4.2主动运输与胞吞、胞吐 教学设计（表格式）

教学设计
章节名称 第四章第2节主动运输与胞吞、胞吐 学时 1学时
课标要求 课标内容要求如下： 概念2 ：细胞的生存需要能量和营养物质。 本单元主题是该大概念中的其一：细胞需要与外界进行物质交换，并通过分裂实现增殖。 2.1 物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动。 2.1.1 阐明质膜具有选择透过性 2.1.2 举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供 能量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。 2.1.3 举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
内容与学情分析 内容分析 一、本节教学内容概述： 《主动运输与胞吞与胞吐》是新人教版高中生物必修一《分子与细胞》中第四章第2节内容。因为物质跨膜运输的方式有多种，教材首先从水分子出入细胞的方式说起，让学生理解，扩散、渗透的原理，进而理解什么是被动运输，在此基础上区分自由扩散和协助扩散，并为进一步学习主动运输打下基础，蛋白质或其他有机大分子颗粒无法直接穿过细胞膜，但可以通过胞吞胞吐的方式进出细胞，本节知识既是本章知识内容的提炼，又体现与前面各章的联系，这样的安排符合学生的认知规律。 二、教材内容结构如下：
学习重点 主动运输的过程和特点、胞吞和胞吐的过程
学习难点 主动运输的过程和特点及意义
学情分析 学生通过对蛋白质、细胞膜、细胞器等内容的学习，初步建立了结构与功能观，又通过本章前两节内容的学习，学生已经认同细胞膜具有控制物质进出的功能，也认识到物质跨膜的方式不是单一的，从而激发了学生继续探究的意识。其次通过前面的学习也具备了一些实验能力，但对探究实验的目的性及过程、结论的形成缺乏科学思维，需要教师的引导。通过本节课的学习，进一步完善知识，提升科学探究和科学思维能力。
学习目标 1.通过小分子物质逆浓度梯度运输的分析和大分子物质进出细胞过程的学习，说明主动运输与胞吞、胞吐的特点、意义。基于特定的生物学事实，能用归纳和概括的方法把不同跨膜运输的方式进行分类。（生命观念）（科学思维） 2.通过柽柳跨膜运输方式的探究，能够针对特定情境提出探究问题，尝试设计实验、预测并分析结果。（科学探究） 3.通过两种病例的分析，领悟科学研究对人们健康生活的重要意义，增强社会责任感。（生命观念）（社会责任）
学生课前需要做的准备工作 1.预习新人教版高中生物必修一《分子与细胞》中第四章第二节内容的内容。 2.思考如何描述实验的设计思路？（提示：对照原则，单一变量原则，观测指标）如何分析实验结果得出结论？（提示：找出资料中的自变量、实验组和对照组，再进行实验组和对照组的结果比较小组讨论） 3.查阅收集有关甲状腺、甲状腺激素、碘等知识，囊性纤维病和疟疾两种病的发病原因以及植物柽柳的生活环境等资料。
学习策略 1.在教学中采用合作学习方式，有利于促进学生的主动参与，合作学习中不仅限于小组内，还包括小组件间的分析与评价，以此加深学生对知识点的理解 2.通过建构有关实验设计思路和分析实验结果的模型发展学生的科学思维。 3.创设真实情景让学生解决真实情境当中的实际问题，发展科学思维。
学习环节 学习任务设计与 教师活动 学生活动设计 设计意图 落实目标
创设情境导入新课 【展示】播放有关甲状腺、甲状腺激素、碘等知识视频。 【观看】有关甲状腺、甲状腺激素、碘等知识视频思考问题。 创设情境，激发学生的探究兴趣。
活动一：阐述主动运输是否是逆浓度梯度 【展示】【学习任务一】阅读教材第69页问题探讨和第1段并思考回答相关问题 （2min） 创设情景提出问题 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的浓度比血液中高20-25倍。 【布置任务】引导学生思考： 教师讲解图片展示内容，通过讲解逆浓度运输，并引导学生小组讨论，总结出这样的逆浓度运输不属于被动运输，而是一种新的跨膜运输方式主动运输。 【阅读】自主阅读资料并思考问题： 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.这种逆浓度运输在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？ 学生观察并分析得出碘离子是逆浓度梯度进入甲状腺滤泡上皮细胞，不属于被动运输，主动运输是逆浓度运输，通过问题2联想逆水行舟的情形，引发学生思考这个过程需不需要能量。 通过对甲状腺滤泡上皮细胞逆浓度吸收碘离子等材料的阅读分析，提高学生分析问题和解决问题的能量；培养学生的归纳总结能力。
活动二：探究能量和载体蛋白是否对磷酸盐的吸收有影响构建重要概念 【过渡】逆浓度运输是主动运输的特点之一，到底需要细胞提供能量吗？还需要别的物质协助吗？ 【展示】【学习任务二】阅读分析资料1和资料2，并回答相关问题(10 min) 胡萝卜植株对磷酸盐的吸收可以从低浓度到高浓度，为探究胡萝卜对磷酸盐的吸收是否需要能量，研究人员做了以下实验： （实验流程） （实验结果 ） （注：有氧呼吸抑制剂可以抑制细胞呼吸产生能量。） 资料2为探究细胞吸收磷酸盐是否需要载体蛋白： ①研究人员合成人工膜将其置于磷酸盐溶液中，并提供能量，一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度几乎没有发生改变。 ②随后研究人员又在人工合成的脂双层膜中镶嵌入某种蛋白质，将新合成的人工膜其置于磷酸盐溶液中，并提供能量，一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度降低了。 提出问题，通过这个实验可以得出什么结论？ 教师引导学生找出资料中的自变量、实验组和对照组，再进行实验组和对照组的结果比较小组讨论。 教师精讲实验设计思路分析 表述方法、实验材料、处理方法、观测指标、预测实验结果分析。 【阅读】阅读教材第1段得出这种逆浓度梯度运输普遍存在。 【活动】小组同学分析资料1实验结果并讨论回答学案中的问题。 1.描述本实验的设计思路？（提示：对照原则，单一变量原则，观测指标） 2.分析实验结果得出结论？ 学生找出资料中的自变量、实验组和对照组，再进行实验组和对照组的结果比较小组讨论。将学案中的表格填写完成，并得出结论。 【活动】学生完善学案内容 预测实验结果分析的表述方法： 实验组和对照组的结果比较 若甲组＞乙组，则 若甲组＜乙组，则 若甲组＝乙组，则 得出结论：主动输需要细胞内化学反应释放的能量 【分析】资料2得出结论：主动运输需要载体蛋白。 xkb1. 【 【】【】】 运用实验分析的方法，自主分析资料中的实验，找出因变量、实验组和对照组，再进行实验组和对照组的结果比较小组讨论。总结出结论。 通过分析实验过程，让学生体会问题来源于实际情景，解决问题离不开严谨的实验研究。 同时也提升学生的科学思维和科学探究的学科核心素养。
构建主动运输的概念 【过渡】这些就是主动运输的特点，具体我们来观看主动运输的动画 【展示】主动运输的动画 通过动画讲解主动运输，并引导学生小组讨论，总结主动运输的特点，从而构建出主动运输的概念。 【观看】主动运输的动画构建出主动运输的概念：物质逆浓度梯度进行的跨膜运输，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，这种方式叫作主动运输。 通过学生观看主动运输的动画和构建出主动运输的概念，培养学生的语言表达能力和归纳概括能力。
理解主动运输的意义 【过渡】主动运输方式普遍存在于动植物和微生物细胞中，其意义在于： 【展示】主动运输的意义，举实例说明主动运输的意义以及与社会的联系。 【勾画】将主动运输的意义在教材中找到，并勾画关键词。 引导学生自主理解主动运输的意义，用实例来证明意义的存在，加深知识的理解和运用。
归纳总结 【展示】三种小分子物质跨膜运输方式动画演示 总结小分子物质的跨膜运输方式 【填表】总结归纳三种跨膜运输方式的异同点，将学案的表格补充完成 通过归纳总结，引导学生理解主动运输的概念和特点。
活动三：理解胞吞与胞吐的过程，总结重要概念 【过渡】大分子物质是如何进出细胞 【展示】【学习任务三】阅读教材P70-71完成胞吞胞吐过程 (2min) 教师通过社会的联系的实例的讲解从而完成胞吞胞吐过程的总结。 细胞选择运输的大分子，通过胞吞、胞吐形式进出细胞，需要能量，需要细胞膜上特定蛋白质的识别，同时依靠细胞膜的流动性。 【观看】病毒侵入人体的视。 【活动】小组同学阅读教材P70-71完成胞吞胞吐过程并完成学案中的问题。 胞吞过程：大分子与膜上的 结合细胞膜 ，包围着大分子；小囊从细胞膜 下来，形成 ，进入细胞内部。 胞吐过程：大分子在细胞内形成 移动到细胞膜处，与细胞膜 ，将大分子排出。 创设情境，激发学生对大分子物质运输探究兴趣。 通过阅读教材，让学生了解胞吞、胞吐的更多实例。帮助学生认清大分子进出细胞的结构基础。
课堂小结 教师总结概括不同生物、不同细胞，由于生活环境不同，对物质进出的选择性不同，物质进出细胞有不同的运输方式，这对于物质的分子特性，大小、浓度，特别是细胞膜载体的种类和数量等有关。例如，主动运输可以逆浓度进行，实现被动运输不能完成的运输任务。胞吞胞吐，可以一次性吸收或释放大量大分子物质，或者完成吞噬细菌、病毒等复杂的生命活动。这些运输过程都依赖于细胞膜的结构，来维持细胞的正常代谢活动。 学生思考讨论 让学生通过回忆各种物质的跨膜运输方式，比较不同运输方式的特点，领悟结构与功能观。
活动四：迁移应用 【迁移应用】完成下面情境 材料题(5min) （创设情境）柽柳，别名垂丝柳，枝条细柔，开花红色，具有观赏价值和药用价值，止咳、抗菌、解毒作用，（见下图）还是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明，请说出实验思路并设计实验。 小组讨论完成 尝试培养学生对知识的迁移能力，并训练科学探究能力和培养社会责任。
达标 检测 细胞的物质输入和输出的达标检测 一、选择题 1．人的甲状腺是由许多大小不等的单层上皮细胞围成滤泡组成的。滤泡腔中胶质的主要成分是甲状腺球蛋白。滤泡上皮细胞从血浆中吸收碘离子和氨基酸，在胞内合成甲状腺球蛋白前体（蛋白质），经加工后排到滤泡腔内贮存。下列叙述正确的是（ ） A．碘离子在滤泡上皮细胞中含量较高，因此滤泡上皮细胞通过协助扩散吸收碘离子 B．碘离子与氨基酸通过脱水缩合的方式形成甲状腺球蛋白前体 C．胞内合成的甲状腺球蛋白前体经加工后通过胞吐排出细胞 D．碘离子进入细胞能体现细胞膜信息交流的功能 2．钠-钾泵（一种载体蛋白，可水解ATP）存在于大多数动物细胞膜上。甲状腺滤泡上皮细胞膜上的钠-钾泵可维持细胞内外的Na+浓度梯度，钠-碘同向转运体借助Na+的浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞。下列说法正确的是（ ） A．甲状腺滤泡上皮细胞中的碘浓度要高于组织液中的碘浓度 B．钠-碘同向转运体转运Na+的跨膜运输方式是主动运输 C．碘通过钠-碘同向转运体的运输不需要消耗细胞的能量 D．加入钠-钾泵抑制剂，碘通过钠-碘同向转运体的速率会升高 3．（不定项）新型冠状病毒侵入人体后，可被人体中的巨噬细胞吞噬，其过程如图所示，下列有关说法错误的是（ ） A．该过程体现了细胞膜具有流动性 B．该过程不需消耗细胞代谢所产生的能量 C．该过程需要载体蛋白协助 D．新型冠状病毒侵入人体后，巨噬细胞膜表面的蛋白质可与之结合 4.小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远小于小肠上皮细胞中的浓度，红细胞中K＋的浓度比血浆高30倍，轮藻细胞K＋浓度是周围环境的63倍。关于细胞吸收这些物质时，跨膜运输方式的说法不正确的是（　　） A.细胞通过转运蛋白吸收这些离子 B.细胞吸收这些物质时伴随着ATP的水解 C.细胞逆浓度梯度吸收这些物质一定是主动运输 D.细胞上一种转运蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合 5.ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，主要由TMD（跨膜区）和NBD（ATP结合区）两部分组成。研究表明，某些ABC转运蛋白能将已经进入肿瘤细胞的化疗药物排出（如图）。相关叙述错误的是（　　 ） A.TMD亲水性氨基酸比例比NBD高 B.图示化疗药物的运输方式属于主动运输 C.物质转运过程中，ABC转运蛋白构象发生改变 D.肿瘤细胞中ABC转运蛋白基因大量表达可能使其耐药性增强 二、非选择题 6.我国有近一亿公顷的盐碱地，大部分植物无法在此生存，而耐盐植物藜麦却能生长。通过研究藜麦叶片结构后发现，其表皮有许多盐泡细胞，该细胞体积是普通表皮细胞的100倍以上，里面没有叶绿体，Na＋和Cl－在盐泡细胞的转运如图所示。请回答问题。 （1）据图推测，藜麦的耐盐作用机制是通过　　　　　　　的方式，将Na＋和Cl－运送到盐泡细胞的　　　　 （细胞器）中储存起来，从而避免高盐对其他细胞的影响。 （2）如表为藜麦盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜中部分蛋白的相对表达量。其中　　 　（填下列选项字母 ） 更可能是藜麦，理由是 。 ABCDNa＋载体蛋白812511Cl－载体蛋白2646葡萄糖转运蛋白38286668
（3）藜麦根系从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输？有同学设计实验进行了探究。 ①实验步骤： a.取甲、乙两组生长发育基本相同的藜麦幼苗植株，放入适宜浓度的含有Na＋、Cl－的溶液中。 b.甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组加入　　　　　　　　。 c.一段时间后　　　　　　　　　　　　。 ②预测实验结果及结论：若乙组　　　　　　　　　　，说明藜麦从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。 答案：1.C 2 A 3. B、C 4.D 5.A 6.（1）主动运输　液泡　 （2）D　三种载体蛋白的含量均相对较高；盐泡细胞从表皮细胞通过主动运输吸收大量Na＋、Cl－，需要较多两种离子的载体蛋白；盐泡细胞中没有叶绿体，不能生产有机物供能，细胞所需能量只能通过其他细胞转运的葡萄糖分解提供，因此葡萄糖转运蛋白需要量也较高　 （3）①b.细胞呼吸抑制剂（或阻断ATP产生的物质）　c.测定两组植株根系对Na＋、Cl－的吸收速率　②吸收速率明显小于甲组吸收速率或基本不吸收
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