2019-2020年高中生物 3.3《物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸》教案 蘇教版必修1.doc

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2019-2020年高中生物 3.3《物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸》教案 蘇教版必修1 一.教學(xué)內(nèi)容： 物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸 二. 教學(xué)目標(biāo) 舉例說明物質(zhì)的被動(dòng)運(yùn)輸 舉例說明物質(zhì)的主動(dòng)運(yùn)輸 三. 教學(xué)重點(diǎn)： 被動(dòng)運(yùn)輸（簡(jiǎn)單擴(kuò)散、易化擴(kuò)散）、主動(dòng)運(yùn)輸。兩種方式的機(jī)理不同，運(yùn)輸物質(zhì)的種類也不同，這些都是由細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的特殊性所決定的。 四. 教學(xué)難點(diǎn) 主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸?shù)膮^(qū)別，可從運(yùn)輸方向、是否需要載體以及是否耗能3個(gè)方面進(jìn)行比較。 五. 教學(xué)過程 1. 被動(dòng)運(yùn)輸 （1）擴(kuò)散 由于物質(zhì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象，即一種物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域遷移的過程，稱為擴(kuò)散。 通過擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)（一些分子質(zhì)量相對(duì)較小或脂溶性強(qiáng)的物質(zhì)） 如O2、乙醇、甘油等。 （2）簡(jiǎn)單擴(kuò)散 不需要載體蛋白參與的擴(kuò)散稱為簡(jiǎn)單擴(kuò)散 （3）易化擴(kuò)散（或協(xié)助擴(kuò)散） 需要載體蛋白參與的擴(kuò)散，稱為易化擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散 如葡萄糖通過載體蛋白運(yùn)輸進(jìn)入紅細(xì)胞，各種極性分子和無機(jī)離子，如糖、氨基酸、核苷酸以及細(xì)胞代謝物等以易化擴(kuò)散的方式通過細(xì)胞膜。 動(dòng)力——濃度差 物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞代謝釋放的能量。 （4）被動(dòng)運(yùn)輸 物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞代謝釋放的能量的擴(kuò)散通常又被稱為物質(zhì)的被動(dòng)運(yùn)輸。 （5）滲透 處于細(xì)胞膜兩側(cè)的水分子可以自由進(jìn)出細(xì)胞，我們把水分子從濃集區(qū)域通過細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)，向水分子稀少區(qū)域的擴(kuò)散現(xiàn)象稱為滲透（如圖）。 ①植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要是由纖維素分子組成的，它是一種全透性膜，水和溶質(zhì)均能通過。細(xì)胞膜和液泡膜則是半透膜，因此可以將原生質(zhì)層（包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和液泡膜）當(dāng)做一種半透膜。液泡里的細(xì)胞液、原生質(zhì)層和細(xì)胞外溶液之間若存在濃度梯度，便會(huì)發(fā)生滲透作用。 ②質(zhì)壁分離現(xiàn)象 當(dāng)把具有液泡的植物細(xì)胞放入高濃度的溶液中時(shí)，由于滲透作用，細(xì)胞會(huì)因失水而出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象。 ③質(zhì)壁分離復(fù)原 當(dāng)把已經(jīng)質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞放入低濃度的溶液中時(shí)，由于滲透作用，細(xì)胞會(huì)因吸水而出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。 2. 主動(dòng)運(yùn)輸 例1. 神經(jīng)細(xì)胞或肌肉細(xì)胞的胞內(nèi)K＋濃度為胞外的30倍，胞外的Na＋濃度比胞內(nèi)高約13倍，但細(xì)胞仍然不斷地積累K＋和排出Na＋； 例2. 有些海藻細(xì)胞內(nèi)碘的濃度比周圍海水中碘的濃度高得多，但細(xì)胞仍能繼續(xù)吸收碘。 （1）主動(dòng)運(yùn)輸 物質(zhì)通過膜上載體蛋白的參與，消耗細(xì)胞代謝釋放的能量，逆濃度梯度把物質(zhì)由低濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到高濃度一側(cè)的運(yùn)輸方式叫主動(dòng)運(yùn)輸。表現(xiàn)為物質(zhì)能逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞。 （2）實(shí)例 植物根細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的吸收以主動(dòng)運(yùn)輸為主 葡萄糖、氨基酸進(jìn)入動(dòng)物小腸絨毛上皮細(xì)胞也是主動(dòng)運(yùn)輸。 （3）主動(dòng)運(yùn)輸?shù)闹匾饬x 主動(dòng)運(yùn)輸能保證活細(xì)胞按照生命活動(dòng)的需要，主動(dòng)地選擇并吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)。 3. 細(xì)胞的內(nèi)吞作用和外排作用 （1）內(nèi)吞作用 大分子物質(zhì)附著在細(xì)胞膜上，由細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊，這些物質(zhì)就被包入小囊內(nèi)。然后，小囊從細(xì)胞膜上脫離下來形成小囊泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，這種現(xiàn)象叫做內(nèi)吞作用。 大分子物質(zhì)和顆粒性物質(zhì)主要通過內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞。 （2）外排作用 有些物質(zhì)在細(xì)胞膜內(nèi)被一層膜所包圍，形成小囊泡，囊泡膜與細(xì)胞膜融合在一起，小囊泡逐漸移到細(xì)胞表面，并且向細(xì)胞外張開，使內(nèi)含物質(zhì)排出細(xì)胞外，這種現(xiàn)象叫做外排作用。 細(xì)胞通過外排作用向外分泌物質(zhì)。 4. 生物膜在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 （1）活細(xì)胞中的生物膜具有選擇通透性，即水分子可以自由通過，細(xì)胞要選擇吸收的離子或分子也可以通過。人們模擬生物膜的這種功能合成的“血液透析膜”已應(yīng)用于人工腎，用于挽救腎病患者的生命。 （2）生物膜的應(yīng)用 ①工業(yè)方面： Ⅰ 海水淡化處理 人們?cè)噲D模擬生物膜的選擇通透功能，設(shè)計(jì)出一種具有選擇通透性能的膜結(jié)構(gòu)，濾去海水中的鹽分，對(duì)海水進(jìn)行淡化處理； Ⅱ 處理污水 有選擇地將有毒重金屬離子阻擋在膜的一側(cè)，以降低有毒重金屬對(duì)水的污染。 ②農(nóng)業(yè)方面： 從生物膜的結(jié)構(gòu)和功能的角度研究農(nóng)作物抗寒、抗旱、耐鹽的機(jī)理，尋找改善農(nóng)作物品質(zhì)的新途徑。 ③醫(yī)學(xué)方面： 人們嘗試用人工合成的膜材料，代替人體的病變器官行使正常的生理機(jī)能。 例：科學(xué)家研制了一種透析型人工腎，其中起關(guān)鍵作用的就是人工合成的膜材料——血液透析膜，當(dāng)病人的血液流經(jīng)人工腎時(shí)，血液透析膜能夠把病人血液中的代謝廢物濾去，然后讓干凈的血液返回病人體內(nèi)。 【典型例題】 1. 將洋蔥表皮細(xì)胞分別放在0.3g／mL的蔗糖溶液、0.3g／mL的KNO3溶液和清水中，其細(xì)胞體積隨時(shí)間推移而變化的曲線（如下圖）分別是（ ） A. a、b、c B. b、c、a C. c、b、a D. b、a、c 2. 下列物質(zhì)中，不能以簡(jiǎn)單擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸方式橫穿細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞的是（ ） A. 維生素D和性激素 B. 水和甘油 C. 氨基酸和葡萄糖 D. 酶和胰島素 3. 紫色茄子的表皮細(xì)胞中含有花青素。將茄子切成小塊放在清水中，水的顏色無明顯變化；若對(duì)其進(jìn)行加溫，隨著水溫的升高，水的顏色逐漸變成紫紅色。其原因是（ ） A. 花青素在水等無機(jī)溶劑中難以溶解 B. 水溫的升高使花青素的溶解度增大 C. 加溫使其細(xì)胞壁失去了選擇透過性 D. 加溫使表皮細(xì)胞的生物膜被破壞 4. 與海帶細(xì)胞從海水中吸收碘沒有直接關(guān)系的是 （ ） A. 海水中碘的濃度 B. 細(xì)胞中的ATP C. 細(xì)胞膜上運(yùn)載碘的載體 D. 細(xì)胞的死活 5. 葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞和進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞的方式分別是 （ ） A. 簡(jiǎn)單擴(kuò)散、易化擴(kuò)散 B. 易化擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸 C. 簡(jiǎn)單擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸 D. 主動(dòng)運(yùn)輸、被動(dòng)運(yùn)輸 6. 在腎小管的細(xì)胞內(nèi)可以見到大量的線粒體，這說明腎小管的重吸收作用與下列哪項(xiàng)運(yùn)輸方式有關(guān) （ ） A. 簡(jiǎn)單擴(kuò)散 B. 易化擴(kuò)散 C 主動(dòng)運(yùn)輸 D. 滲透作用 7. 下列物質(zhì)中，能以右圖所示跨膜運(yùn)輸方式進(jìn)出細(xì)胞的是 （ ） A. 氧氣 B. 酒精 C. Na＋ D 二氧化碳 8. 與細(xì)胞膜的選擇透過性有關(guān)的細(xì)胞器是（ ） A. 線粒體 B. 高爾基體 C. 核糖體 D. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 9. 下圖為物質(zhì)出入細(xì)胞膜的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖完成下列問題： （1）A代表 分子；B代表 ；D代表 。 （2）細(xì)胞膜從功能上說，它是一層 膜。 （3）動(dòng)物細(xì)胞吸水膨脹時(shí)B的厚度變小，這說明B具有 。 （4）在a～e的五種過程中，代表被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的是 。 （5）可能代表氧氣轉(zhuǎn)運(yùn)過程的是圖中編號(hào) ；葡萄糖從腸腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的過程是圖中編號(hào) 。