第2节 主动运输与胞吞、胞吐
教学目标
1.举例说明有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白协助。
2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
3.结合示意图,分析主动运输与胞吞、胞吐的特点。
4.加深对自由扩散、协助扩散和主动运输的理解。
教学重难点
【教学重点】
主动运输与胞吞、胞吐的特点。
【教学难点】
主动运输与胞吞、胞吐的特点。
教学过程
一、导入新课
回顾自由扩散和协助扩散的特点:自由扩散:顺浓度梯度,不需要转运蛋白,不消耗能量。协助扩散:顺浓度梯度,需要转运蛋白,不消耗能量。
问题探讨:人体甲状腺分泌的甲状腺素,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?
讨论得出:不是,被动运输是顺浓度梯度的,而甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是逆浓度梯度的。
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?讨论得出:需要能量的推动。3.这在各种物质的跨膜运输中是特例还是具有一定的普遍性?这节课我们来学习另外一种跨膜运输方式——主动运输。
二、讲授新课
(一)主动运输
【教师】讲述:其实无论是植物细胞、动物细胞还是微生物细胞,都有许多物质的跨膜运输是逆浓度梯度的。例如,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,但它们仍能够被小肠上皮细胞吸收;人红细胞中钾离子浓度比血浆中高30倍。这些物质为什么能逆浓度梯度运输呢?
【学生】思考。
【教师】播放视频:【知识解析】主动运输。指导学生总结主动运输的概念和特点。
【学生】观看视频,进行总结。
【教师】评价、总结:Na+、K+和Ca2+等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时,首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合,然后在能量的推动下,载体蛋白的空间结构发生变化,将它所结合的离子或分子从细胞膜的一侧转运到另一侧。这种运输方式叫作主动运输。
主动运输的特点:逆浓度梯度,需要载体蛋白的协助,消耗能量。
【教师】你还指导哪些主动运输的例子?
【学生】举例介绍。
【教师】举例:葡萄糖、氨基酸进入小肠绒毛上皮细胞;植物根细胞吸收矿质元素
等都属于主动运输。
【教师】主动运输有什么意义?
【学生】思考,自由回答。
【教师】评价、总结:主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,通过主动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。
【教师】引导学生列表比较自由扩散、协助扩散、主动运输的异同。
【学生】列表比较。
【教师】评价,总结。(二)胞吞、胞吐
【教师】转运蛋白虽然能够帮助离子和小的分子通过细胞膜,但是,对于像蛋白质和多糖这样的生物大分子的运输却无能为力。那么这些大分子是怎样进出细胞的呢?
播放视频:【生物世界】白细胞吞噬病菌(胞吞)。
【学生】观看视频,观察胞吞作用的过程和特点。
【教师】引导学生说出胞吞作用的过程和特点。
【学生】结合视频,回答。
【教师】评价、总结:当细胞摄取大分子时,首先是大分子附着在细胞膜的表面,这部分细胞内陷形成小囊,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。这个过程称为胞吞。
【教师】播放视频:【生物世界】草履虫通过胞吞、胞吐摄取食物、排出残渣。
【学生】观看视频,观察胞吐的过程和特点。
【教师】引导学生说出胞吐作用的过程和特点。
【学生】结合视频,回答。
【教师】评价、总结:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞。
【教师】小结胞吞、胞吐的特点。
【教师】提问:想一想,胞吞、胞吐靠的是细胞膜的什么特点呢?
【学生】回答:流动性。
【教师】游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质供自身利用,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。
【学生】结合分泌蛋白的合成和分泌过程,回答。
三、课堂反馈
1.下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是( C ) A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输C.神经细胞受到刺激时产生的钠离子顺浓度梯度内流属于被动运输D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
2.浸入2 mol/L的KNO3溶液中的洋葱表皮细胞会先发生质壁分离再发生质壁分离复原,在上述过程中,关键物质进入细的方式依次是( D )
A.主动运输和被动运输B.被动运输和主动运输C.被动运输、协助扩散、主动运输D.被动运输、主动运输、被动运输
四、课堂小结
教师和学生一起小结本节知识,学生边讲教师边板书,或通过课件展示。
课件19张PPT。第2节 主动运输与胞吞、胞吐第4章 细胞的物质输入和输出一、导入新课甲状腺滤泡上皮细胞 1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗? 2.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? 不是。被动运输是顺着浓度梯度的。 需要二、讲授新课【知识解析】主动运输。二、讲授新课从低浓度到高浓度;
需要载体蛋白的协助;
需要能量(ATP)。
——物质逆浓度梯度进出细胞的运输如: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。二、讲授新课意义: 保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。小分子物质三种跨膜运输方式比较高浓度低浓度高浓度低浓度低浓度高浓度(载体蛋白/通道蛋白)(载体蛋白)( ATP )二、讲授新课 囊性纤维化发生的一种主要原因是,患者肺部支气管上皮细胞转运氯离子蛋白的功能发生异常,导致患者支气管中黏液增多,造成细菌感染。重症肌无力 重症肌无力是神经肌肉接头处传递障碍引起的慢性疾病。乙酰胆碱(Ach)合成并释放后,与骨骼肌细胞膜上的乙酰胆碱受体结合,进一步导致Ca2+通过细胞膜进入细胞,从而引起肌肉收缩。而重症肌无力患者的Ach受体(AchR)被血液中的抗体所占用或破坏,导致Ach无法起作用,Ca2+无法进入细胞,导致眼肌、吞咽肌、呼吸肌以及四肢骨骼肌无力。 临床表现:眼睑下垂,复视,斜视,表情淡漠,苦笑面容,进食苦难,四肢肌无力等。 重症肌无力的病因图解二、讲授新课【生物世界】白细胞吞噬病菌(胞吞)。(一)胞吞二、讲授新课(一)胞吞 当细胞摄取大分子时,首先是大分子附着在细胞膜的表面,这部分细胞内陷形成小囊,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。
二、讲授新课(一)胞吐【生物世界】草履虫通过胞吞、胞吐摄取食物、排出残渣。二、讲授新课(二)胞吐 细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞。胞吞、胞吐 胞吞:需要摄取的大分子与膜上的蛋白质结合,引起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。 胞吐:需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞。特点举例不需要载体消耗能量白细胞吞噬病菌分泌蛋白的排出胞吞、胞吐示意图二、讲授新课想一想胞吞、胞吐靠的是细胞膜的什么特点呢?具有一定的流动性。二、讲授新课想一想 游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质供自身利用,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。三、课堂反馈1.下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是( ) A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输C.神经细胞受到刺激时产生的钠离子顺浓度梯度内流属于被动运输D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输C三、课堂反馈2.浸入2 mol/L的KNO3溶液中的洋葱表皮细胞会先发生质壁分离再发生质壁分离复原,在上述过程中,关键物质进入细的方式依次是( ) A.主动运输和被动运输B.被动运输和主动运输C.被动运输、协助扩散、主动运输D.被动运输、主动运输、被动运输D四、课堂小结再 见