4.2 主动运输及胞吞、胞吐 教学设计 2024—2025学年高一上学期生物人教版必修1

4.2 主动运输与胞吞、胞吐 一、教材分析 本节选自生物必修一《分子与细胞》第四章第2节的内容，本节在细胞膜的组成成分和结构的基础上，学习物质通过细胞膜的方式，理解细胞膜的结构和功能相适应，同时为第五章《细胞的能量供应和利用》提供基础。本节内容对理性思维和科学探究等核心素养要求较高，需要通过图片、动画等方式进行体现。本节内容在高考中主要以选择题的形式体现，考察学生对物质跨膜运输的掌握。 二、教学目标 生命观念：通过总结物质跨膜运输方式与细胞膜结构的关系，进一步认识生物体结构与功能相适应的特点。 科学思维：结合图示和图表，掌握不同跨膜运输方式的特点及意义，提升比较归纳能力。 科学探究：能运用物质跨膜运输的原理解释生活中常见的生物学现象及解决生活实践中的问题。 三、教学重难点 重点：1、理解主动运输的特点及其对生命活动的意义。 2、理解胞吞、胞吐的特点及其对生命活动的意义。 难点：1、理解物质跨膜运输依赖于膜的流动性。 2、理解细胞膜是选择透过性膜。 四、教学过程 新课导入 1. 复习：同学们，我们知道细胞是一个开放的系统，活细胞需不断与外界进行物质交换。让我们看下PPT上的这幅图。图中物质从高浓度一侧向低浓度一侧运输，这便是我们在上节课学习的被动运输，其中包括自由扩散和协助扩散，不需要消耗能量，但是协助扩散需要利用转运蛋白。 思考：然而，在细胞的生命活动过程中，是否存在逆浓度梯度运输物质的方式呢？如果存在，这种运输方式有什么特点和意义呢？ 让我们带着问题进入今天的课堂。 新课探究 任务一：探究甲状腺激素的原材料“碘”离子的跨膜运输方式 教师：同学们是否有观察过家里的食盐，这些食用盐通常为加碘盐。为什么会提倡使用加碘盐呢？（碘是合成甲状腺激素的重要原料。） 让我们把课本翻到69页看问题探讨： 科学研究发现，甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20~25倍（展示甲状腺滤泡上皮细胞图片），但是该细胞还是能中血液中吸取碘离子来合成甲状腺激素。 问：那这说明什么问题？请同学们和同桌互相探讨一下，并尝试回答书本上的三个问题。 a. 甲状腺先滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？ （不是，被动运输是顺浓度梯度，而它是通过逆浓度梯度来完成对碘的吸收。） b. 联想日常生活中常说道的谚语：逆水行舟，联想这种情况下，如果你要前进需要怎么做，而甲状腺滤泡上皮细胞是否也需要相同的解决方法才能完成对碘的吸收？ （需要用力划船，所以甲状腺滤泡上皮细胞也需要“力量”才能吸收碘元素。这种“力量”我们称为能量。） c. 这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？ （具有一定的普遍性。） 说出生活中相似的其他例子：小肠上皮细胞吸收氨基酸和葡萄糖、红细胞吸收K+的方式以及轮藻细胞吸收钾离子的方式。这些均为物质从低浓度到高浓度的跨膜运输。 思考：细胞是如何吸收低浓度物质的呢？这种运输方式又被称为什么？ 任务二：探究主动运输的概念、特点和意义 教师：请同学们自主阅读教材的69-70页相关内容，观察示意图并尝试回答以下问题。 教师：通过阅读，我们可以得出这种逆浓度梯度的运输方式被称为主动运输。 教师：展示主动运输的模型和动画。让我们再看一个小动画，更好地了解主动运输的过程。 通过动画展示，同学们是否对主动运输的了解更加清晰了吗？请一个同学来总结一下主动运输的概念。（物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，以及需要消耗能量的运输方式就叫做主动运输。） 根据概念，归纳主动运输的特点。①逆浓度梯度运输②需要载体蛋白③需要能量 问1：那根据特点②与特点③，我们试着推测一下有哪些细胞器参与了主动运输？ （核糖体——合成载体蛋白和线粒体——提供能量。） 思考1：物质的主动运输依赖于载体蛋白，一种载体能否转运多种物质？运输葡萄糖的载体蛋白是否能转运氨基酸？ （展示氨基酸及葡萄糖的载体模式图） 答：不能。由于不同的离子或分子的大小和性质不同，所以不同载体蛋白的空间结构差别也很大，一种载体蛋白通常只能运输一种或一类离子或分子。 问2：说明了载体蛋白具有什么特性？（特异性） 问3：通过选择性吸收、排出，说明细胞膜具有什么特点？（选择透过性。） 接下来让我们把书翻到70页，朗读一下主动运输的意义。 （可以选择性吸收所需要的物质，拍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。） 总结：通过以上的学习，请同学们小组合作，通过表格比较被动运输和主动运输区别。 社会与联系：囊性纤维病的病因，通过研究载体蛋白，为这种疾病的治疗带来了新的希望。 任务三：探究胞吞与胞吐的概念及特点 1. 问：学习完三种运输方式，是否所有物质都可以通过被动运输以及主动运输进出细胞呢？ 提示：转运蛋白虽然能够帮助许多离子和小的分子通过细胞膜，但是对于像蛋白质和多糖这样的生物大分子以及颗粒的运输却无能为力。 思考：大分子物质和颗粒又是如何进出细胞的呢？ 预习了的同学可以回答出，通过胞吞和胞吐。 2. 那么具体胞吞胞吐是一种什么样的过程，让我们来看一个小动画了解一下。。 分析胞吞过程。有动画可知，首先大分子物质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。胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。 那么胞吞的特点有哪些呢？和主动运输比较，胞吞一样需要消耗能量，却不需要载体蛋白的协助，但是胞吞是否就不需要蛋白质的参与呢？答案是否定的，因为胞吞需要大分子物质与膜上特定的蛋白质进行识别。 请同学们举出一些生活中胞吞的例子。有同学看到了ppt上的变形虫了，没错，变形虫的进食过程属于胞吞过程。除此之外呢，我们人体内白细胞消灭病菌也属于胞吞过程。 讲完了胞吞，让我们一起分析胞吐过程。通过动画我们可以知道：需要排出大分子，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。 胞吐的特点和胞吞的一致。 那我们能否举出一些胞吐的例子呢？ 同学们让我们回忆一下分泌蛋白运到细胞外的过程： （内质网——合成的蛋白质——高尔基体——囊泡——细胞膜） 这类合成分泌蛋白，分泌消化酶等过程均属于胞吐过程。 3. 问：与膜融合的过程体现了细胞膜的什么结构特点？（膜的流动性。） 思考讨论：胞吞胞吐穿过了几层磷脂双分子层？（0层） 4. 下面请大家再看一个单细胞生物痢疾内变形虫进行胞吞和胞吐的例子。 痢疾内变形虫通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“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，这就提醒我们要注意饮食卫生、培养良好的个人卫生习惯来预防阿米巴痢疾等传染性疾病。 5.巩固练习：至此我们已经学习了四种运输物质的方式，那么在考试中，我们当如何判断某种物质进出使用了哪种方式呢？同学们相互讨论一下，稍后我们一起进行总结。 三、课堂小结 同学们，课程即将结束，让我们回顾一下本节课所学习的内容。 四、课后作业 绘制四种物质运输方式的过程，下节课进行分享。 五、结束语 学科网（北京）股份有限公司 $$