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物质运输教案

发布时间:2020-03-02 04:02:38 来源:范文大全 收藏本文 下载本文 手机版

导入:大家都知道细胞是生物体结构和功能的基本单位,一个细胞就能够完成许多生命活动,比如我们熟悉的光合作用和呼吸作用都是在细胞内部完成的,正所谓“人是铁,饭是钢,一天不吃饿得慌”人饿了要吃饭,补充营养,细胞也一样,细胞要完成这些生命活动也要营养,细胞所需的营养比如有水,氨基酸,葡萄糖和无机盐等等,那细胞所需的营养物质是怎样进入细胞的呢,不同营养物质进入细胞的方式一样吗?好,带着这些疑问我们进入本节课的教学,物质跨膜运输的方式。

师: 当我们向一杯清水中加入蓝墨水,过一会儿后能观察到什么实验现象 学生:整杯清水都变成蓝色

教师:我们在物理中学过这是什么现象? 学生:扩散 教师:那什么是扩散?扩散是指物质从高浓度向低浓度移动的现象。通过扩散蓝墨水中的分子从高浓度的蓝墨水扩散到低浓度的清水中,最后使整杯清水中都有了蓝墨水分子的存在。

师:展示图“质壁分离与复原”,提问:在质壁分离中水的流向是从哪里到哪里, 答:从低浓度到高浓度方向运输,也就是说水是从水多的一侧进入水少的一侧。 师:很好,那质壁复原呢,水又是从哪流向哪儿呢? 答:也是从水分子多的一侧流向水分子少的一侧。

师:那根据扩散的概念,能否把水分子这种进出细胞的方式叫做扩散呢? 答:能。

师:很好,那我们把物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,叫做自由扩散。通过扩散的概念我们知道自由扩散是一种顺浓度梯度的运输。其实除了水是通过自由扩散的方式进出细胞,经过实验研究表明还有一些物质也是通过这种方式进出细胞的。接下来我们来看到还有哪些物质也是通过此方式进出细胞的。 ①气体分子(CO

2、O2等) ②水分子

③脂溶性小分子,如乙醇,甘油,苯 师:好,那为什么这些物质可以通过自由扩散进出细胞呢?也就是说这些物质进出细胞的动力是?

答:浓度差

师:对,由于细胞膜两侧这些物质浓度不同,浓度高的一侧相对来说更拥挤,浓度低的一侧没那么拥挤,因此这些物质必然从浓度高的一侧流向浓度低的一侧。也即正是细胞内外这个浓度差的存在促使了它们的流动。这就好比水从高处流下来,它的动力是高度,那这个高度就好比膜两侧的浓度差。

师:好,接下来我们看到自由扩散的特点:①顺浓度梯度扩散;

②因为是顺浓度梯度扩散,不需要细胞额外提供能量;③没有膜蛋白的协助。 师:我们知道不同物质进出细胞的速率是不同的,那同学们根据自由扩散的概念以及其特点,想一下,哪些因素可以影响物质的自由扩散的运输效率呢?

答:浓度差,浓度差运速率越高,好比水从更高的地方流下,速度是更大的。因此在自由扩散中随着外界物质浓度逐渐增大,其运输速率可持续增大的,我们用曲线表示的话,就应该是这样的。

师:在自由扩散中,物质运输的速率除取决于浓度差外,还与该物质分子的大小,分子的极性以及脂溶性有关。一般而言,

1、小分子比大分子容易透过。

2、非极性分子比极性容易透过。

3、脂溶性越高通透性越大。

师:好,如果我们人工合成了一张脂双层模,则上述物质能否通过该膜。答:能。展示葡萄糖等不能通过脂双层膜的图片,但是虽然是同样的一张膜,水和氧气等分子可以顺浓度梯度通过,而葡萄糖和氨基酸等也是顺浓度梯度却不能通过,而我们知道细胞是需要这些营养物质的,那葡萄糖等一些营养物质是如何进入细胞的呢?我们知道细胞膜中有蛋白质,因此我们推测葡萄糖的运输可能与蛋白质有关。师:若要证明你的推测,应对模拟实验作怎样的修改?

生:向合成的脂双层中加入蛋白质,观察葡萄糖能否穿过脂双层。

师:科学家用实验进行了证明(展示)。 发现加了蛋白质后葡萄糖分子可以通过脂双层。因此,我们可以得出结论葡萄糖的运输需要蛋白质的协助,那这种蛋白质我们前面学过是叫载体蛋白。

师:像葡萄糖这样一些物质顺浓度梯度进出细胞,同时需借助载体蛋白质的扩散,叫做协助扩散。自由扩散和协助扩散统称为被动运输。 师:协助扩散的一个实例就是:葡萄糖进入红细胞

师:那协助扩散的动力呢?根据概念我们知道协助扩散的动力是细胞内外的浓度差

师:好,我们看到协助扩散的特点:①顺浓度梯度运输,不需要消耗能量; ②需要载体蛋白的协助;③载体蛋白有特异性,即载体蛋白专一性地运输一种或一类物质。不同物质的载体蛋白不同,不同生物膜的载体蛋白也不同,举例

4、载体蛋白具有饱和性,即细胞膜上的载体蛋白数量有限

师:根据协助扩散的特点,我们可以推断出影响物质协助扩散的运输速率有?

答:

1、由于是顺浓度运输,故浓度差会影响。

2、对于协助扩散,还与载体种类和数量有关。比如这是协助扩散中外界物质浓度与运输速率的关系,我们发现一开始随着浓度的增大,运输速率也是增大的,但当到达一定浓度后,运输速率却不变,这是因为细胞膜上载体蛋白的数量有限,导致载体蛋白的运输能力有限,就比如有上万件很大的货物,而卡车就只有三辆,那卡车够不够载这些货物啊,即卡车的运载能力达到饱和。

师:好,刚刚我们学习了自由扩散和协助扩散两种跨模运输的方式,那么它们有何异同呢?相同:顺浓度梯度运输,动力均为细胞内外浓度差,不需消耗代谢产生的能量;不同点:是否要载体蛋白

师:我们刚刚讲的这些物质进入细胞时都是顺浓度梯度运输的,即当这些物质进入细胞时,胞外这种物质的浓度比胞内的高,但是有很多物质在胞内和胞外的浓度并不是这样。展示资料。①人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍,Na+的浓度却只有血浆的1/6,细胞却仍在“吸K+排Na+”。②人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力。血液中碘的质量浓度为 250mg/L,而甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液高20—25倍。分析这两则资料,可得出什么结论?

答:物质并不总是顺浓度梯度进入细胞的,有时可以逆浓度运输

师:那没了浓度差提供动力,物质怎样逆浓度运输呢?我们先看到这样一则资料:实验 表明,K+不能通过磷脂双分子层的人工膜,但如果在人工膜中加入少量的缬氨酸霉素(一种蛋 白类抗生素),以及可以提供能量的物质后,K+则可以通过膜从低浓度处向高浓度扩散。 师:该实验说明什么? 答:物质逆浓度梯度运输需要载体及能量。

师:总结主动运输的概念。像Na+、K+和Ca2+等离子,都不能自由地通过磷脂双分子层,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,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。

师:主动运输是绝大多数物质进出细胞的方式,如大部分离子,氨基酸,以及葡萄糖等(葡萄糖进入红细胞时才是协助扩散,其他都是主动运输)

师:我们知道被动运输的动力是浓度差,那主动运输的动力呢?答:能量 师:那主动运输由有什么特点呢?①浓度梯度(逆化学梯度)运输; ②需要消耗细胞代谢产生的能量; ③都有载体蛋白,依赖于膜运输蛋白;④运输蛋白具有选择性和特异性。 师:好,为什么我们把这种方式叫主动运输呢?是因为这些物质都是细胞主动地有选择地吸收进来的,而被动运输时细胞被动地接受一些物质。好,那根据这个特点我们可以总结出主动运输有什么意义呢?

答:保证活细胞按照生命活动的需要,主动地选择要吸收什么营养物质、吸收多少和什么时候吸收,以及主动地排出代谢废物和对细胞有害的物质,所以主动运输对于生物体具有重要的作用。

师:那什么因素可以影响主动运输的运输效率呢?

师:首先是物质的浓度,在一定范围内随着外界浓度增大,运输效率也增大。(展示图) 其次由于主动运输需要载体蛋白,因此载体蛋白的种类和数量会影响其运输速率。最后,主动运输还需能量,因此凡是影响细胞内产生能量的因素,都能影响主动运输,比如氧气浓度(影响呼吸作用,从而影响细胞产能)、温度(影响催化剂酶的活性)等。展示图。 师:那主动运输和被动运输有何区别呢?展示表格进行总结。 师:我们刚所讲的主动运输和被动运输都是小分子或离子运输的方式,那么像蛋白质这样的大分子如何进出细胞呢?首先看一则动画。像动画所演示大分子进出细胞的方式叫胞吞和胞吐。

师:胞吞是细胞摄取大分子的方式,我们来看到它的具体过程。首先是大分子与细胞表面的受体蛋白识别结合,然后附着在细胞膜上,接着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。(展示图或动画)

师:胞吐呢是细胞排出大分子的方式,首先需要排出的大分子在细胞内形成囊泡,然后囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞。

师:好,结合动画,我们可知胞吞和胞吐有什么特点呢?

1、物质始终没有穿过细胞膜,不列入物质跨膜运输方式中。

2、通过整个过程我们可知大分子进出细胞与细胞膜的流动性有关。

3、需要消耗能量。

解读图表

(用PPT展示一张细胞内外离子浓度与离子种类的关系柱状图) 让学生讨论能从图表中得出什么信息(认识横纵坐标,注意图示)。提高学生的识图、解图的能力。

《物质运输的途径》教案

人体内物质的运输教案

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《人体内物质的运输》教案分析

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[教案]物质的跨膜运输实例

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《物质跨膜运输的实例》教案

第四章人体内物质的运输

物质运输教案
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