4.2主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐教案課題4.2主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐單元必修1學(xué)科生物年級高中教材分析本節(jié)內(nèi)容是上節(jié)內(nèi)容被動運(yùn)輸?shù)难永m(xù)，在本節(jié)課中，不僅要讓學(xué)生學(xué)習(xí)主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐的新知識，還要讓學(xué)生能辨別這三者之間的區(qū)別。同時理解主動運(yùn)輸和胞吞、胞吐的過程需要前面細(xì)胞器功能的知識做基礎(chǔ)，學(xué)好本節(jié)內(nèi)容也為更好理解下章內(nèi)容——細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用做鋪墊。教學(xué)目標(biāo)及核心素養(yǎng)生命觀念：通過舉例說明載體蛋白因結(jié)構(gòu)不同具有特異性，結(jié)合細(xì)胞膜的流動性說明大分子物質(zhì)可以通過胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞等形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念?？茖W(xué)思維：通過分析圖表數(shù)據(jù)，對實例的分析，比較不同的物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式特點(diǎn)，闡明不同的物質(zhì)有不同的出入細(xì)胞方式。科學(xué)探究：通過探究逆濃度運(yùn)輸所需條件的實驗和實例，分析不同運(yùn)輸方式的異同和意義。社會責(zé)任：結(jié)合實例理解物質(zhì)運(yùn)輸方式對細(xì)胞生活的意義。結(jié)合物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式，某些疾病的成因，宣揚(yáng)健康生活的意識。重點(diǎn)1.主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐的特點(diǎn)、實例和意義。2.區(qū)分被動運(yùn)輸、主動運(yùn)輸、胞吞和胞吐的區(qū)別。難點(diǎn)區(qū)分被動運(yùn)輸、主動運(yùn)輸、胞吞和胞吐的區(qū)別。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖導(dǎo)入新課復(fù)習(xí)導(dǎo)入：1.上節(jié)課我們說到細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸方式有哪幾種？被動運(yùn)輸包括哪兩種方式呢？2.如果將物質(zhì)出入細(xì)胞的運(yùn)輸過程比喻成人們通過江河出入城墻的方式，那么順著水流方向游泳出城的方式是在比喻哪種跨膜運(yùn)輸方式？順著水流方向坐船出城的方式是在比喻哪種跨膜運(yùn)輸方式？逆著水流方向坐船進(jìn)城的方式是在比喻哪種跨膜運(yùn)輸方式？3.逆水行舟需要消耗能量嗎？（類似的，被動運(yùn)輸不需要能量；主動運(yùn)輸消耗能量。）回答：1.被動運(yùn)輸、主動運(yùn)輸、胞吞和胞吐；自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。2.自由擴(kuò)散；協(xié)助擴(kuò)散；主動運(yùn)輸。3.需要。利用上節(jié)課知識直接導(dǎo)入，通過比喻快速創(chuàng)設(shè)情境使學(xué)生認(rèn)識主動運(yùn)輸與被動運(yùn)輸?shù)膮^(qū)別問題探討展示課本有關(guān)問題探討的內(nèi)容和圖片，引導(dǎo)學(xué)生思考問題：人體甲狀腺分泌的甲狀腺激素，在生命活動中起著重要作用。碘是合成甲狀腺激素的重要原料。甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞內(nèi)碘濃度比血液中的高20-25倍。討論：1.甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是通過被動運(yùn)輸嗎？2.聯(lián)想逆水行舟的情形，甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是否需要細(xì)胞提供能量？3.這在各種物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸中是特例還是有一定的普遍性？教師列舉逆濃度梯度運(yùn)輸?shù)膶嵗?.小腸液中氨基酸、葡萄糖的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于它們在小腸上皮細(xì)胞中的濃度，但它們?nèi)匀荒鼙恍∧c上皮細(xì)胞吸收。2.人紅細(xì)胞中K+的濃度比血漿高30倍。3.輪藻細(xì)胞中K+的濃度比周圍水環(huán)境高63倍。是不是物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞都是順濃度梯度進(jìn)行的呢？上述物質(zhì)為什么能逆濃度梯度運(yùn)輸呢？融入情境，學(xué)生思考并回答問題：1.不是。被動運(yùn)輸是順著濃度梯度的。2.需要細(xì)胞提供能量。3.具有普遍性。利用生活情境，直入主題，引發(fā)學(xué)生思考和興趣。引導(dǎo)學(xué)生建立和發(fā)展根據(jù)已有的情境提出問題、煥發(fā)進(jìn)行科學(xué)探究的意識和能力。講授新課一、主動運(yùn)輸教師：觀察主動運(yùn)輸示意圖，引領(lǐng)學(xué)生歸納總結(jié)主動運(yùn)輸?shù)母拍?、主動運(yùn)輸?shù)倪^程以及主動運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)。1.主動運(yùn)輸?shù)母拍钗镔|(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，需要載體蛋白協(xié)助，同時還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫做主動運(yùn)輸。2.主動運(yùn)輸?shù)膶嵗篘a+、K+、Ca2+、Mg2+等離子通過細(xì)胞膜；葡萄糖、氨基酸進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞都是依靠主動運(yùn)輸方式。提問：從主動運(yùn)輸?shù)母拍钗覀兛梢蕴崛〕鲋鲃舆\(yùn)輸?shù)娜齻€特征分別是什么？3.主動運(yùn)輸特征：①逆濃度梯度運(yùn)輸②需要載體（具有特異性）③需要消耗能量（ATP）教師：展示動畫過程中，強(qiáng)調(diào)載體蛋白的特點(diǎn)，引領(lǐng)思考主動運(yùn)輸?shù)囊饬x。載體蛋白的特點(diǎn)：載體蛋白的特定部位要與被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)結(jié)合。由于被運(yùn)輸物質(zhì)的大小和性質(zhì)不同，不同載體的空間結(jié)構(gòu)也有差別，所以一種載體只適合與一種或一類離子或分子結(jié)合。（1）具有特異性（或?qū)Ｒ恍裕?；?）與被轉(zhuǎn)運(yùn)的離子或分子結(jié)合；（3）轉(zhuǎn)運(yùn)過程中空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；（4）可重復(fù)利用。提問：通過上面主動運(yùn)輸?shù)膶嵗梢钥闯鲋鲃舆\(yùn)輸對生命活動有什么意義？4.主動運(yùn)輸?shù)囊饬x主動運(yùn)輸普遍存在于動植物和微生物細(xì)胞中，通過主運(yùn)輸來選擇吸收所需要的物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)，從而保證細(xì)胞和個體生命活動的需要。注意：不同離子或分子的大小和性質(zhì)不同，所以不同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)差別也很大，一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白通常只能運(yùn)輸一種或一類離子或分子。不同細(xì)胞的細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量是不同的，因此對同一物質(zhì)的運(yùn)輸能力也是不同的。教師：科學(xué)家研究這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的結(jié)構(gòu)有什么用呢？請大家看一下教材70頁“與社會的聯(lián)系”欄目中的內(nèi)容。囊性纖維病的主要病因是患者肺部支氣管上皮細(xì)胞表面轉(zhuǎn)運(yùn)Cl-的載體蛋白的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生異常。類似的疾病還有很多，解析這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的結(jié)構(gòu)，將有助于找到治療疾病的辦法。5.比較三種物質(zhì)運(yùn)輸方式的異同教師：引領(lǐng)小組討論，列表對比主動運(yùn)輸和被動運(yùn)輸三種方式的異同點(diǎn)。比較協(xié)助擴(kuò)散與主動運(yùn)輸?shù)漠愅瑢W(xué)生觀察，思考回答主動運(yùn)輸特點(diǎn)：①逆濃度梯度運(yùn)輸；②需要載體（具有特異性）；③需要消耗能量（ATP）。回答問題學(xué)生認(rèn)真聆聽，思考?xì)w納。回答問題，記錄相關(guān)筆記。聯(lián)系生活實際，學(xué)習(xí)情緒高漲，認(rèn)真聆聽，思考。小組討論，填表。比較主動運(yùn)輸和被動運(yùn)輸，歸納得出主動運(yùn)輸和被動運(yùn)輸?shù)漠愅c(diǎn)。明確主動運(yùn)輸概念。利用動畫演示，增強(qiáng)直觀感，培育學(xué)生觀察和歸納分析的能力和意識。利用動畫演示，增強(qiáng)直觀感，學(xué)生根據(jù)觀察的現(xiàn)象深度認(rèn)識載體蛋白和主動運(yùn)輸?shù)囊饬x。發(fā)展運(yùn)用知識解決實際問題的能力，形成學(xué)好知識服務(wù)社會改善社會的責(zé)任感通過列表簡潔明了顯示三者差別。合作討論，并在教師的引導(dǎo)下，培養(yǎng)“觀察，描述，比較，概括，分析，解讀圖表”等技能，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。新課講授二、胞吞、胞吐思考：唾液腺細(xì)胞能分泌淀粉酶，胰島細(xì)胞能分泌胰島素。淀粉酶和胰島素等分泌蛋白能通過自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散或者主動運(yùn)輸運(yùn)出細(xì)胞嗎？請你根據(jù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)組成做出分析。提示：淀粉酶和胰島素都是蛋白質(zhì)，是生物大分子，因此無法像H2O或CO2分子這樣通過自由擴(kuò)散穿過細(xì)胞膜的脂雙層。協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸都是通過細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的運(yùn)輸方式，是用來運(yùn)輸離子和小分子的，也無法轉(zhuǎn)運(yùn)這些大分子。教師：我們首先來回憶一下這些分泌蛋白的合成和運(yùn)輸?shù)倪^程。淀粉酶和胰島素這些分泌蛋白首先由附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成，然后經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工后，通過包裹在囊泡中運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜附近，最后囊泡膜和細(xì)胞膜融合這些大分子就被分泌到細(xì)胞外了。這種大分子物質(zhì)排出細(xì)胞的過程叫作胞吐。教師：展示變形蟲等多個胞吞和胞吐示意圖和動畫。復(fù)習(xí)分泌蛋白的合成、運(yùn)輸、分泌過程。教師：展示兩個單細(xì)胞生物進(jìn)行胞吞和胞吐的例子，結(jié)合實例歸納分析胞吞胞吐過程、特點(diǎn)。并列表對比胞吞胞吐的異同。觀察圖片，胞吞過程可簡化為接觸凹陷、包圍、分離；胞吐過程可簡化為包圍、移動、融合、排出。胞吞過程：胞吐過程：總結(jié)：胞吞與胞吐1.運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)：大分子或顆粒2.運(yùn)輸特點(diǎn)：消耗能量、不需要載體（需要膜上的蛋白質(zhì)的參與）3.結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：細(xì)胞膜的流動性4.意義：通過胞吐細(xì)胞向外分泌分泌蛋白和激素，通過胞吞消滅細(xì)菌、癌細(xì)胞、及衰老的紅細(xì)胞、細(xì)胞碎片從保證生命活動的正常進(jìn)行。提示：胞吞、胞吐屬于跨膜運(yùn)輸，但穿過的膜層數(shù)為0層。思考討論：胞吞、胞吐過程的特點(diǎn)及意義教材79頁思考討論題：1.胞吞、胞吐過程的實現(xiàn)與生物膜結(jié)構(gòu)的特性有什么關(guān)系？提示：實現(xiàn)胞吞、胞吐的生物膜結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是細(xì)胞膜的流動性。2.游離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體合成的蛋白質(zhì)多是供細(xì)胞自身使用，而附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)能夠分泌到細(xì)胞外。試分析其中的道理。提示：因為游離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體，所合成的蛋白質(zhì)也只能游離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，由于蛋白質(zhì)是大分子有機(jī)物，無法直接通過被動運(yùn)輸或主動運(yùn)輸穿過細(xì)胞膜運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外，所以一般只能留在細(xì)胞內(nèi)供細(xì)胞自身使用。而附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)能夠進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中，并借助囊泡移動進(jìn)入高爾基體，經(jīng)加工包裝后，包裹在囊泡中的蛋白質(zhì)就能以胞吐的方式分泌到細(xì)胞外教師：通過分析圖表，總結(jié)影響三種運(yùn)輸方式的因素?？偨Y(jié)：影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩兀?）濃度差（在一定的濃度范圍內(nèi)）（2）氧氣濃度（3）溫度思考并回答問題?；仡欀R，思考回答。思考回答并歸納概括胞吞、胞吐這種跨膜運(yùn)輸方式。小組討論，回答問題。強(qiáng)化對三種運(yùn)輸方式的深層理解。為理解胞吞胞吐特點(diǎn)、意義做鋪墊。胞吞、胞吐過程化繁為簡，照片利于學(xué)生理解。思考討論題加深學(xué)生對胞吞、胞吐的理解。其特點(diǎn)和實例放在后面讓學(xué)生知其所以然。利用動畫演示，增強(qiáng)直觀感。溫故知新，引導(dǎo)學(xué)生尋找新舊知識的結(jié)合點(diǎn)，引起認(rèn)知沖突，貫徹大單元教學(xué)理念下，將相關(guān)知識從新整合，培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力。培育學(xué)生觀察和分析的能力和意識。促進(jìn)學(xué)生對知識的深層次理解。拓展對三種運(yùn)輸方式的深度理解，培養(yǎng)“觀察，描述，比較，概括，分析，解讀圖表”等技能。綜合應(yīng)用展示圖片據(jù)圖分析：I-、Na+及甲狀腺球蛋白的運(yùn)輸方式。提示：甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞內(nèi)碘濃度比血液中的高20～25倍，鈉濃度比血液中低。與社會的聯(lián)系痢疾內(nèi)變形蟲變形蟲既能通過胞吞攝取單細(xì)胞生物等食物，又能通過胞吐排出食物殘渣和廢物。在人體腸道內(nèi)寄生的一種變形蟲一一痢疾內(nèi)變形蟲，能通過胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的腸壁組織，通過胞吞作用“吃掉”腸壁組織細(xì)胞，并引發(fā)阿米巴痢疾。這種病原體通過飲食傳播，注意個人飲食衛(wèi)生、加強(qiáng)公共衛(wèi)生建設(shè)是預(yù)防阿米巴痢疾的關(guān)鍵措施。痢疾內(nèi)變形蟲這種病原體通過飲食傳播，這提醒我們要注意飲食衛(wèi)生、培養(yǎng)良好的個人衛(wèi)生習(xí)慣來預(yù)防阿米巴痢疾等傳染性疾病。課堂總結(jié)我們總結(jié)一下這堂課內(nèi)容：順濃度梯度的物質(zhì)運(yùn)輸是？需要載體蛋白的物質(zhì)運(yùn)輸方式是？需要消耗能量的物質(zhì)運(yùn)輸方式是？通過這一章的學(xué)習(xí)，我們知道許多物質(zhì)的運(yùn)輸離不開蛋白質(zhì)的參與，這也再次向我們證明了蛋白質(zhì)是生命活動的承擔(dān)者。1.除一些不帶電的小分子可以通過自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞外，離子和小分子（如葡萄糖和氨基酸等）的跨膜運(yùn)輸都需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。2.細(xì)胞膜具有選擇透過性的基礎(chǔ)：轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有專一性，細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種