;胞吐过程中囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的流动性,B正确;胞吐是大分子物质跨膜运输的方式,需要消耗ATP,与浓度梯度无关,C错误;被动运输包括自由扩散与协助扩散,其中协助扩散需要载体蛋白的协助,D错误。
新教材高中生物必修一第四章第二节 主动运输与胞吞胞吐
与社会的联系 添加文本标题
• 囊性纤维化:肺部支气管上皮细胞对氯离子的主动运输出现异常
肺
黏液阻塞 了气道
三种物质运输方式的比较:
添加文本标题
胞吞与胞吐的特点和意义 添加文本标题
• 胞吞与胞吐的特点:
运输方向 是否需要消耗能量 是否需要转运蛋白
胞吞
胞吐
向细胞内
向细胞外
需要
不需要,但需要蛋白质的参与
• 胞吞与胞吐的意义: 为多糖、蛋白质等生物大分子进出细胞提供方式
与社会的联系 添加文本标题
痢疾内变形虫吞噬人体细胞 (放大500倍,绿色荧光细胞为
添加文本标题
第四章 物质的输入和输出
第二节 主动运输与胞吞胞吐
问题探讨 添加文本标题
甲状腺滤泡上皮细胞内外的碘浓度是怎样的? 细胞内碘浓度高于细胞外碘浓度
碘进入甲状腺滤泡上皮细胞的过程是被动运输吗? 不是,因为碘进入该细胞是逆浓度梯度
联想逆水行舟的情形,甲状腺滤泡上皮细胞吸收 碘是否需要细胞提供能量? 需要
自由扩散
被动运输 协助扩散
主动运输
运输方向
顺浓度梯度小 分生子物物大质顺分浓跨子度膜如梯运何度输进的出主细要胞一方?般式逆浓度梯度
是否消耗能量 不需要
不需要
需要
是否需要 转运蛋白
不需要
需要 (载体蛋白、通道蛋白)
载体蛋白
举例
气体、脂溶 性物质等
葡萄糖进入红细胞
小肠上皮细胞吸 收葡萄糖
胞吞与胞吐 添加文本标题
A.载体数量、能量
2023届高中生物必修一第四章第2节 主动运输与胞吞、胞吐
胞吞:大分子与膜上蛋 白质结合,细胞膜内陷 形成小囊包围大分子, 然后与细胞膜分离形成 囊泡进入细胞内部。
胞吐:外排的大分子形成 囊泡移动到细胞膜处,与 细胞膜融合,将大分子排 出细胞。
胞吞、胞吐均消耗能量,但不是跨膜运输。
思考·讨论 P71 胞吞、胞吐过程的特点及意义
1.胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什 么关系?
4.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( D )。
A.自由扩散
B.协助扩散
C.渗透作用
D.主动运输
5.下列哪种物质分子不能以跨膜运输的方式进入
细胞( D )。
A.水分子和脂质分子 B.小分子 C.小分子或离子 D.大分子或颗粒状物质
6.下图为物质出入生物膜的示意图,请据图回答:
2.人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于
(A )
A.组织液中甘油的浓度 B.细胞膜上甘油载体的数量 C.细胞的呼吸作用强度 D.细胞膜上载体的种类
3.海带细胞中碘的浓度比海水中碘的浓度高很多倍,
但仍然能吸收碘,原因是 ( C )
A.海带细胞能够通过自由扩散的方式吸收碘 B.海带细胞膜通过协助扩散的方式吸收碘 C.海带细胞膜通过主动运输的方式吸收碘 D.海带细胞不断消耗碘元素,细胞内碘浓度不断降低
小结:
不带电荷的小分子:自由扩散进出细胞;
离子和有机小分子:借助转运蛋白质通过协
助扩散或主动运输进出细胞;
转运蛋白质具有专一性,其种类和数量 对物质的跨膜运输起决定性作用(细胞膜选 择透过性的基础)。 大分子物质:通过胞吞或胞吐的方式进出细
胞,需要蛋白质的参与,也与 膜的流动性相关。
课堂总结
自由扩散
2020-2021高一生物第一册学案:第4章第2节主动运输与胞吞、胞吐含解析
2020-2021学年高一生物新教材人教版必修第一册学案:第4章第2节主动运输与胞吞、胞吐含解析第2节主动运输与胞吞、胞吐知识点一主动运输[题型一主动运输过程及意义]1.下列属于主动运输的是()A.动物肺泡细胞释放CO2B.蔗糖通过植物细胞的细胞壁C.苯分子进入人的皮肤细胞D.丽藻细胞吸收SO错误!的过程答案D解析CO2属于小分子物质,苯分子属于脂溶性小分子物质,二者均以自由扩散的方式进出细胞,A、C不符合题意;细胞壁是全透性的,蔗糖以扩散的方式通过细胞壁,B不符合题意;丽藻细胞吸收SO错误!的方式是主动运输,D符合题意。
2.红细胞吸收无机盐离子和葡萄糖的共同点是()A.都可以从低浓度一侧向高浓度一侧运输B.都需要消耗能量C.都需要载体蛋白协助D.既需要载体蛋白协助又需要消耗能量答案C解析红细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输,从低浓度一侧向高浓度一侧运输,既需要载体蛋白协助,也消耗能量;而红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,从高浓度一侧向低浓度一侧运输,只需要载体蛋白协助,不消耗能量。
3.下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是()A.葡萄糖跨膜运输不需要载体协助B.相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞C.主动运输发生在细胞逆浓度梯度吸收物质时,既需能量又需载体蛋白协助D.需要载体协助的物质的运输都是主动运输答案C解析葡萄糖跨膜运输的方式是主动运输或协助扩散,需要载体协助,A错误;离子不能通过自由扩散进入细胞,B错误;需要载体协助的物质的运输可能是主动运输或协助扩散,D错误。
4.如图为小分子物质跨膜运输的三种方式,请据图判断下列相关叙述,错误的是()A.图中①②的共同点是:都是顺浓度梯度进行的B.图中②③的共同点是:都需要载体协助C.图中③发生所需但是图中没有表示出来的条件是:载体和能量D.①只与浓度差有关,②、③都与核糖体和线粒体的功能有关答案D解析据图分析,①中物质的运输方向是高浓度运输到低浓度,不需要载体和能量,表示自由扩散,扩散速率只与浓度差有关;②中物质的运输方向是高浓度运输到低浓度,需要载体,不需要能量,表示协助扩散,此过程与线粒体的功能无关;③中物质的运输方向是低浓度运输到高浓度,表示主动运输,需要载体和能量,与该过程相关的细胞器主要有核糖体(提供载体)和线粒体(提供能量)。
人教版高中生物必修一第4章第2节主动运输与胞吞、胞吐
第2节主动运输与胞吞、胞吐学习目标核心素养1.举例说明物质出入细胞的主动运输方式和胞吞与胞吐。
2.掌握物质跨膜运输方式的判断方法。
(重难点)1.通过对物质跨膜运输的方式和胞吞与胞吐的学习,形成物质与能量的生命观念。
2.通过对物质运输的方式的学习,养成模型与建模的科学思维方式。
一、主动运输1.物质运输方向:物质逆浓度梯度进行跨膜运输。
2.条件:需要细胞膜上相应载体蛋白的协助;消耗细胞内化学反应所释放的能量。
3.实例:K+、Ca2+、Na+等离子通过细胞膜。
4.意义:保证了活细胞和个体生命活动的需要,主动选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
二、胞吞与胞吐1.胞吞:大分子与膜上的蛋白质结合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,形成囊泡,进入细胞内部的现象。
2.胞吐:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,然后移动到细胞膜处,并与之融合将大分子排出细胞的现象。
三、细胞的物质输入和输出的基础1.转运蛋白的种类和数量或空间结构的变化对物质跨膜运输起决定性作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
2.胞吞或胞吐过程需要膜上蛋白质的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。
1.主动运输过程中,需要载体蛋白的协助和消耗能量。
()2.被动运输都既不需要消耗能量,也不需要借助膜上的转运蛋白。
() 3.分泌蛋白主要通过主动运输的方式排到细胞外。
()4.液泡中积累了大量离子,故液泡不具有选择透过性。
()5.组织细胞吸收氧的速率取决于细胞内外氧的浓度差。
()6.细胞胞吞、胞吐大分子物质不消耗能量。
()提示:1.√2.×被动运输包括自由扩散和协助扩散,二者都不需要消耗能量,但协助扩散需要借助膜上的转运蛋白。
3.×分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐。
4.×液泡中积累了大量离子依赖于液泡膜具有选择透过性。
5.√6.×胞吞、胞吐过程要消耗能量。
4.2主动运输与胞吞胞吐说课-高一上学期生物人教版必修1
甘肃省临夏县中学2022-2023学年第一学期新教师过关课第四章第2节主动运输与胞吞、胞吐说课稿说课内容:第四章第2节主动运输与胞吞、胞吐说课教师:一、教材分析本节内容选自人教版高中生物必修一《分子与细胞》第四章细胞的物质输入和输出第2节主动运输与胞吞、胞吐。
本节内容重点是小分子物质逆浓度运输,及大分子物质进出细胞的方式。
既对上一节顺浓度运输进行了补充,也完成了物质跨膜运输的模型构建。
二、学情分析高一学生因为没有学过此节内容,而这节内容又比较抽象,因此学起来会存在一定的困难,但由于上节课刚学完被动运输,学生明白自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度的,且二者都不需要能量,这也为学生学习主动运输打下基础,让学生更易理解主动运输与被动运输不同之处。
再由于之前学过分泌蛋白分泌的过程,学生知道分泌蛋白通过胞吐的方式被运出细胞,这也为本节学习胞吞胞吐打好了基础。
三、教学思路通过甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘离子创设情景,并设置问题让学生回答,再通过红细胞吸收和排出各个离子让学生明确物质可以逆浓度梯度进行运输;播放动画,让学生总结主动运输的概念、运输方向、特点、实例和影响因素。
讲解主动运输的意义,引导学生总结小分子物质跨膜运输的方式。
学习完小分子物质跨膜运输后引导学生学习大分子物质的跨膜运输——胞吞与胞吐。
之后,播放视频让学生总结物质跨膜运输的方式。
四、教学目标分析根据《普通高中生物学课程标准》(2017 年版 2020 年修订)的要求:2.1 物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞,以维持细胞的正常代谢活动2.1.2 举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额外提供能量;有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白;2.1.3 举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
确定本节课的教学目标为以下几点:1.说明物质主动运输进入细胞的方式及特点3.提高学生对图表数据的解读能力,探索使用图表描述生理活动的方法4.明确物质跨膜运输的方式及各个方式的区别五、重点和难点教学重点:1、小分子物质和离子主动运输的特点与过程。
2024-2025年新教材高中生物第4章第2节主动运输与胞吞、胞吐教案新人教版必修1
-物质的浓度梯度:影响被动运输和继发性主动运输。
- ATP的供应:影响原发性主动运输。
-膜蛋白的种类和数量:影响物质跨膜运输的速率和选择性。
课后拓展
1.拓展内容
-阅读材料:
-《细胞膜与物质跨膜运输》:介绍细胞膜的结构与功能,以及物质跨膜运输的方式和机制。
-《主动运输与细胞生理活动》:探讨主动运输在细胞内外环境平衡、营养物质摄取和废物排出等方面的作用。
-参与课堂活动:学生在小组讨论中积极发表观点,通过角色扮演等活动模拟细胞过程。
-提问与讨论:学生针对不理解的知识点提出问题,与同学和老师进行讨论。
教学方法/手段/资源:
-讲授法:通过清晰讲解,帮助学生深入理解重难点。
-实践活动法:通过小组讨论和角色扮演,加深学生对知识点的应用理解。
-合作学习法:培养学生的团队合作和沟通能力。
2024-2025年新教材高中生物第4章第2节主动运输与胞吞、胞吐教案新人教版必修1
学校
授课教师
课时
授课班级
授课地点
教具
教学内容分析
本节课的主要教学内容来自2024-2025年新教材高中生物第4章第2节,主题为“主动运输与胞吞、胞吐”。内容包括:细胞膜的结构与功能,主动运输的机制,胞吞和胞吐的过程及其在细胞生理活动中的作用。这些内容与学生已有知识——细胞的基本结构和功能,以及物质跨膜运输的基本方式——密切相关。学生在之前的学习中已经了解了细胞膜的组成和被动运输,本节课将在此基础上,深入探讨细胞如何通过主动运输、胞吞和胞吐主动调节物质进出,维持细胞内外环境的稳定。
举例:白细胞通过胞吞作用摄取病原体,这是机体免疫反应的一部分;分泌蛋白的合成和释放则是通过胞吐过程完成的。
2020-2021学年 高中生物新人教版 必修一 4.2主动运输与胞吞、胞吐 教案
第2节主动运输与胞吞、胞吐学习目标核心素养1.阐明主动运输的特点以及对细胞生命活动的重要意义,比较主动运输和被动运输的不同。
2.说明“胞吞和胞吐”与生物膜流动性的关系。
1.生命观念:细胞膜的结构与物质运输功能的相适应;明确细胞物质交换是细胞物质代谢和能量代谢的前提。
2.科学思维:归纳总结物质运输方式的异同点。
3.科学探究:根据物质运输的差异,设计实验探究某种物质运输方式的差异。
知识点一主动运输1.概念:物质□01逆浓度梯度进行跨膜运输,需要□02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□03能量,这种方式叫做主动运输。
2.过程(1)K+、Na+和Ca2+等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时,首先与□04载体蛋白的特定部位结合,一种载体蛋白通常只与□05一种或一类离子或分子结合。
(2)离子或分子与载体蛋白结合后,在细胞内化学反应释放的□06能量推动下,载体蛋白的□07空间结构发生变化,就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧□08转运到另一侧并□09释放出来。
(3)载体蛋白随后又□10恢复原状,又可以去转运□11同种物质的其他离子或分子。
3.特点(1)□12逆浓度梯度运输。
(2)□13需要能量。
(3)□14需要载体蛋白的协助。
4.实例:小肠绒毛上皮细胞对Na+、K+、葡萄糖、氨基酸等的吸收。
5.生理意义:通过主动运输来选择吸收所需要的□15物质,排出□16代谢废物和对细胞□17有害的物质,从而保证活细胞和个体生命活动的需要。
6.影响因素(1)细胞外物质浓度。
(2)载体蛋白。
(3)能量。
易漏边角(课本P70)与社会的联系囊性纤维化发生的一种主要原因是,患者肺部支气管上皮细胞表面□18转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常,导致患者支气管中黏液增多,造成细菌感染。
这一发现给囊性纤维化的治疗带来了新的希望。
,问题思考对主动运输有关曲线图的分析。
分析三组曲线图中P点前的影响因素分别是什么?P点后的影响因素又是什么?提示:图A中,P点之前运输速率主要受物质浓度影响,P点之后受膜上载体蛋白数量或能量的限制。
高中生物必修一 同步讲义第4章 第2节 主动运输与胞吞、胞吐
第2节主动运输与胞吞、胞吐[学习目标] 1.阐明主动运输的过程、特点和意义。
2.举例说明胞吞和胞吐的过程。
3.利用细胞膜的流动镶嵌模型解释各种物质跨膜运输的方式。
一、主动运输1.概念:物质____________进行跨膜运输,需要__________的协助,同时还需要消耗__________________,这种方式叫作主动运输。
2.过程:__________与载体蛋白结合后,在细胞内化学反应释放的能量推动下,载体蛋白的__________发生变化,就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并__________,载体蛋白随后又______________,又可以去转运__________的其他离子或分子。
3.实例:K+、Ca2+和Na+等离子通过细胞膜;________、________进入小肠上皮细胞。
4.意义:通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出__________和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
判断正误(1)相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内()(2)葡萄糖都以协助扩散的方式进入细胞()(3)细胞主动运输物质的结果是使物质在细胞膜内外的浓度趋于相等()任务一:主动运输发生条件及影响因素资料1:肾小球每天滤过钠约500 g,每天尿液中排出3~5 g。
1.探究Na+进、出肾小管上皮细胞的方式。
肾小管上皮细胞内Na+浓度仅为10 mmol·L-1,远低于细胞外。
ATP为一种能源物质。
(1)肾小管腔中原尿里大量的Na+以何种方式进入肾小管上皮细胞?请说出判断依据。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2) Na+以何种方式运出肾小管上皮细胞?请说出判断依据。
高一【生物学(人教版)】第4章 第2节 主动运输与胞吞、胞吐-教学设计
教学设计从图中我们可以观察到细胞运输的物质浓度,细胞内高于细胞外,细胞膜上有运输这种物质的载体,它能将这种物质逆浓度梯度运到了细胞内,因此这一过程消耗了细胞化学反应释放的能量。
载体是如何将物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧的呢?我们下面再来看看主动运输过程的模拟动画。
在这个画面中我们能看到细胞外的Na+浓度高于细胞内,而细胞内的K+浓度高于细胞外。
那么细胞是如何逆浓度梯度转运这两种离子的呢?首先三个Na+与载体蛋白结合,然后细胞中的能量物质ATP中的磷酸基团挟能量与载体蛋白结合,引起载体蛋白发生空间结构的改变,导致Na+脱离载体蛋白被转运到细胞外。
同时2个K+与载体蛋白结合,磷酸基团从载体蛋白上脱离,引起载体蛋白空间结构改变,导致K+脱离载体蛋白被转运到细胞外。
在这个主动运输的例子中细胞消耗能量物质ATP,推动载体蛋白空间结构的改变,导致Na+和K+发生逆浓度梯度的跨膜转运。
人的神经细胞需要依靠这样的主动转运过程来维持细胞内外的Na+和K+浓度梯度以实现它们的细胞功能。
教师概括主动运输的概念:主动运输:逆浓度梯度进行的跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应释放的能量,这种方式叫作主动运输。
与主动运输相同的是,协助扩撒也需要载体,那么这两种运输方式到底有哪些异同呢?任务3:比较协助扩散和主动运输的异同,填写学习任务单主动运输的过程:与协助扩散相同的是,H+、Na+等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时,也要与膜上的载体蛋白的特定部位结合。
并且这些载体只能运输离子或小分子。
与协助扩散不同的是,载体蛋白的空间结构的变化需要细胞内化学反应释放的能量的推动。
载体蛋白的空间结构发生变化后就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来。
从图中我们还可以看到协助扩散和主动运输转运的物质运输方向不同。
在协助扩散的过程中物质是顺浓度梯度运输的,而主动运输的过程中物质是逆浓度梯度运输的。
4.2 主动运输与胞吞、胞吐-2024-2025学年高一生物上学期同步必备知识清单
新人教版生物学必修1《分子与细胞》知识梳理第四章细胞的物质输入和输出第2节主动运输与胞吞、胞吐一、主动运输:1、概念:物质逆_浓度梯度跨膜运输,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,这种方式叫作主动运输。
2、载体蛋白:(1)具有特异性:不同物质分子的运输所需的载体蛋白不同,一种载体蛋白通常只能转运一类分子或离子。
不同生物细胞膜上的载体蛋白的种类和数量不同。
(2)具有饱和现象:当细胞膜上载体蛋白已经全部参与运输时,细胞通过该载体蛋白运输物质的速率不再随细胞两侧物质浓度差的增大而增大。
(3)在主动运输的过程中,载体蛋白的空间结构会发生改变,释放物质后又会恢复。
3、意义:主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
4、过程示例:某些离子先与转运蛋白结合,ATP水解释放能量的过程中所产生的磷酸基团与载体蛋白结合,使其磷酸化,载体蛋白磷酸化后空间构象发生改变,离子通过载体蛋白进入细胞膜内测。
5、主动运输的实例:(1)离子,如Na+、K+、Ca2+、NO3-、H+等;(2)营养物质和代谢废物,如葡萄糖、氨基酸、核苷酸、维生素等。
二、胞吞与胞吐:1、胞吞:当细胞摄取大分子时,首先大分子与膜上的蛋白质结合,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,形成囊泡,进入细胞内部,这种现象叫胞吞。
(是否消耗能量?是,是否需要载体?否)2、胞吐:当细胞外排大分子时,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。
、细胞进行胞吞、胞吐作用依赖于细胞膜具有一定的流动性。
注意:(1)能进行胞吞和胞吐运输方式的物质并不一定是大分子,特例是小分子——神经递质!(2)大分子通过核孔进出细胞核属于细胞核与细胞质之间的物质运输,而胞吞、胞吐属于细胞与外界进行的物质运输。
2024-2025年新教材高中生物第4章第2节主动运输与胞吞、胞吐教案新人教版必修1
1. 学生注意力不集中:在课堂上,我发现有些学生注意力不集中,这可能影响他们的学习效果。
2. 实验操作不熟练:学生在实验操作中可能存在不熟练的情况,这可能影响实验结果和他们的学习兴趣。
3. 学生表达能力的培养不够:我发现有些学生在表达自己的观点时不够流畅,这可能影响他们的学习和交流。
- 实验指导:提供一些与主动运输与胞吞、胞吐相关的实验指导,如细胞膜模型制作、细胞吞噬实验等,让学生亲自动手实践,加深对知识的理解。
2. 拓展建议
- 自主学习:鼓励学生利用拓展资源进行自主学习,深入了解主动运输与胞吞、胞吐的原理和应用。
- 小组讨论:组织学生进行小组讨论,分享各自在拓展资源学习中的收获和感悟,互相促进。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
每组选出一名代表,准备向全班展示讨论成果。
5. 课堂展示与点评(15分钟)
目标: 锻炼学生的表达能力,同时加深全班对主动运输与胞吞、胞吐的认识和理解。
过程:
各组代表依次上台展示讨论成果,包括主题的现状、挑战及解决方案。
其他学生和教师对展示内容进行提问和点评,促进互动交流。
过程:
讲解主动运输与胞吞、胞吐的定义,包括其主要组成元素或结构。
详细介绍主动运输与胞吞、胞吐的组成部分或功能,使用图表或示意图帮助学生理解。
3. 主动运输与胞吞、胞吐案例分析(20分钟)
目标: 通过具体案例,让学生深入了解主动运输与胞吞、胞吐的特性和重要性。
过程:
选择几个典型的主动运输与胞吞、胞吐案例进行分析。
- 研究性学习:引导学生结合拓展资源,开展研究性学习项目,如设计实验探究主动运输与胞吞、胞吐的机制。
- 课外阅读:鼓励学生在课外阅读与主动运输与胞吞、胞吐相关的书籍,拓宽知识面,提高综合素质。
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物质运输小结 P72
➢ 不带电荷的小分子: 自由扩散进出细胞; ➢ 离子和有机小分子: 借助转运蛋白通过协助扩散或
主动运输进出细胞;
转运蛋白具有专一性,其种类和数量对物质的跨膜运输 起决定性作用(细胞膜选择透过性的基础)。
细
胞 膜
主动运输
细 胞 内
通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对 细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
学以致用
20世纪80年代,人们认识到
一种叫做囊性纤维病的遗传病的发
生,是由于有的细胞中某种蛋白质
肺
结构异常,影响了钠离子和氯离子
的跨膜运输。导致患者支气管中黏
液增多。
黏液阻塞 了气道
第2节主动运输与胞吞、胞吐
学习目标
1. 理解主动运输与被动运输的区别以及对于细胞 生活的意义。 2. 理解胞吞、胞吐的特点以及对于细胞生命活动 的意义。 3. 理解物质跨膜运输的方式与细胞膜的的关系。
导入新课
人体甲状腺分泌的甲状腺激素,在生 命活动中起着重要作用。碘是合成甲状腺 激素的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞内 碘浓度比血液中的高20-25倍。 讨论 1、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动 甲状腺滤泡上皮细胞 运输吗? 不是。 2、联想逆水行舟的情形,甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细 胞提供能量? 需要细胞提供能量。 3、这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性?
这与前面所学习的蛋白质种类越多,细胞膜功能越复杂是相吻合的。
离子或分子与载体蛋白结合后,在细胞内化学反应释放的能量推动下 ,载体蛋白的空间结构发生变化,就将它所结合的离子或分子从细胞膜 一侧转运到另一侧并释放出来,载体蛋白随后又恢复原状。具有饱和性 、可重复利用。
主动运输的意义
被动运输
能量
细 胞 外
运
输 bC
速 率a
0
甲 2浓度
运 输 速 率a
b c
0
温度
乙
讨论:
物质进出死细胞能进行主动运输吗?
细胞膜的主动吸收是活细胞的特性,它证明细胞能选择地 透过一些物质;而死细胞的细胞膜没有选择透过性,则失去主动 吸收功能。
看图描述过程
探究新知 观察 思考
二、大分子物质进出细胞 (1)胞吞
(2)过程:大分子物质 与膜上的蛋白质结合 囊泡 大分子物质进入细胞内
动手:尝试绘制物质进出细胞的方式概念图
被动运输
离子和小
分子物质
物质 的跨膜运
进出 输
主动运输
细胞
的方 式 大分子物质
胞吞
进出细胞
胞吐
自由扩散
协助扩散
消 耗 能 量
顺浓度 梯度
载体蛋白
拓展提升 (1)只有活细胞的细胞膜才具有流动性和选择透过性。
(2)流动性是细胞膜结构的固有属性,无论细胞是否与外界发生 物质交换,流动性总是存在的,因此流动性是细胞膜的结构特 点;选择透过性只有在完成物质的跨膜运输时才能体现出来, 因此选择透过性是细胞膜的功能特点。
➢ 大分子物质: 通过胞吞或胞吐的方式进出细胞,需 要蛋白质的参与,与膜的流动性相关。
为什么所有带电荷的分子(离子)不能自由扩散? 带电的物质通常同水结合形成一个水合的外壳,这不仅增加了 它们的分子体积,同时也大大降低了脂溶性。因此说,所有带电 荷的分子(离子),不管它多小,都不能自由扩散。
细胞外
细胞内 a
bc
能量
d
e
能量
代表各种物质分子或离子
主动运输(如a、e) 注 主动运输不一定都是逆浓度梯度,
协助扩散(如c、d) 自由扩散(如b)
比如饭后小肠上皮细胞吸收葡萄 糖属于主动运输,但是细胞外的
葡萄糖浓度可能高于细胞内
归纳 总结
物质出入细胞的方
被动运输
式
自由扩散
协助扩散
物质运输
顺浓度梯度
浓度差的 大小
浓度差大小、载 载体的种类和数量、 体的种类和数量 氧浓度、温度等
解读 坐标图
自由扩散
影响因素 细胞内外物质的浓度差
运输速 率
协助扩散
影响因素
运输速 率 ab
①细胞内外物质的浓度差;
0 细胞内外物 ②转运蛋白的种类和数量 0 细胞内外物
质浓度差
质浓度差
主动运输
影响因素
①载体蛋白的种类和数量; ②能量
(2)过程:大分子物质 在细胞内形成囊泡
囊泡移动到细胞膜 处,与细胞膜融合
大分子物质排到细胞外
(3)举例
胰岛B细胞分泌胰岛素、 浆细胞分泌抗体等。
物质的的跨膜运输(视频)
与社会的联系 在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫,能通过胞 吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过胞呑作用“吃 掉”肠壁组织细胞,并引发阿米巴痢疾。这种病原体通过饮食传 播,注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的 关键措施。
具有普遍性。
探究新知
观察 思考
一、主动运输
载体蛋白
细胞需要你低,浓度
高浓度
快进来! 外
细胞膜 内
能量
一、主动运输
定义:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,
同时还需要消耗细胞内的化学反应所释放的能量,这种方式叫 做主动运输。
运输方向:从低浓度到高浓度 特点:需膜上转运蛋白的协助
需要消耗能量
顺浓度梯度
方向
高浓度 低浓度 高浓度 低浓度
是否需要载体蛋白 不需要
需要
是否需要消耗能量 不消耗
不消耗
主动运输
逆浓度梯度
低浓度 高浓度
需要 消耗
举例
气体(氧气、二氧 化碳)、脂溶性小 分子(乙醇、甘油 、苯等)、水
水分子、离子、 葡萄糖、氨基酸 顺浓度梯度运输
离子或其他物质 逆浓度梯度运输
影响运输的因素
运 输 速 率
O 能量(ATP)
实例:小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等,植物吸收
矿质元素等。
影响因素: 载体蛋白的种类和数量、能量供应
载体蛋白的特点:
Na+、K+和Ca2+ 、 Mg2+等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输 时,首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合。
由于不同离子或分子的大小和性质不同,不同蛋白质的空间结构差 别也很大,所以一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结 合。具有特异性(或专一性)
细胞膜内陷、分离
(3)举例
白细胞吞噬病菌、变 形虫吞食食物颗粒等。
含义:当细胞摄取大分子时,首先 是大分子与膜上的蛋白质结合,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,形成囊泡,进入细胞 内部,这种现象叫做胞吞。
二、大分子物质进出细胞 胞吐
(1)含义:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动 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。