2022年高中生物 第三章细胞的代谢 第二节物质出入细胞的方式教案 浙科版必修1

2022年高中生物 第三章细胞的代谢 第二节物质出入细胞的方式教案 浙科版必修1【教学过程】【第1课时】教学流程教师活动学生活动教学意图引入新课【讲述】活细胞不停地进行新陈代谢活动，就必须不断地与周围环境进行物质交换，而物质交换必须通过细胞的“门户”质膜来完成，第二章中我们已经学习过质膜具有选择透过性，它具有调控物质出入细胞的功能，不同的物质出入细胞的方式是不同的，下面我们将介绍物质出入细胞的几种重要方式。【板书】第二节 物质出入细胞的方式聆听。从已有的知识自然地引入。一、扩散【提问】教师拿出一瓶香水，在空中轻轻喷了一下。发问大家有没有闻到什么气味？(对，香水分子会扩散。)【提问】如果把一些糖放入一杯水中，不需搅拌，几小时后，这杯水都会怎样？(对，应该说整杯水都会变甜。)【提问】那么，为什么会有刚才那些现象呢？(教师肯定学生的回答)【讲述】组成液体和气体的分子都在不停地随机运动，溶于液体中的溶剂分子和离子也在随机运动，大家会闻到香，是香水分子在空气中不断运动的结果，整杯水之所以会变甜，是糖分子在水中不断运动的结果，我们把这种现象称为扩散。【板书】一、扩散【提问】香水分子最终能够充满整个教室，糖分子最终也能够充满整个杯子，扩散的分子最终是怎样分布的？【追问】当分子扩散均匀后就不再运动了吗？(教师肯定学生的回答)【讲述】扩散使分子分布均匀，直到平衡，此后分子仍在继续运动，维持着平衡的状态。这就是扩散的结果。【板书】结果：分子均匀分布。【讲述】刚才我喷香水的时候是前排同学先闻到了香味，如果我喷的足够多，过一段时间后排的同学也能闻到香味。同样糖分子也需要一段时间才能充满整个杯子。这说明分子要扩散均匀需要一定的时间。这就是扩散的第一个特点：缓慢。扩散是一个缓慢的过程，需要较长时间才能达到最终的平衡。【板书】特点：缓慢【过渡】书本上有硫酸铜在水中扩散的图例，请大家阅读，看看你能得出哪些结论？【提问】图中还提到“静置数分钟后蓝色的铜离子向晶体周围扩散”这能说明什么问题？(教师小结：这就是扩散的又一个特点：由高浓度向低浓度。)【板书】特点：分子从高浓度向低浓度扩散回答：香。聆听、思考、回答：变甜。思考、讨论、回答：是因为扩散。聆听。回答：均匀分布。回答：不是。聆听、思考。观察、分析、讨论，得出结论。1数日后蓝色会扩散到全部溶液，可知硫酸铜分子在烧杯中已均匀分布。2扩散到全部溶液需要数日证明扩散非常缓慢。思考、回答：扩散是分子从高浓度向低浓度运动的现象。从生活实际出发，激发学生的学习兴趣，自然地引入扩散。培养学生观察、分析、归纳总结的能力。使学生理解扩散。使学生理解扩散的结果。使学生理解扩散的特点。通过师生之间、学生之间的交流讨论，培养学生归纳总结的能力。二、渗透【过渡】扩散是分子由高浓度向低浓度运动，最终达到平衡的现象。但物质在进出细胞时必须穿过质膜，我们把水分子通过膜的扩散称为渗透。【板书】二、渗透：水分子通过膜的扩散【讲述】根据扩散的特点，水分子的渗透也是由高浓度向低浓度，但水往往是溶剂，那么水分子又是按什么方向通过膜扩散的呢？书本上用图例形象的说明了细胞处于稳定状态，以及吸水和失水的过程，请大家根据图解释这三个过程。(教师引导，适时肯定学生的回答。)【小结】水分子是从其分子数相对多处向相对较少处扩散。【板书】分子数多处向分子数少处扩散【课件展示】水分子穿过质膜的渗透作用。【讲述】细胞通过渗透作用会吸水或失水，红细胞在水中会因渗透吸水而涨破，植物细胞也会因吸水而膨胀；在盐溶液中，红细胞会因为渗透作用失水而导致原生质体收缩，植物细胞也会发生质壁分离的现象。【设问】而什么是质壁分离呢？它是由什么引起的呢？下面让我们先通过实验来观察质壁分离现象。【板书】实验：植物细胞的质壁分离【讲述】请大家用镊子撕取紫色洋葱外表皮约0.5cm2制成装片，注意要将洋葱表皮展平。先用低倍镜观察再用高倍镜观察，可观察到细胞中紫色的大液泡，同时还可观察到原生质体紧紧贴着细胞壁。从盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸，重复几次后，观察细胞有什么变化？(质壁分离)将发生质壁分离的细胞通过画图记录下来。【提问】1大家想想为什么会有这样的现象？(肯定学生的回答)2如果是动物细胞放在这样的蔗糖溶液中也会失水，它会质壁分离吗？为什么？【讲述】对，动物细胞没有细胞壁。植物细胞能发生质壁分离主要是因为细胞壁的伸缩性小，而原生质体的伸缩性大。【板书】原因：外界溶液浓度大于细胞液浓度；细胞壁的伸缩性原生质伸缩性【讲述】现在大家已经了解了什么是质壁分离，请解释一下，质壁分离的“质”和“壁”分别表示什么？【讲述】现在请大家继续刚才的实验。从盖玻片一侧滴水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸水，重复几次后，观察现象。【提问】这种现象我们称为质壁分离复原(原来质壁分离的细胞恢复到正常的状态)。为什么会有这样的现象？【小结】今天我们了解了扩散和渗透作用，并了解了植物是怎样通过渗透作用发生质壁分离和复原现象的。课后请大家设计一个实验以表皮细胞为实验材料，探究其细胞液的浓度。聆听，思考。阅读、分析、思考、讨论、回答：1细胞内外水分子的相对数相等，因此进入细胞的水分子等于出细胞的水分子，因此表现为不吸水也不失水，红细胞和植物细胞均无变化。2细胞外水分子的相对数较多，因此进入细胞的水分子大于出细胞的水分子，细胞表现吸收水分。红细胞会涨破，而植物细胞有细胞壁所以不会破裂，但仍会膨胀。3细胞外水分子的相对数较少，进入细胞的水分子少而出细胞的水分子多细胞表现为失水。红细胞会皱缩，而植物细胞就会发生质壁分离的现象。观察、思考。聆听。实验操作。回答：紫色的部分与细胞壁分开，变小了。思考、回答：1因为外界浓度高，水分子向外渗透，细胞失水，原生质缩小。2不会。因为动物细胞没有细胞壁。回答：质表示原生质，壁表示细胞壁。继续实验操作。思考、分析、回答：外界溶液浓度低于细胞液浓度，细胞吸水；细胞壁的伸缩性大于原生质的伸缩性。自然的引入渗透。培养学生观察、分析、归纳、总结以及口头表达能力。通过实验使学生更直观的理解质壁分离。引导学生理解质壁分离的原因。通过质壁分离复原的实验和分析进一步理解渗透作用。【第2课时】教学流程教师活动学生活动教学意图复习引入新课针对上节课后布置的作业：“探究洋葱表皮细胞细胞液的浓度范围”的实验方案设计组织分析讨论。肯定学生合理的方案，指出不合理的设计要求。【提问】1什么是扩散？什么是渗透？2扩散和渗透有什么共同点和不同点？归纳出被动转运的概念：“物质由浓度较高的一侧转运到浓度较低的一侧叫被动转运”。提供设计的方案。倾听、思考、讨论。学生回顾上节课的内容。关于“探究洋葱表皮细胞细胞液的浓度范围”一般可只作方案设计的探讨，而不进行具体的实验。从前一节课内容自然地引入。三、被动转运【板书】三、被动转运被动转运过程因为是将物质顺着浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧转运，这就好像水从高处往低处流。想一想，这种物质的转运方式有什么特点？对于细胞所需要的许多种分子或离子，如一些糖类分子，虽然在质膜外的浓度比质膜内高，但由于它们不溶于质膜的脂双层中，或是体积太大，不能直接穿过质膜，这些物质又是如何跨过膜的呢？展示教材中“被动转运示意图”。【讲述】这种扩散叫做易化扩散，是需要载体的一种扩散，但扩散速率要比一般的扩散要大得多。扩散时需要载体蛋白，载体蛋白位于细胞膜上，它能与特定的分子和离子，如氨基酸，或金属离子等结合，将这些分子或离子从膜的一侧转运到另一侧。载体蛋白具有高度的特异性，一种载体蛋白通常只能转运一类分子或离子。载体蛋白与分子或离子的结合是可逆的，即它转运到一侧后，就会与所运载的分子或离子分离。载体蛋白的转运效率与分子在膜两侧的浓度梯度的大小有关。在易化扩散过程中，载体蛋白将物质从膜的一侧运输到膜的另一侧，不需要细胞提供代谢能量，因为物质是顺着浓度梯度进行运输的。例如，哺乳动物肝细胞上的葡萄糖载体，是一种横跨膜的蛋白，这种蛋白有两种构象，一种构象是载体的葡萄糖结合点面向细胞膜外侧，另一种构象是结合点面向细胞膜的内侧。这种蛋白可将葡萄糖通过膜向细胞内外两个方向运输。究竟向哪个方向运输，决定于物质在膜两侧的浓度。【过渡】有时物质也可以从低浓度向高浓度转运。回答：“这种转运不需要消耗能量。”学生分析，并由一学生进行表述所观察的情况。学生聆听、思考。培养学生观察、分析、归纳总结的能力。四、主动转运五、胞吞或胞吐展示教材中“主动转运的示意图”。【提问】“这种方式也是被动转运吗？它与被动转运有何区别？”【板书】四、主动转运【讲述】由于生命活动所需，细胞往往要把离子或分子从低浓度处运到高浓度处，如植物的根从周围的土壤溶液中吸收矿质元素离子，土壤溶液中的离子浓度往往低于根细胞中的浓度，这类逆浓度梯度的转运称为主动转运。主动转运需要载体蛋白质的协助，也需要能量。【提问】被动转运和主动转运两种不同的方式有何区别呢？（要求学生完成下列表格）【板书】方式 比较被动转运主动转运扩散渗透运输方向高浓度低浓度低浓度高浓度是否需要能量不需要需要是否需要载体不需要（易化扩散需要）需要举例O2、CO2等的跨膜运输水分子的跨膜运输植物根细胞从土壤中吸收矿质元素离子【过渡】进出细胞的物质并不一定都通过质膜，有时一些不能通过质膜的大分子物质可以通过胞吞或胞吐的方式进出细胞。【板书】胞吞或胞吐展示教材中“胞吞或胞吐的示意图”。【提问】“物质通过胞吞或胞吐方式进出细胞，有没有通过质膜？【讲述】胞吞就是一部分质膜将物质包裹起来，然后这部分质膜与整个质膜脱离，把这一部分物质运送到细胞内部。胞吐就是同样的方式将物质从细胞内运送到细胞外。被胞吞或胞吐的物质可以是固体也可以是液体。那么根据你已有的知识能否举些实例来说明胞吞和胞吐？【小结】细胞要维持正常的生命活动，必须从周围环境获得养分、氧和其它物质，同时向周围的环境排出各种代谢产物。不同的物质进出质膜的方式是各不相同的，离子和小分子可以是被动转运中的扩散或者是渗透，也可以是主动转运，大分子物质一般是不能通过质膜的，这些物质分子进出细胞则是胞吞或是胞吐的方式。由此可见质膜在调控物质出入细胞过程中是具有重要作用的。观察并分析。回答：“这种转运不是被动转运，因为它是从低浓度向高浓度转运，需要载体和消耗能量的。”聆听，思考。思考后完成表格内容。学生分小组进行讨论。学会归纳。培养学生观察、分析能力。培养学生分析比较的能力。进行本节课的小结。