4.2主动运输教案-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

主动运输教案 科 目 生物学 教学对象 高一 课型 新授课 主备教师 时间 一、【教学目标 】 重、难点 生命观念 从结构与功能相适应的观点出发，通过对小分子物质逆浓度梯度运输进出细胞的过程分析，理解物质通过主动运输进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动。 1.重点 主动运输的特点、意义 科学思维 采用比较与归纳的方法，说出主动运输与被动运输的关系。 科学探究 基于给定的事实，设计探究物质跨膜运输的过程。 2．难点 主动运输的影响因素 物质进出细胞方式的比较 社会责任 结合物质进出细胞的方式，说明“囊性纤维化”的成因，宣扬健康生活的态度。 二、【教材分析】 主动运输位于“物质跨膜运输的方式”一节，承接自由扩散、协助扩散（被动运输），是物质跨膜运输的核心方式，也是后续学习细胞呼吸供能、细胞器功能（如线粒体）的重要基础。本节需要明确主动运输的定义（逆浓度梯度、需载体蛋白、需能量）。 通过以“小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸”“植物根细胞吸收矿质离子”为典型案例，具象化抽象过程。 通过表格对比三种跨膜运输方式的浓度梯度、载体、能量、实例，强化差异认知。 点明主动运输对细胞主动选择吸收营养物质、排出代谢废物的重要性，体现“结构与功能相适应”的核心素养。 三、【学情分析】 本节课是必修一第四章第二节的内容，学生已掌握细胞膜的流动镶嵌模型（磷脂双分子层、蛋白质），理解被动运输的特点（顺浓度、不耗能），为对比学习主动运输奠定基础。但尚未学习细胞呼吸（能量来源）、ATP（直接能源物质），故对“能量”的理解较模糊。 高一学生好奇心强，对“细胞如何主动获取物质”的实例感兴趣，但抽象思维和逻辑推理能力较弱，难以快速理解“逆浓度梯度”“能量驱动”的内在机制。容易混淆三种跨膜运输方式的条件（尤其是载体和能量的需求），对“主动运输的意义”缺乏宏观认知。 四、【教学方法】 启发、探究、讲授、讨论 五、【教学过程】 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课引入（3分钟） 【创设情境】 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高20-25倍。 讨论： 1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？ 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？ 视频导入 情境导入， 引发思考 激发兴趣，思考问题。 讨论并回答问题： 1.不是； 被动运输是物质从高浓度向低浓度运输。 2.不是； 被动运输是物质从高浓度向低浓度运输。 新课讲解（26分钟） 【探究活动1】探究物质的主动运输 资料1：无论是植物细胞、动物细胞还是微生物细胞，都有许多物质的跨膜运输不同于被动运输。 例如，小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度，但它们仍然能被小肠上皮细胞吸收；人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍；轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。 讨论1.这些细胞吸收物质的方式与被动运输有何区别？ 资料2：慕尼黑工业大学的教授构建了一个能自己移动和改变形态的“类细胞”模型，由膜外壳和填入物构成。在该模型中填入了细胞骨架和驱动蛋白，作为运动的结构基础，另外还需要填入ATP作为直接能源。将该结构置于一定浓度的K+溶液中一段时间，检测发现K+不能进入其中，但若在其膜外壳加上一种蛋白质分子，则K+可以进入。 讨论2：这说明K+进入“类细胞”还需要什么条件? 【探究活动2】主动运输的实例分析 资料3：肾小球每天滤过钠约500g，每天尿液中排出3～5g。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。 讨论3：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。 讨论4：Na＋以何种方式运出肾小管上皮细胞？请说出判断依据。 资料4：肾小管上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时，没有直接消耗ATP，而是利用Na＋浓度差的能量。但是Na＋浓度差的建立是依靠Na＋-K＋泵的，而Na＋-K＋泵需要消耗ATP。 讨论5：肾小管腔中原尿里大量的葡萄糖以何种方式进入肾小管上皮细胞？请说出判断依据。 讨论6：Na＋-K＋泵对葡萄糖的运输有无影响？ 讨论7：图中同一种物质进出细胞的方式是否相同？并举例说明。 【归纳小结】 1.主动运输的定义：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化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。 2.主动运输的特征：①逆浓度梯度运输；②需要消耗能量；③需要载体蛋白参与。 3.主动运输的过程：__________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。 【随学随练】 甲、乙两种物质在细胞内外的浓度情况如图所示。在进行跨膜运输时，下列说法正确的是( ) A．甲物质运出细胞一定有载体蛋白的参与 B．甲物质进入细胞一定需要能量 C．乙物质运出细胞一定有载体蛋白的参与 D．乙物质进入细胞一定不需要能量 资料5：原尿中的葡萄糖如果不能全部被肾小管上皮细胞重吸收，则会排出体外，对人体不利。机体每天可产生40～60 mmol氢离子（H＋）固定酸，这些氢离子必须被中和并由肾脏排出，否则会对机体造成严重危害。肾小管通过主动运输分泌氢离子的功能可以确保其从尿液中顺利排出。 请根据资料分析主动运输的意义。 资料6：若切断肾的供氧渠道，重吸收速率降低。 资料7：载体介导的跨膜运输速率存在饱和现象，表现为载体对所转运物质存在量的极限，载体与所转运物质的结合达到限度，即使再提高浓度差，也不会再提高运输效率。 请据资料分析影响物质跨膜运输的因素。 【随学随练】 如图表示不同情况下某些物质跨膜运输速率的曲线图。下列叙述错误的是( ) A．可用图1与图3表示甘油进入人的皮肤细胞 B．可用图2与图3表示人体红细胞吸收葡萄糖 C．图中A、C两点的限制运输速率的主要因素不同 D．图中B、D两点的限制运输速率的主要因素不同 展示材料 引发思考 指导关键词的查找 引发思考 视频展示过程 讨论1：被动运输是顺浓度梯度进行的,而小肠液中氨基酸、葡萄糖进入小肠上皮细胞中是逆浓度梯度进行的。 讨论2：需要相应载体蛋白的协助，需要消耗能量。 讨论3：协助扩散；Na＋顺浓度梯度且借助于通道蛋白进入肾小管上皮细胞。 讨论4：主动运输；逆浓度梯度进行，需要载体蛋白协助，且消耗能量。 讨论5：图中葡萄糖进入肾小管上皮细胞为主动运输；出肾小管上皮细胞为协助扩散。 讨论6：有影响。 讨论7：不同，如葡萄糖、Na＋。 通过阅读资料、思考并回答问题，归纳总结主动运输的定义、特征、过程。 主动运输的意义：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，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 课堂小结（3分钟） 课堂检测（7分钟） 详见导学案 作业布置（1分钟） 基础作业：归纳比较主动运输和自由扩散及协助扩散间的异同 完成练习册《绿色通道 导学案》74页-76页，及79页第1题和第5题 阅读资料了解主动运输的三种类型 拔高作业：根据影响物质跨膜运输的因素绘制相关曲线图，并说明各部分影响运输速率的主要因素 板书设计 4.2.1 主动运输 一、主动运输 1. 概念：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化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。 2. 特点：逆浓度梯度、需要载体蛋白、消耗能量 3. 过程： 4. 意义： 5. 与社会联系：囊状纤维化 6. 影响因素：载体蛋白数量、能量（O2）等 教学反思 本节课以甲状腺细胞吸收碘为情境导入，结合探究活动完成主动运输的概念、特点、意义等教学，整体达成教学目标。课堂通过对比三种跨膜运输方式，有效突破重难点，讲练结合及时巩固知识，联系囊性纤维化等实例落实核心素养。但教学中仍有不足：主动运输载体构象变化、能量驱动等抽象过程讲解不够直观，部分学生理解困难；对影响因素的曲线分析引导不足，学生独立解题能力有待提升。后续将增加动画演示，强化过程可视化，并设计分层练习，兼顾不同层次学生，提升课堂实效性。 学科网（北京）股份有限公司 $