物质出入细胞的方式(二)教案

《物质出入细胞的方式》第二课时
一、前期分析
(一)学习任务分析
《物质出入细胞的方式》选自浙科版高中生物教材必修1的第三章第二节。

在此之前，学生已经学习了细胞膜的化学组成和细胞膜的功能，在《物质出入细胞》第一课时时学习了扩散、渗透的定义和概念，以及动植物细胞的吸水和失水现象。

都为本节课深入探讨物质的进出细胞的方式提供了知识性和结构性的铺垫。

本章对培养学生多方面的能力具有重要的作用，通过学生观察实验现象与分析实验结果，可以培养学生探究问题的一般方法和步骤；通过对几种跨膜运输方式的探究，并运用数学坐标图来表达物质运输方式的规律和特征，可以培养学生对图表数据的解读能力，即信息解读和知识迁移转化能力。

(二)学习者分析
本课的授课对象是高二的理科班学生，从知识起点来看，学生已经学习了细胞膜的结构和功能，在此基础上，他们很渴望进一步探究物质是怎样进出细胞的，有哪些方式等有关细胞功能方面的知识。

从认知思维上来看，本节的内容具有一定的抽象性但教学中可以多结合学生的知识基础和实践经验，注重与前面知识和其他体系得到丰富的发展，从而使学生在学习中做到融会贯通。

(三)教学重难点设计
1、教学重点
（1）被动转运、主动转运概念的理解；
（2）简单扩散（渗透）、易化扩散、主动转运的运输特点，举出各种物质运输方式的实际例子。

2、教学难点
（1）跨膜运输和非跨膜运输的区别
（2）各种物质运输方式的区别
二、教学目标设计
（一）知识与技能
1、了解自由扩散（渗透）、易化扩散、主动转运、胞吞胞吐的概念。

2、试比较自由扩散（渗透）、易化扩散、主动运输、胞吞胞吐的运输特点的异同点。

3、能举例说出自由扩散（渗透）、易化扩散、主动转运、胞吞胞吐的实际例子。

（二）过程与方法
1、学会观察、比较、归纳总结的科学方法；能够用理论知识来分析实际生活中的例子。

（三）情感态度价值观
1、激发学生对科学研究的兴趣，领悟科学探究的思想方法，培养学生质疑、求实、创新以及勇于实践的科学态度和精神。

三、教学过程设计
（一）旧知回顾，导出新课
1、回顾扩散、渗透的定义。

2、看Flash 动画，复习红细胞渗透吸水和失水现象。

并请同学回答，在红细胞吸水和失水的过程中，什么充当半透膜？膜两侧的浓度差指的是是什么和什么之间的浓度差？（半透膜：细胞膜；浓度差：细胞质和外界浓度之差）
3、看Flash动画，复习洋葱表皮细胞质壁分离的现象。

并请同学回答，在洋葱表皮细胞吸水和失水的过程中，什么充当半透膜？膜两侧的浓度差指的是是什么和什么之间的浓度差？（半透膜：原生质层；浓度差：细胞液和外界浓度之差）并简单回顾原生质层的结构。

（二）讲授新课
1、过渡导课
生物体要维持正常的生命活动不仅需要水分，也需要吸收气体、无机盐离子以及一些营养物质，同时也需要排除代谢的废弃物。

那么这些物质都是怎么进出我们的细胞的呢？今天我们就来总体学习一下《物质出入细胞的方式》。

在学习本节内容之前，我有一个问题比如葡萄糖分子从一个红细胞进入到小肠上皮细胞，必须要穿过什么细胞结构？同学活动（细胞膜结构），我们在第二章里面已经学过细胞膜的结构，那我们简单的来回顾一下细胞膜的结构。

PPT展示细胞膜结构，简单复习细胞膜的结构。

物质出入细胞需要通过细胞膜，因此细胞膜的结构决定着物质出入细胞的方式。

2、正式授课
（1）扩散
首先物质出入细胞我们从几个方面来了解其特点：
第一种物质运输方式，我们称之为简单扩散，对于水分子来说这种自由扩散又称之为“渗透”，请同学们看PPT上的图片，分别从运输方向、是否需要载体蛋白以及ATP能量来归纳自由扩散（渗透）的运输特点。

并请同学举出实例。

教师总结，自由扩散的运输特点。

因为是小分子从高浓度向低浓度的运输，就像一个皮球从高山上滚下来，是自然而然发生的活动，不需要载体蛋白的协助，也不需要消耗能量。

教师根据同学举的例子再补充实例。

还有一种扩散，我们称之为易化扩散，请同学观察PPT上的Flash动画，从运输方向、载体蛋白、ATP能量这几个方面归纳易化扩散的运输特点。

教师总结易化扩散的特点，并举出易化扩散的实例。

自由扩散（渗透）和易化扩散都是从高浓度到低浓度的运输，就像把一个皮球放在高山上，皮球自然而然会滚下来，这个过程不需要消耗能量。

我们把这两种运输方式都归类被动运输。

（2）主动转运
由于生命活动所需，细胞往往要把离子或分子从低浓度处运到高浓度处。

比如海水鱼需要将体内的盐从盐浓度较低的体液中排到盐浓度较高的海水中。

这种因为生命活动所需，而主动进行的物质运输我们称之为“主动转运”。

PPT播放被动转运的Flash动画，然后请同学分别从运输方向、是否需要载体蛋白以及ATP能量来归纳主动转运的运输特点。

教师根据同学回答对主动转运的运输特点进行归纳总结，然后举出高中阶段要掌握的主动转运的实例。

我们把主动运输和被动运输这种需要穿过生物膜的物质运输称之为跨膜运输。

因为细胞膜脂双层间的孔径非常小，蛋白质的结合位点或者蛋白质通道也孔隙小，所以说进行跨膜运输的主要物质应该是小的分子或离子。

这种跨膜运输体现了细胞膜的功能特点：选择透性。

（3）被动转运和主动转运的曲线图：
①自由扩散和渗透（自己走路回家）
图一，自由扩散（渗透）只和膜两侧的浓度差有关，运输速率与浓度差成正比。

图二，因为自由扩散（渗透）不需要消耗能量，而能量主要由呼吸作用产生，因此不管氧气浓度如何变化，自由扩散（渗透）的运输速率不变。

②易化扩散的曲线图（开车来接）：
图一，易化扩散和膜两侧的浓度差有关，在一定范围内，易化扩散的运输速率随着浓度差的增加而增加，超过这个范围，易化扩散的运输速率不再随着浓度差的变化而变化，因为易化扩散还需要载体蛋白，收到载体蛋白数量和种类的限制，运输速率几乎不再变化。

图二,易化扩散不需要消耗能量，而能量主要由呼吸作用产生，因此不管氧气浓度如何变化，易化扩散的运输速率不变。

③主动转运的曲线图（自己乘公交车回家）：
图一，说明主动转运和膜两侧的浓度差无关。

可以从低浓度向高浓度运输，但是也能从高浓度向低浓度运输。

图二，说明主动转运需要消耗能量，当氧浓度为0时，无氧呼吸提供能量，此时运输速率不为0，在一定范围内，主动转运随着氧浓度的增加运输速率增快，超过一定范围，主动转运的运输速率不再氧浓度的变化而变化，因为主动转运除了需要消耗能量以外，还需要载体蛋白，受到载体蛋白数量和种类的限制，运输速率几乎不再变化。

（4）非跨膜运输 时间 细胞内浓度 细胞外浓度 O2浓度 运输速率
为了满足生命活动所需，生物体不仅需要水分、无机离子、葡萄糖氨基酸这些小分子，同样需要蛋白质、糖类等大分子营养物质。

这些大分子物质因为直径过大，不能通过细胞膜脂双层和蛋白质的通道，那么它们是怎么通过细胞膜进入细胞的呢？在学习细胞质的这节课时，我们学习过分泌蛋白的形成过程。

PPT展示分泌蛋白的分泌Flash动画，分泌蛋白从核糖体合成以后，进入到内质网进行初加工，然后以出芽的形式从内质网上掉落一个囊泡，囊泡包裹着分泌蛋白，向高尔基体运输，囊泡的膜和高尔基体的膜发生融合，将分泌蛋白运到高尔基体继续加工，然后再以出芽的形式从高尔基体上掉落一个囊泡，包裹着分泌蛋白，向细胞膜运输。

最后从高尔基体掉落的那个囊泡的膜和细胞膜发生融合，分泌蛋白排到细胞外。

大分子物质在细胞间运输主要也是依赖这种生物膜之间的融合。

大分子物质不直接穿过细胞膜进出细胞，这种运输方式我们称为非跨膜运输。

穿过的细胞膜为0层。

非跨膜运输分为两种，胞吞和胞吐。

PPT展示胞吞和胞吐的图片，结合ppt图片讲解胞吞和胞吐的过程。

胞吞：接触——凹陷——包围——分离；从运输方向上来看，物质是从胞外向胞内运输，这个过程不穿过膜，所以不需要膜上蛋白质的协助，但是要消耗能量。

主要例子：变形虫的摄食等。

胞吐：包围——移动——融合——排出；从从运输方向上来看，物质是从胞内向胞外运输，这个过程不穿过膜，所以不需要膜上蛋白质的协助，但是要消耗能量。

主要例子：分泌蛋白的分泌，如抗体、消化酶（胃蛋白酶、胰蛋白酶、唾液淀粉酶）、蛋白类激素（胰岛素）等。

进行非跨膜运输主要物质应该是大分子物质，体现了细胞膜的结构特点：一定的流动性。

3、弹性课堂习题（5题选择题）
五、板书设计
物质出入细胞的方式（二）
二、非跨膜运输（大分子）细胞膜的结构特点：一定的流动性。