4.2动运输与胞吞、胞吐（教学设计）（含交互设计）生物人教版修1

该高中生物学教学设计聚焦主动运输与胞吞胞吐核心知识，在被动运输基础上延伸，通过甲状腺滤泡上皮细胞逆浓度吸收碘的情境导入引发认知冲突，结合动画演示、对比表格构建学习支架，梳理物质跨膜运输脉络。 该资料以生命观念和科学思维为核心，囊性纤维化案例体现社会责任，动画直观展示载体蛋白构象变化与胞吞胞吐过程突破难点，分层次习题巩固知识，助力学生形成整体认识，提升教师教学效率与学生科学探究能力。

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 年级 高一年级 授课时间 1课时 课题 4.2主动运输与胞吞胞吐 教材分析 本节课是必修1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”的核心内容，是在学习了被动运输（自由扩散和协助扩散）的基础上，进一步探究物质跨膜运输的其他重要方式。本节内容是理解细胞膜选择透过性功能的重要补充，也是理解细胞生命活动能量消耗的重要体现，在教材中具有重要的承上启下作用。 本课时聚焦于两大核心内容：一是“主动运输”——掌握主动运输的概念（逆浓度梯度、需要载体蛋白、消耗能量）、特点、实例及影响因素，理解主动运输对细胞生命活动的意义；二是“胞吞与胞吐”——理解大分子物质进出细胞的方式（不需要载体蛋白、需要消耗能量、依赖细胞膜的流动性），掌握胞吞和胞吐的概念、特点及实例。内容设计体现了“结构与功能相适应”的生命观念，培养学生的科学思维与科学探究能力。 教学目标 【知识目标】 (1)阐明主动运输的概念、特点、实例及影响因素，理解其逆浓度梯度运输的机制。 (2)说明胞吞和胞吐的过程、特点及实例，理解其依赖细胞膜流动性的原理。 (3)比较被动运输、主动运输和胞吞胞吐的异同，形成物质跨膜运输的整体认识。 【素养目标】 1.生命观念:理解主动运输和胞吞胞吐是细胞生命活动的重要保障，认识细胞膜选择透过性与能量消耗的关系，形成结构与功能相适应的生命观念。 2.科学思维:能够比较被动运输、主动运输和胞吞胞吐的异同；能够分析主动运输中载体蛋白的作用机制；能够运用所学知识解释物质跨膜运输的现象。 3.科学探究:通过分析主动运输模拟实验和胞吞胞吐动画，探究不同运输方式的特点和条件；能够分析转运蛋白数量、能量等因素对运输速率的影响。 4.社会责任:认识主动运输和胞吞胞吐在医学（如囊性纤维化）和健康生活中的应用价值，形成科学服务生活的意识。 学情分析 【已有知识】 (1)学生已通过前两课时学习了被动运输（自由扩散和协助扩散），掌握了物质顺浓度梯度运输的特点。 (2)对细胞膜的结构（磷脂双分子层、蛋白质）有基本认识，知道细胞膜具有选择透过性。 (3)对ATP（直接能源物质）有初步了解。 【可能存在的困难】 (1)主动运输“逆浓度梯度”的概念容易与被动运输“顺浓度梯度”混淆。 (2)载体蛋白在主动运输中的构象变化机制理解困难。 (3)胞吞、胞吐与跨膜运输（穿膜）的区别容易混淆（胞吞胞吐不穿过生物膜，依赖膜的流动性）。 (4)三种运输方式（被动运输、主动运输、胞吞胞吐）的综合对比容易混淆。 【教学策略】 (1)利用甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘（逆浓度）的情境导入，引发认知冲突，激发兴趣。 (2)通过“主动运输”模拟动画直观展示载体蛋白构象变化和能量消耗的过程。 (3)采用对比表格，系统比较自由扩散、协助扩散、主动运输和胞吞胞吐的异同。 (4)通过“逆天而行”口诀帮助记忆主动运输的特点。 (5)利用囊性纤维化等社会联系案例，增强知识的应用价值。 教学重、难点 【教学重点】 (1)主动运输的概念、特点和实例。 (2)胞吞和胞吐的过程与特点。 【教学难点】 (1)主动运输过程中载体蛋白的空间结构变化。 (2)胞吞胞吐与细胞膜流动性的关系。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 【情景材料】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？ 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？ 引出课题——主动运输与胞吞、胞吐。 阅读材料，回答问题。 明确本节课学习主题。 新知探究 一、主动运输 【探究活动1】阅读课本p69-70，完成下列表格。 【知识讲解】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释放的能量的方式。 (2)过程: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，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。 【趣味交互动画演示】主动运输 【操作指引】 (3)特点： ①逆浓度梯度运输 ②需要消耗能量（ATP） ③需要载体蛋白的协助 记忆口诀:逆天而行 (3)实例： ①细胞吸收葡萄糖(除红细胞) ②小肠上皮细胞吸收氨基酸、核苷酸等营养物质 ③吸收无机盐离子(顺浓度梯度运输除外) ④肾小管对葡萄糖的重吸收 ⑤植物细胞吸收矿质元素等 (4)影响因素： (6) 意义: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。 【与社会的联系】囊性纤维化是一种常染色体隐性遗传病，患者肺部气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白(CFTR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。 小组合作讨论完成任务。 回应互动，认真聆听并做笔记。 观看动画。 回应互动，认真聆听并做笔记。 二、胞吞胞吐 【探究活动2】阅读课本p70-71，完成下列表格。 【知识讲解】胞吞 (1)概念：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，进入细胞内部的现象。 【趣味交互动画演示】胞吞 【操作指引】 (2)特点： ①不需要载体蛋白 ②需要细胞膜上特定蛋白质的识别 ③需要消耗能量。 (3)实例： ①吞噬细胞吞噬病菌 (4)影响因素： ①细胞膜的流动性 ②温度 ③能量 【知识讲解】胞吐 (1)概念：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，将大分子排出细胞的现象。 【趣味交互动画演示】胞吐 【操作指引】 (2)特点： ①不需要载体蛋白 ②需要细胞膜上特定蛋白质的识别 ③需要消耗能量。 (3)实例： ①分泌蛋白的合成和分泌。 (4)影响因素： ①细胞膜的流动性 ②温度 ③能量 【与社会的联系】变形虫既能通过胞吞摄取单细胞生物等食物，又能通过胞吐排出食物残渣和废物。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，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。 【知识拓展】主动运输的类型 (1)主动运输类型 (2)能量来源类型 ①直接消耗ATP的主动运输,通常称为泵(ATP驱动泵)。 ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶 ②间接消耗ATP的主动运输。 动力来源：离子的浓度梯度 【趣味交互游戏】主动运输与胞吞胞吐 【操作指引】 小组合作讨论完成任务。 回应互动，认真聆听并做笔记。 观看动画。 回应互动，认真聆听并做笔记。 观看动画。 回应互动，认真聆听并做笔记。 回应互动，认真聆听并做笔记。 玩游戏。 【习题巩固】 【筑基·必备知识通关】 1．ATP是细胞生命活动的直接能源物质。下列物质运输过程需要消耗ATP的是（） A．O2进入肺泡细胞 B．组织细胞排出CO2 C．葡萄糖进入红细胞 D．唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶 【答案】D 【详解】A、O2进入肺泡细胞的方式为自由扩散，顺浓度梯度运输，不需要载体蛋白也不消耗ATP，A不符合题意； B、组织细胞排出CO2的方式为自由扩散，顺浓度梯度运输，不需要消耗ATP，B不符合题意； C、葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，顺浓度梯度运输，需要载体蛋白协助但不消耗ATP，C不符合题意； D、唾液淀粉酶属于大分子蛋白质，唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的方式为胞吐，依赖细胞膜的流动性，需要消耗ATP，D符合题意。 2．下列运输过程中，膜蛋白质没有参与的是（） A．甘油穿过细胞膜 B．胰岛B细胞分泌胰岛素 C．神经细胞兴奋时Na+内流 D．小肠上皮细胞吸收葡萄糖 【答案】A 【详解】A、甘油属于脂溶性小分子，穿过细胞膜的方式为自由扩散，顺浓度梯度运输，不需要膜蛋白参与，也不需要消耗能量，A符合题意； B、胰岛B细胞分泌胰岛素的方式为胞吐，该过程需要膜上蛋白质参与囊泡与细胞膜的识别、融合，存在膜蛋白参与，B不符合题意； C、神经细胞兴奋时Na+内流为协助扩散，需要细胞膜上的Na+通道蛋白（属于膜蛋白）协助，存在膜蛋白参与，C不符合题意； D、小肠上皮细胞吸收葡萄糖为主动运输，需要细胞膜上的载体蛋白（属于膜蛋白）协助，同时消耗能量，存在膜蛋白参与，D不符合题意。 3．Piezo通道是机械刺激（如压力、重力、流体剪切力等）激活的阳离子（如Ca2+，Na+等）通道，广泛存在于各种类型的细胞膜上，如下图所示。下列叙述正确的是（） A．Piezo通道等膜蛋白的存在会提高细胞膜张力 B．Ca2+进入细胞不需要消耗能量 C．Piezo通道和KCa3.1载体蛋白运输物质均不具有特异性 D．Piezo通道和KCa3.1载体蛋白运输物质的方式均属于简单扩散 【答案】A 【详解】A、膜蛋白镶嵌在细胞膜的磷脂双分子层中，会改变膜的结构，降低细胞膜张力，A错误； B、Ca2+进入细胞为协助扩散，不需要消耗能量，B正确； C、通道蛋白和载体蛋白运输物质都具有特异性，只能转运特定种类的物质，C错误； D、简单扩散不需要转运蛋白的协助，Piezo通道参与的运输属于协助扩散，KCa3.1载体蛋白参与的运输也不属于简单扩散，D错误。 4．为探究葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的转运方式，研究人员将离体的小肠绒毛上皮细胞置于不同浓度的葡萄糖溶液中，相关实验处理及结果如表所示。下列相关叙述错误的是（） 组别 甲 乙 丙 丁 戊 己 外界葡萄糖浓度(mmol/L) 5 5 5 100 100 100 膜载体蛋白抑制剂 + − − + − − 细胞呼吸抑制剂 − + − − + − 葡萄糖转运速率(mmol/L) 0 0 4 0 30 41 A．小肠吸收葡萄糖一定要消耗能量 B．小肠吸收葡萄糖离不开载体蛋白 C．外界葡萄糖浓度较低时，转运方式为主动运输 D．外界葡萄糖浓度较高时，转运方式为主动运输和协助扩散 【答案】A 【详解】A、分析戊组实验：外界葡萄糖浓度为100mmol/L时，加入细胞呼吸抑制剂阻断能量供应后，葡萄糖仍有30mmol/L的转运速率，说明该条件下葡萄糖的吸收可以不消耗能量，因此小肠吸收葡萄糖不一定要消耗能量，A错误； B、甲组和丁组加入膜载体蛋白抑制剂后，葡萄糖转运速率均为0，说明无论葡萄糖浓度高低，小肠吸收葡萄糖都离不开载体蛋白，B正确； C、外界葡萄糖浓度较低时，如外界葡萄糖浓度为5mmol/L，乙组加入细胞呼吸抑制剂后葡萄糖转运速率降为0，说明该浓度下转运需要消耗能量，且需要载体，属于主动运输，C正确； D、外界葡萄糖浓度较高时，如外界葡萄糖浓度为100mmol/L，加入细胞呼吸抑制剂后转运速率从41降至30，说明该浓度下既有需要能量的主动运输（速率为41-30=11mmol/L），又有不需要能量、依赖载体的协助扩散（速率为30mmol/L），D正确。 5．某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用下图中四种曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符，试问：细胞膜运输物质X的方式是（） A．自由扩散 B．主动运输 C．协助扩散 D．胞吐 【答案】B 【详解】曲线①表示为自由扩散；曲线②表示协助扩散或主动运输，曲线③表示自由扩散和协助扩散；曲线④表示胞吞和胞吐或主动运输，由题意可知，物质X的运输与曲线②和④相符，说明细胞膜运输物质X的方式是主动运输，B正确，ACD错误。 【拓能·关键能力进阶】 6．植物组织培养时，培养基中常添加蔗糖，植物细胞吸收蔗糖的方式如图所示。下列叙述正确的是（） A．H+-ATP酶在转运H+时，该通道蛋白会与H+结合 B．蔗糖酶将蔗糖分解后，培养基中渗透压将会下降 C．蔗糖的运输速率不仅受H+的浓度影响，还受O2浓度的影响 D．培养基的pH高于细胞内，有利于细胞对蔗糖的吸收 【答案】C 【详解】A、H+-ATP酶属于载体蛋白，不是通道蛋白，载体蛋白转运物质时会与转运物结合，通道蛋白转运物质时不与转运物结合，A错误； B、蔗糖酶将1分子蔗糖分解为1分子葡萄糖和1分子果糖，培养基中溶质微粒总数增加，渗透压会升高，B错误； C、蔗糖依靠H+的浓度梯度提供动力，通过共转运体进入细胞；而细胞内外的H+浓度差依靠H+-ATP酶消耗ATP维持，ATP主要由有氧呼吸产生，受O2浓度影响，因此蔗糖的运输速率既受H+浓度影响，也受O2浓度影响，C正确； D、培养基pH高于细胞内时，意味着培养基中H+浓度低于细胞内，H+顺浓度梯度进入细胞的动力不足，会抑制蔗糖的协同运输，不利于细胞吸收蔗糖，D错误。 7．用呼吸抑制剂处理人的红细胞，下列物质吸收量正确的一组是（） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】成熟的红细胞没有任何细胞器，只能进行无氧呼吸，红细胞无氧呼吸的产物是乳酸。用呼吸抑制剂处理红细胞，会使红细胞主动运输吸收K+、氨基酸等物质减少，葡萄糖进入红细胞是协助扩散，CO2、O2、甘油和脂肪酸进入红细胞的方式是自由扩散。B符合题意，ACD不符合题意。 8．研究人员在海洋细菌中发现了视紫红质，它利用光将H＋泵出细胞，从而在H＋回流时产生能量，细菌可以利用这些能量生长。具体过程如图所示。 下列叙述正确的是（） A．视紫红质将H＋泵出细胞与葡萄糖进入红细胞的运输方式相同 B．含有视紫红质的细菌其胞外H＋浓度低于胞内H＋浓度 C．含有视紫红质的细菌其同化作用类型可能是自养型 D．通过上述途径合成的ATP在叶绿体中用于有机物的合成 【答案】C 【详解】A、视紫红质利用光能将H⁺逆浓度梯度泵出细胞，属于主动运输；葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，顺浓度梯度且不消耗能量，二者运输方式不同，A错误； B、视紫红质持续将H⁺泵到胞外，因此胞外H⁺浓度高于胞内，H⁺顺浓度梯度回流时才能驱动ATP合成，B错误； C、该细菌可利用光能合成ATP，若能利用该能量将无机物转化为有机物，则同化作用类型为自养型，因此其同化作用类型可能是自养型，C正确； D、细菌为原核生物，不含叶绿体，D错误。 9．下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是（） A．水分子可通过自由扩散和协助扩散进出细胞 B．小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输 C．吞噬细胞吞噬细菌不需要消耗能量 D．载体蛋白转运物质时会发生自身空间结构的改变 【答案】C 【详解】A、水分子可以直接通过磷脂双分子层以自由扩散方式进出细胞，也可以通过水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞，A正确； B、小肠上皮细胞吸收葡萄糖是逆浓度梯度进行，需要载体蛋白协助且消耗能量，属于主动运输，B正确； C、吞噬细胞吞噬细菌需要消耗能量，C错误； D、载体蛋白转运物质时会与被转运的物质结合，发生自身空间结构的改变，完成物质转运，D正确。 10．研究发现，生物膜融合存在以下机制：不同生物膜上的蛋白质相互作用形成螺旋状的复合蛋白，使磷脂分子失去稳定进而重排形成融合孔，最后实现生物膜的相互融合，过程如图所示。下列叙述错误的是（） A．生物膜的基本支架是磷脂双分子层 B．生物膜融合的过程能体现生物膜具有流动性 C．膜蛋白1和膜蛋白2形成螺旋结构涉及自身构象的变化 D．抑制唾液腺细胞融合孔的形成，不影响唾液淀粉酶的分泌过程 【答案】D 【详解】A、生物膜的基本支架是磷脂双分子层，属于细胞膜流动镶嵌模型的基础结论，A正确； B、生物膜融合过程中磷脂分子发生重排、膜蛋白发生相互作用，体现了生物膜具有流动性的结构特点，B正确； C、膜蛋白1和膜蛋白2相互结合形成螺旋状复合蛋白，该过程中蛋白质自身的空间结构（构象）会发生改变，C正确； D、唾液淀粉酶是分泌蛋白，通过胞吐的方式分泌，胞吐需要囊泡膜与细胞膜融合，若抑制融合孔的形成，膜融合过程无法完成，会直接阻碍唾液淀粉酶的分泌，D错误。 【冲刺·核心素养拓展】 11．SeO32-通常具有毒性，常使用化学药剂去除。细菌X可以吸收SeO32-并将其转化为毒性更低的纳米硒，从而可以对硒污染环境进行生物修复。为探究细菌X吸收SeO32-的方式，某实验室进行了相关实验，实验结果如图所示。下列分析错误的是（） A．细菌X吸收SeO32-的方式是主动运输和协助扩散 B．被吸收的SeO32-大部分通过协助扩散进入细胞 C．Ⅱ组实验中，被转运的SeO32-不与转运蛋白结合 D．相比于化学药剂处理，用细菌X吸收SeO32-对环境的毒害性可能更小 【答案】C 【详解】A、由图可知，加入通道蛋白抑制剂和加入呼吸抑制剂的吸收速率均下降，说明细菌X吸收SeO32-的方式为协助扩散和主动运输，A正确； B、由图可知，加入通道蛋白抑制剂和加入呼吸抑制剂的吸收速率均下降，说明细菌X吸收SeO32-的方式为协助扩散和主动运输，并且加入通道蛋白抑制剂吸收速率下降更多，说明细菌X主要通过协助扩散的方式进行吸收SeO32-，B正确； C、Ⅱ组加入通道蛋白抑制剂，阻断了协助扩散，那么Ⅱ组实验中离子吸收方式是主动运输，主动运输需要载体蛋白（属于转运蛋白），载体蛋白需要与被转运的物质结合，C错误； D、细菌X可以吸收SeO32-并将其转化为毒性更低的纳米硒，从而可以对硒污染环境进行生物修复，所以该方法对环境的毒害性小，D正确。 12．拟南芥中的转录调控蛋白C能促进下胚轴表皮细胞膜上的H+泵(H2)向胞外转运H+，促进下胚轴生长，且可抑制韧皮部伴胞细胞表达H+泵(H3)和蔗糖转运蛋白(S)，进而抑制根生长。三种转运蛋白的作用机理如下图所示。相关叙述不正确的是（） A．过量表达C蛋白可使下胚轴表皮细胞外pH降低 B．H2和H3转运H+的过程均消耗能量 C．S介导的蔗糖转运方式为协助扩散 D．抑制H3作用可减少蔗糖转运至伴胞细胞 【答案】C 【详解】A、C促进H2向外运H⁺，细胞外H⁺浓度升高，氢离子越多pH越小（酸性更强），A正确； B、H2、H3都是H⁺-ATP泵，逆浓度梯度把胞内H⁺运到胞外，属于主动运输，水解ATP供能，B正确； C、蔗糖借助H⁺浓度差逆浓度进入伴胞细胞，动力来自H3建立的H⁺电化学梯度，本质是主动运输（协同转运），C错误； D、H3持续向外泵H⁺，维持胞外高H⁺、胞内低H⁺的浓度差，为S转运蔗糖提供势能；若抑制H3，膜两侧H⁺梯度消失，S无法驱动蔗糖向内运输，蔗糖转运量下降，D正确。 13．研究发现，植物根系主要以NO3-的形式吸收氮元素，进入细胞的NO3-被转化为氨基酸或储存到液泡中。CLCa蛋白是NO3-进入液泡的载体蛋白，发生突变后转变为NO3-通道蛋白，两种蛋白转运NO3-的过程如图所示。 下列叙述正确的是（） A．CLCa蛋白和CLCa突变蛋白均可结合NO3- B．CLCa蛋白转运NO3-的方式为协助扩散，不需要消耗能量 C．与野生型相比，推测突变体植株细胞内氨基酸的合成速率较慢 D．与野生型相比，推测突变体植株的抗旱能力偏低 【答案】D 【详解】A、CLCa蛋白为载体蛋白，需要与被运输的物质结合，而CLCa突变蛋白为NO3-通道蛋白，通道蛋白不需要与被运输的物质结合，A错误； B、由图可知，CLCa蛋白转运NO3-进入液泡时为逆浓度梯度运输，需要借助H+浓度差产生的化学势能为其提供能量，因此运输方式为主动运输，B错误； C、突变体中CLCa突变蛋白会将液泡中储存的NO3-转运到细胞质基质，细胞质基质中合成氨基酸的原料NO3⁻含量增加，因此氨基酸合成速率比野生型更快，C错误； D、植物抗旱依赖细胞液较高的渗透压保持细胞的保水能力。野生型将大量NO3⁻储存在液泡中，液泡渗透压高，保水能力强；突变体中液泡的NO3⁻大量外流到细胞质，液泡溶质减少、渗透压降低，细胞保水能力下降，因此抗旱能力偏低，D正确。 14．“海水稻”能通过一系列跨膜运输调控机制维持细胞质基质中的低Na+水平（如图），从而适应盐碱环境。下列推测错误的是（） A．盐胁迫下，海水稻通过增强过程⑤⑥以提高耐盐性 B．过程①和②都不消耗能量，但过程①的运输速率更快 C．H+-ATP酶磷酸化时伴随着空间结构的改变可将H+释放到膜外 D．SOS1和NHX的结构虽不同，但转运Na+的方式相同 【答案】B 【详解】A、盐胁迫下，海水稻需要降低细胞质基质的Na+浓度。过程⑥是细胞膜上H+-ATP酶消耗ATP将H+泵到膜外，建立膜内外H+浓度梯度；过程⑤是SOS1利用H+浓度梯度的势能，将细胞质基质的Na+逆浓度泵出细胞。增强⑤⑥可以降低细胞质Na+浓度，提高耐盐性，A正确； B、①是水的自由扩散，②是水通过通道蛋白的协助扩散，二者都是顺浓度梯度运输，都不消耗能量；但②协助扩散有转运蛋白协助，运输速率远快于①自由扩散，B错误； C、H+-ATP酶催化ATP水解时，自身会发生磷酸化，伴随空间结构改变，从而完成H+的转运，将H+释放到膜外，C正确； D、SOS1将Na+运到细胞外，NHX将Na+由细胞质基质运输到液泡中，二者结构虽不同，都是逆浓度梯度的主动运输（都依赖H+浓度梯度供能），D正确。 15．下图是平滑肌兴奋—收缩偶联机制，下列有关叙述错误的是（） A．由图可知，膜蛋白具有信息交流、催化、运输等功能 B．内质网中的Ca2+释放和胞外Ca2+进入细胞的运输方式不同 C．Na+-Ca2+在运输离子的过程中，自身的空间结构会发生变化 D．Ca2+运出细胞需要消耗能量，此能量不完全来自ATP 【答案】B 【详解】A、图中细胞膜上的乙酰胆碱受体可识别信号分子，体现膜蛋白的信息交流功能，PLC（磷脂酶C）可催化PIP2水解，体现膜蛋白的催化功能，各类通道蛋白、载体蛋白负责转运离子，体现膜蛋白的运输功能，A正确； B、细胞外、内质网内的Ca2+浓度均高于细胞质，二者Ca2+都是顺浓度梯度转运，都需要通道蛋白协助，运输方式都属于协助扩散，运输方式相同，B错误； C、运输离子的Na+−Ca2+交换体属于载体蛋白，载体蛋白转运物质时，自身空间结构会发生改变，C正确； D、Ca2+运出细胞有两种途径：钙泵转运Ca2+消耗ATP，但Na+−Ca2+交换体转运Ca2+的能量来自Na+的浓度梯度（电化学势能），不直接消耗ATP，因此Ca2+运出细胞的能量不完全来自ATP，D正确。 做题目。 课堂小结 板书设计 4.2主动运输 (1)概念：逆浓度梯度，需要载体蛋白，消耗能量。 (2)特点：逆浓度、需载体、耗能（ATP）。 (3)实例：小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸，无机盐离子吸收。 (4)影响因素：浓度（一定范围内）、载体蛋白数量、能量。 (5)意义：选择性吸收，排出废物。 二、胞吞与胞吐 (1)胞吞：大分子与膜蛋白结合→膜内陷→囊泡进入细胞。 (2)胞吐：大分子在细胞内形成囊泡→与细胞膜融合→排出。 (3)特点：不需载体、需识别、耗能、依赖膜流动性。 (4)实例：吞噬细胞吞噬病菌、分泌蛋白的合成和分泌。 三、四种运输方式对比 自由扩散：顺浓度、不耗能、不需载体。 协助扩散：顺浓度、不耗能、需载体/通道。 主动运输：逆浓度、耗能、需载体。 胞吞胞吐：大分子、耗能、需流动性。 课后作业 1．下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是（） A．血浆中的Na+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP B．血浆中的K+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP C．神经递质的合成消耗能量，其分泌过程不消耗能量 D．葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞 【答案】B 【详解】A、Na+主要分布在细胞外，血浆中Na+浓度高于红细胞内，Na+进入红细胞为顺浓度梯度的协助扩散，需要载体蛋白但不消耗ATP，A错误； B、K+主要分布在细胞内，红细胞内K+浓度高于血浆，K+进入红细胞为逆浓度梯度的主动运输，需要载体蛋白且消耗ATP，B正确； C、神经递质的分泌方式为胞吐，该过程依赖细胞膜的流动性，需要消耗能量，C错误； D、葡萄糖可通过主动运输进入细胞（如进入小肠上皮细胞），也可通过协助扩散进入细胞（如进入哺乳动物成熟红细胞），D错误。 2．小肠上皮细胞朝向肠腔的一侧为游离面（图1），背离肠腔的一侧为基底面（图2），图1、图2中①~③均为转运蛋白。下列叙述正确的是（） A．葡萄糖可通过蛋白①协助扩散进入细胞 B．通道蛋白②被Na+、K+激活后就可发生磷酸化 C．蛋白③转运葡萄糖为协助扩散 D．蛋白①③均能转运葡萄糖，故两者无特异性 【答案】C 【详解】A、蛋白①逆浓度差运输葡萄糖时，依赖Na+顺浓度梯度运输的化学势能，属于主动运输，A错误； B、蛋白②是载体蛋白而非通道蛋白，B错误； C、蛋白③转运葡萄糖是顺浓度梯度进行的协助扩散，C正确； D、蛋白①和蛋白③虽都转运葡萄糖，但前者是主动转运，后者是协助扩散，两者结构存在差异，具有特异性，D错误。 3．根系吸收NO3-依赖于根细胞膜上的载体蛋白（NRT1.1），蛋白激酶CIPK23可引起NRT1.1第101位苏氨酸（T101）磷酸化，进而促进根细胞吸收NO3-。不同浓度的NO3-对根细胞吸收NO3-的影响如图所示。下列分析正确的是（） A．低浓度的NO3-可引起CIPK23磷酸化，加速细胞吸收NO3- B．NO3-借助根细胞膜的NRT1.1以协助扩散的方式进入细胞内 C．NRT1.1基因发生突变，若不影响T101位苏氨酸磷酸化，则不会影响NO3-的吸收 D．土壤盐碱化可能通过抑制CIPK23的活性影响根细胞吸收NO3- 【答案】D 【详解】A、由题图可知，低浓度NO3-时，低浓度的NO3-可引起NRT1.1磷酸化，加速细胞吸收NO3-，A错误； B、NRT1.1的磷酸化消耗ATP，说明低浓度NO3-借助根细胞膜的NRT1.1以主动运输的方式进入细胞内，B错误； C、NRT1.1基因发生突变，若不影响T101位苏氨酸磷酸化，而影响了NRT1.1的空间结构，则也会影响NO3-的吸收，C错误； D、土壤盐碱化可通过抑制CIPK23的活性，影响NRT1.1的磷酸化，进而影响根细胞吸收NO3-，D正确。 教学反思 (1)成功之处与预期效果 甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘（逆浓度）的情境导入有效激发了认知冲突，学生对主动运输的特点印象深刻。 主动运输模拟动画直观展示了载体蛋白的构象变化和能量消耗的过程，突破了教学难点。 胞吞胞吐动画帮助学生理解了“不穿膜”这一易错点，学生能清晰区分跨膜运输与膜泡运输。 通过对比表格，学生能系统区分四种运输方式，核心概念掌握较好。 (2)实施难点与应对策略 主动运输“逆浓度”与被动运输“顺浓度”易混淆：策略——用“逆水行舟”比喻主动运输（需要能量），强化对比记忆。 载体蛋白构象变化理解困难：策略——用“开门”比喻载体蛋白结合物质后构象改变，帮助理解。 胞吞胞吐“不穿膜”易错：策略——强调“囊泡形成和融合”不穿过生物膜，穿膜层数为0层，并举例说明。 (3)改进建议 可增加学生分组讨论：设计实验探究某物质的运输方式，培养学生的实验设计能力。 可引入更多生活实例（如植物施肥、盐碱地植物耐盐机制），增强知识的实用性。 课后布置拓展任务：查阅资料了解囊性纤维化的病因和治疗进展，撰写简要报告。 注意事项：强调主动运输的核心特征是“逆浓度梯度”和“消耗能量”；胞吞胞吐依赖细胞膜流动性，不穿过生物膜；注意区分“载体蛋白”在主动运输和协助扩散中的作用差异（前者耗能、后者不耗能）。 / 学科网（北京）股份有限公司 Marker-2183 Marker-3655 Marker-1343 Marker-9835 Marker-6074 Marker-9811 Marker-1439 Marker-2637 Marker-7276 Marker-3289 Marker-8218 Marker-2277 Marker-3181 Marker-5187 Marker-5564 Marker-1919 Marker-8976 Marker-2114 Marker-6715 Marker-4233 Marker-5915 Marker-5066 Marker-5933 Marker-1012 Marker-4369 Marker-7988 Marker-7557 Marker-1922 Marker-1911 Marker-2467 Marker-7914 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