4.2 主动运输与胞吞、胞吐-教学设计（表格式）--2025-2026学年高一上学期《生物》（人教版）必修1

4.2 主动运输与胞吞、胞吐 教案
课题 4.2主动运输与胞吞、胞吐 单元 必修1 学科 生物 年级 高中
教材分析 本节内容是上节内容被动运输的延续，在本节课中，不仅要让学生学习主动运输与胞吞、胞吐的新知识，还要让学生能辨别这三者之间的区别。同时理解主动运输和胞吞、胞吐的过程需要前面细胞器功能的知识做基础，学好本节内容也为更好理解下章内容——细胞的能量供应和利用做铺垫。
教学目标及核心素养 生命观念：通过举例说明载体蛋白因结构不同具有特异性，结合细胞膜的流动性说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞等形成结构与功能相适应的生命观念。 科学思维：通过分析图表数据，对实例的分析，比较不同的物质进出细胞的方式特点，阐明不同的物质有不同的出入细胞方式。 科学探究：通过探究逆浓度运输所需条件的实验和实例，分析不同运输方式的异同和意义。 社会责任：结合实例理解物质运输方式对细胞生活的意义。结合物质进出细胞的方式，某些疾病的成因，宣扬健康生活的意识。
重点 1.主动运输与胞吞、胞吐的特点、实例和意义。 2.区分被动运输、主动运输、胞吞和胞吐的区别。
难点 区分被动运输、主动运输、胞吞和胞吐的区别。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 复习导入： 1.上节课我们说到细胞的物质运输方式有哪几种？被动运输包括哪两种方式呢？ 2.如果将物质出入细胞的运输过程比喻成人们通过江河出入城墙的方式，那么顺着水流方向游泳出城的方式是在比喻哪种跨膜运输方式？顺着水流方向坐船出城的方式是在比喻哪种跨膜运输方式？逆着水流方向坐船进城的方式是在比喻哪种跨膜运输方式？ 3.逆水行舟需要消耗能量吗？（类似的，被动运输不需要能量；主动运输消耗能量。） 回答： 1.被动运输、主动运输、胞吞和胞吐；自由扩散和协助扩散。 2.自由扩散；协助扩散；主动运输。 3.需要。 利用上节课知识直接导入，通过比喻快速创设情境使学生认识主动运输与被动运输的区别
问题探讨 展示课本有关问题探讨的内容和图片，引导学生思考问题：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浓度比血液中的高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？ 教师列举逆浓度梯度运输的实例： 1.小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度，但它们仍然能被小肠上皮细胞吸收。 2.人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。 3.轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。 是不是物质进出细胞都是顺浓度梯度进行的呢？上述物质为什么能逆浓度梯度运输呢？ 融入情境，学生思考并回答问题： 1.不是。被动运输是顺着浓度梯度的。 2.需要细胞提供能量。 3.具有普遍性。 利用生活情境，直入主题，引发学生思考和兴趣。引导学生建立和发展根据已有的情境提出问题、焕发进行科学探究的意识和能力。
讲授新课 一、主动运输 教师：观察主动运输示意图，引领学生归纳总结主动运输的概念、主动运输的过程以及主动运输的特点。 1.主动运输的概念 物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白协助，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。 2.主动运输的实例：Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜；葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞都是依靠主动运输方式。 提问：从主动运输的概念我们可以提取出主动运输的三个特征分别是什么？ 3.主动运输特征： ①逆浓度梯度运输 ②需要载体（具有特异性） ③需要消耗能量（ATP） 教师：展示动画过程中，强调载体蛋白的特点，引领思考主动运输的意义。 载体蛋白的特点：载体蛋白的特定部位要与被运输的物质结合。由于被运输物质的大小和性质不同，不同载体的空间结构也有差别，所以一种载体只适合与一种或一类离子或分子结合。 （1）具有特异性（或专一性）； （2）与被转运的离子或分子结合； （3）转运过程中空间结构发生变化； （4）可重复利用。 提问：通过上面主动运输的实例可以看出主动运输对生命活动有什么意义？ 4.主动运输的意义 主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主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。 注意：不同离子或分子的大小和性质不同，所以不同转运蛋白质的空间结构差别也很大，一种转运蛋白通常只能运输一种或一类离子或分子。 不同细胞的细胞膜上的转运蛋白的种类和数量是不同的，因此对同一物质的运输能力也是不同的。 教师：科学家研究这些转运蛋白的结构有什么用呢？请大家看一下教材70页“与社会的联系” 栏目中的内容。 囊性纤维病的主要病因是患者肺部支气管上皮细胞表面转运Cl-的载体蛋白的结构和功能发生异常。类似的疾病还有很多，解析这些转运蛋白的结构，将有助于找到治疗疾病的办法。 5.比较三种物质运输方式的异同 教师：引领小组讨论，列表对比主动运输和被动运输三种方式的异同点。 比较协助扩散与主动运输的异同 学生观察，思考回答主动运输特点：①逆浓度梯度运输；②需要载体（具有特异性）；③需要消耗能量（ATP）。 回答问题 学生认真聆听，思考归纳。 回答问题，记录相关笔记。 联系生活实际，学习情绪高涨，认真聆听，思考。 小组讨论，填表。比较主动运输和被动运输，归纳得出主动运输和被动运输的异同点。 明确主动运输概念。利用动画演示，增强直观感，培育学生观察和归纳分析的能力和意识。 利用动画演示，增强直观感，学生根据观察的现象深度认识载体蛋白和主动运输的意义。 发展运用知识解决实际问题的能力，形成学好知识服务社会改善社会的责任感 通过列表简洁明了显示三者差别。合作讨论，并在教师的引导下，培养“观察，描述，比较，概括，分析，解读图表”等技能，培养学生的综合能力。
新课讲授 二、胞吞、胞吐 思考： 唾液腺细胞能分泌淀粉酶，胰岛细胞能分泌胰岛素。 淀粉酶和胰岛素等分泌蛋白能通过自由扩散、协助扩散或者主动运输运出细胞吗？ 请你根据细胞膜的结构组成做出分析。 提示：淀粉酶和胰岛素都是蛋白质，是生物大分子，因此无法像H2O或CO2分子这样通过自由扩散穿过细胞膜的脂双层。协助扩散和主动运输都是通过细胞膜上的转运蛋白的运输方式，是用来运输离子和小分子的，也无法转运这些大分子。 教师：我们首先来回忆一下这些分泌蛋白的合成和运输的过程。淀粉酶和胰岛素这些分泌蛋白首先由附着在内质网上的核糖体合成，然后经过内质网和高尔基体的加工后，通过包裹在囊泡中运输到细胞膜附近，最后囊泡膜和细胞膜融合这些大分子就被分泌到细胞外了。这种大分子物质排出细胞的过程叫作胞吐。 教师：展示变形虫等多个胞吞和胞吐示意图和动画。复习分泌蛋白的合成、运输、分泌过程。 教师：展示两个单细胞生物进行胞吞和胞吐的例子，结合实例归纳分析胞吞胞吐过程、特点。并列表对比胞吞胞吐的异同。 观察图片，胞吞过程可简化为接触凹陷、包围、分离；胞吐过程可简化为包围、移动、融合、排出。 胞吞过程： 胞吐过程： 总结：胞吞与胞吐 1.运输的物质：大分子或颗粒 2.运输特点：消耗能量、不需要载体（需要膜上的蛋白质的参与） 3.结构基础：细胞膜的流动性 4.意义：通过胞吐细胞向外分泌分泌蛋白和激素，通过胞吞消灭细菌、癌细胞、及衰老的红细胞、细胞碎片从保证生命活动的正常进行。 提示：胞吞、胞吐属于跨膜运输，但穿过的膜层数为0层。 思考讨论：胞吞、胞吐过程的特点及意义 教材79页思考讨论题： 1.胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？ 提示：实现胞吞、胞吐的生物膜结构基础是细胞膜的流动性。 2.游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质多是供细胞自身使用，而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够分泌到细胞外。试分析其中的道理。 提示：因为游离于细胞质基质中的核糖体，所合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中，由于蛋白质是大分子有机物，无法直接通过被动运输或主动运输穿过细胞膜运输到细胞外，所以一般只能留在细胞内供细胞自身使用。 而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够进入内质网腔中，并借助囊泡移动进入高尔基体，经加工包装后，包裹在囊泡中的蛋白质就能以胞吐的方式分泌到细胞外 教师：通过分析图表，总结影响三种运输方式的因素。 总结：影响物质跨膜运输的因素 （1）浓度差（在一定的浓度范围内） （2）氧气浓度 （3）温度 思考并回答问题。 回顾知识，思考回答。 思考回答并归纳概括胞吞、胞吐这种跨膜运输方式。 小组讨论，回答问题。 强化对三种运输方式的深层理解。 为理解胞吞胞吐特点、意义做铺垫。胞吞、胞吐过程化繁为简，照片利于学生理解。思考讨论题加深学生对胞吞、胞吐的理解。其特点和实例放在后面让学生知其所以然。 利用动画演示，增强直观感。温故知新，引导学生寻找新旧知识的结合点，引起认知冲突，贯彻大单元教学理念下，将相关知识从新整合，培养学生的知识迁移能力。 培育学生观察和分析的能力和意识。促进学生对知识的深层次理解。 拓展对三种运输方式的深度理解，培养“观察，描述，比较，概括，分析，解读图表”等技能。
综合应用 展示图片 据图分析： I-、Na+及甲状腺球蛋白的运输方式。 提示：甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20～25倍，钠浓度比血液中低。
与社会的联系 痢疾内变形虫 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一一痢疾内变形虫，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。 痢疾内变形虫这种病原体通过饮食传播，这提醒我们要注意饮食卫生、培养良好的个人卫生习惯来预防阿米巴痢疾等传染性疾病。
课堂总结 我们总结一下这堂课内容：顺浓度梯度的物质运输是？需要载体蛋白的物质运输方式是？需要消耗能量的物质运输方式是？ 通过这一章的学习，我们知道许多物质的运输离不开蛋白质的参与，这也再次向我们证明了蛋白质是生命活动的承担者。 1.除一些不带电的小分子可以通过自由扩散的方式进出细胞外，离子和小分子（如葡萄糖和氨基酸等）的跨膜运输都需要转运蛋白。 2.细胞膜具有选择透过性的基础：转运蛋白具有专一性，细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化影响物质的跨膜运输。 3.像蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜上的蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性
板书设计 4.2主动运输与胞吞、胞吐 一、主动运输 1.主动运输的概念 2.主动运输的实例 3.主动运输的特点 ①逆浓度梯度运输； ②需要载体（具有特异性）； ③需要消耗能量（ATP）。 4.主动运输的意义 二、胞吞与胞吐 特点：①需要消耗能量，不需要载体；②0层膜；③胞吞需要糖蛋白识别。
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