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。
Ø 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①_顺浓度梯度运输_②__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 。
Ø 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】
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【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 ）。
①酒精被胃黏膜吸收 ②细胞与内环境进行气体交换 ③肾小管壁上皮细胞吸收原尿中的Na+ ④小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸
A．①② B．③④ C．②③④ D．①②③④
7．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：
（1）A代表 载体蛋白 分子；B代表 磷脂双分子层 ；
D代表 多糖 。
（2）细胞膜从功能上来说，它是一层 选择透过性 膜。
（3）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明
B具有 一定的流动性 。
（4）在a－e的五种过程中，代表被动转运的是 b、c、d 。[来源:学&科&网ZX&K]
（5）可能代表氧气转运过程的是图中编号 b ；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 d 。
【课后反思】
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5
用心 爱心 专心