高中生 43物质跨膜运输的方式教案 新人教版必修1Word格式文档下载.docx
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运用类比和对比的方法进行学习,抓住关键,掌握本质。
运用表格的方式进行总结,简洁明了。
运用画概念图进行总结。
3.情感态度与价值观:
本节情感态度与价值观的教学价值方面不太明显,主要强调积极参与讨论,主动思考,
大胆回答问题,也可进行集体观念的教育等。
五、教学重点和难点
1.教学重点
物质进出细胞膜的方式
图表数据的解读
2.教学难点
主动运输
重点,难点化解(探求新知,质疑导学,课堂反馈):
六教学方法
探究法、讲述法、演示法。
七、教具准备
相关多媒体动画课件,如自由扩散、协助扩散、主动运输的Flash课件,还有自制的教具(用鸡蛋壳做的半透膜)
八、教学程序的实施
程序
教师组织引导
学生活动
设计意图
创设情景
导入新课
一自由扩散
展示教具:
用鸡蛋壳做的(蛋壳内盛满蔗糖水溶液,加一个费旧矿泉水瓶,里面装上一定量的清水)。
引导学生观察一段时间以后会出现什么现象。
在此基础上,教师引入新课:
今天我们一起来学习细胞膜控制物质进出细胞的几种方式。
通过学习我们知道了细胞是一个开放的系统,它每时每刻都在与外界环境进行物质和能量的交换。
物质的进进出出都要经过细胞这个生命系统的边界——细胞膜。
那么是否所有的物质都能自由通过细胞膜呢?
哪些可以出入?
这些物质又是以何种方式出入的呢?
探索新知
展示一张人工的无蛋白质的磷脂双分子层膜对不同分子的通透性,由学生得出相关信息。
1、“问题探讨”:
(1)什么样的分子能够通过脂双层?
什么样的分子不能通过?
(2)葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,但是,小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,对此该如何解释?
(3)观察此图,联系已有知识,你还能提出其他的问题吗?
能不能对所提出的问题作出尝试性的回答呢
学生观察。
学生思考
学生交流讨论,回答问题,提出自己的假设。
通过创设问题情境,激发学生观察思考,导入新课。
培养学生的观察、比较、分析的能力;
同时,给学生适当的鼓励,有利于提高学生主动参与学习的积极性。
通过问题的层层深入,激发起学生的学习兴趣。
通过观察自由扩散的动画过程,培养学生的观察能力和语言表达的能力。
二协助扩散
三主动运输
四、生物大分子跨膜运输的方式
五、概括反馈
除了葡萄糖进入红细胞是通过协助扩散跨模运输,你还能举出其他例子吗?
上面我们学习了自由扩散和协助扩散两种跨模运输的方式,那么它们有何异同呢?
展示课件:
“思考与讨论”以下几个问题:
(教学策略:
把教室的学生分为两大组,一组代表自由扩散、一组代表协助扩散,一组中的同学回答请另一组的同学点评)
自由扩散和协助扩散有何异同?
为什么自由扩散和协助扩散都称为被动运输?
自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗?
为什么?
(通过形象的动画,进行比喻和类比,学生更容易理解)
自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度的,不需要消耗能量;
那么细胞能否主动的跨膜运输一些物质供生命活动的需要呢?
下面我们通过资料来分析这个问题,课件展示几个资料:
1、植物细胞液中的矿质元素,如Mg2+、Fe3+都要比土壤溶液高,但细胞还是不断从土壤溶液中吸收这些无机盐离子。
2、人体红细胞中K+的浓度比血浆高30倍,Na+的浓度却只有血浆的1/6,细胞却仍在“吸收K+排Na+”。
3、课本表4-1
引导学生合作交流
(1)从上述资料中你能发现什么现象?
(2)这些离子的跨膜运输的现象说明了什么?
通过资料2引导学生观察细胞“吸K+排Na+”的动画,并提出问题:
K+、Na+跨膜运输有什么特征?
从学生的回答中总结出主动运输的概念:
除了K+、Na+跨膜运输是主动运输,你还能举出其他的例子吗?
生物体可以逆着浓度梯度主动的选择吸收或排出一些物质,说明它对生命活动有着非常重要的意义,引导学生结合课本回答主动运输的意义。
技能训练
大家已经学了主动运输的知识,我这里我有个坐标图,请大家帮我解决几个问题:
哪种离子通过主动运输进入细胞?
哪种离子通过主动运输排出细胞?
引导学生完成三种跨膜运输方式的比较表(附图1)
展示胞吞和胞吐的图片,简单讲解过程。
葡萄糖、氨基酸不能通过没有蛋白质的人工膜,而能通过有蛋白质的生物膜,这能说明什么呢?
(引导学生回答生物学的重要观点:
结构和功能相适应的观点。
引导学生以概念图的形式小结物质跨膜运输的方式。
学生观察动画,思考并回答问题。
学生分工合作,交流讨论,观察动画并回答问题
学生分析资料,交流讨论回答问题
学生集体回答,并举出实例。
学生思考,解决导入时提出的问题。
和老师一起回顾所学知识,加深理解和巩固。
通过观察协助扩散的动画过程,逐步培养学生观察和语言表达的能力。
并且从动画上使学生更容易理解协助扩散过程。
通过交流讨论,培养学生合作学习的精神,在愉快学习中突出学生学习的主体地位
通过观察动画过程,培养学生的观察能力和语言表达的能力。
并且从动画上使学生更容易理解主动运输的过程,突出学生是学习的主体。
(本节课的重点和难点)。
锻炼学生进行图表数据的解读的能力
学生交流讨论,回答问题
拓展视野的内容,不做详细介绍。
通过比较学习,加深对所学知识的理解。
用“和功能相适应的观点”点题,前后呼应。
九课后作业:
练习巩固(课堂作业)
1、解读图表
下图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。
分析图表提供的信息,结合本章所学知识,回答问题。
离子通过主动运输方式进入细胞;
离子通过主动运输方式排出细胞;
2、将萎蔫的菜叶放入清水中,菜叶细胞中的水分能够得到恢复的原因,水分进入细胞属于:
A,主动吸水B,主动运输
C,自由扩散和主动运输D,自由扩散
3、海带细胞中碘的浓度比海水中碘的浓度高很多倍,但仍能吸收碘,原因是:
A,海带细胞能够通过自由扩散方式吸收碘
B,海带细胞膜上运输碘的载体多,通过主动运输方式吸收
C,海带细胞膜上运输碘的载体多,通过协助扩散方式吸收
D,海带细胞不断消耗碘,使细胞内碘浓度不断降低
4、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的核糖体和线粒体密切相关
A,CO2通过细胞膜
B,人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖
C,肾小管上皮细胞吸收原尿中Na+
D,小肠绒毛上皮细胞吸收甘油
5、,对细胞膜的选择性起主要作用的物质是
A,胆固醇B,多糖C,蛋白质D,磷脂
D,能量,离子浓度
十、课堂小结:
这节课我们主要学习了物质的跨模运输方式,可以分成两大类:
分别是被动运输和主动运输。
其中被动运输包括自由扩散和协助扩散,二者都是顺浓度梯度运输的过程,都不需要消耗能量,但是协助扩散需要载体蛋白的协助。
主动运输是逆浓度梯度运输的过程既需要载体蛋白的协助,还需要消耗能量。
作业布置:
课后作业:
73页―――基础题
十一、教学反思
1.本节内容的整个教学过程设计为一种“指导型探究”过程,倡导探究性学习。
充分发挥教材中蕴含的创新、探究的素材,把教材中的“现成结论”,通过多处“设障”、“布惑”,将教材进行活化和优化处理,使之真正成为学生的“学材”,潜移默化地把培养了学生的对数据分析、解释图标的能力。
同时,学生在探究过程中体现出善于假设,多向思维,细心严谨的学习态度和学习科学精神。
在自主探究的过程中对学生的能力提出了较高的要求,教师要及时帮助学生解决探究实验和探究性学习过程中遇到的问题。
教师在课堂上要细致地关注学生的即时表现、学生的观点和发言,通过关注学生的兴奋和疑惑,再对自己何时参与指导、如何进行指导作出决策。
2.新课改背景下,教师应灵活运用教材,充分开发和利用课程资源,合理设计,创造性地解决教学任务重而课时有限的矛盾。
3.本节课设计了较多的学生探究活动,时间和效果较难把握。
如条件允许用连堂的两个课时来完成效果更好。
本堂课通过典型的事例激发学生的学习兴趣.围绕专题实验题展开探究式学习活动;
培养学生如何观察和分析实验现象,从中获取知识的能力.同时,联系实际应用,扩大学生的知识面.但课堂中也遇到了一些问题,如探究性的活动时间较长,无法按时完成教学任务;
还有就是学生在探究式学习活动中兴趣教高,课堂纪律教差,这是需要注意的地方.
通过本节课的设计以及上课我感到新课程有很多东西要去学习,要去思考,要去想办法,关键是要让学生参与其中并且要取得一定的效果,今后还要努力地学习。
运输方式
自由扩散
协助扩散
运输方向
(浓度)
高→低
一般:
低→高
载体协助
不需要
需要
消耗能量
物质举例
氧气、二氧化碳、氮气、苯等小分子(苯还是脂溶性的)水、甘油、乙醇等较小的分子
氨基酸、葡萄糖等较大的有机分子
K+、Mg2+、Na+、Cl-等-带电荷的离子
2019-2020年高中生5-2细胞的能量“通货”-ATP教案新人教版必修1
一教学过程
1导入新课:
复习导入:
上一章我们学习了物质跨摸运输的方式,物质跨膜运输有哪些方式?
这些方式有什么异同点?
物质跨膜运输有三种方式,自由扩散,协助扩散,主动运输,其中主动运输方式需要消耗能量。
能量从哪里来?
是由谁直接提供的?
前面的学习我们知道在生命系统中,主要的能源物质:
糖类
主要的贮能物质:
脂肪
能量是有谁提供的?
糖类?
脂肪?
还是他们都可以提供?
现在我们来做一个探究实验:
验证我们的想法。
大家看屏幕
我们在AB两支含发光器粉末的试管中分别添加等量的葡萄糖和脂肪,最终发光器粉末没有发出荧光。
糖类、脂肪等有机物不能直接为细胞的生命活动提供能量。
我们在对照组C试管中添加一种白色粉末后,发光器粉末发出荧光。
添加的白色粉末是什么物质?
为什么他可以使发光器粉末发出荧光?
白色粉末是ATP,它是直接能源物质,为各项生命活动顺利进行直接提供能量。
ATP到底是什么物质,为什么它是直接能源物质?
我们为什么称它为能量通货?
这就是我们这节课要弄清楚的问题。
生物的结构与功能是相适应的,我们先来学习ATP的结构:
大家阅读课本P88第二段内容,回答下列问题:
1、ATP的中文全称?
2、ATP的元素组成?
3、ATP的结构简式?
A、T、P三个字母的含义?
4、为什么ATP是高能磷酸化合物?
2ATP分子中具有高能磷酸键
2.1ATP的中文名;
三磷酸腺苷。
2.2ATP的结构简式:
A—P~P~P
A:
腺苷,P:
磷酸基,~:
高能磷酸键,—普通化学键。
2.3一个高能磷酸键含30。
54kj/mol的能量,所以ATP是活细胞内的一种高能磷酸化合物。
什么是高能磷酸化合物?
一般将水解时,释放的能量在20。
92kj/mol以上的化合物,除ATP外,还有磷酸肌酸(CP)
2.4ATP的结构特点:
1.含有两个高能磷酸键“~”
2.远离A(腺苷)的高能磷酸键“~”易断裂且易形成。
(断裂形成ADP)
2.5ATP的生理功能:
生物体进行各项生命活动的直接能源物质。
2.6ATP与生活的联系
纯净的ATP是白色粉末状的,能溶于水,可作为一种药品,ATP片剂可以口服,ATP注射液可以肌肉注射或静脉滴注,用于辅助治疗肌肉萎缩,脑溢血后遗症,心机炎等疾病,起到改善患者新陈代谢状况的作用。
3ATP和ADP可以相互转化。
ATP中远离A(腺苷)的高能磷酸键“~”易断裂且易形成,请同学们阅读课本P88-89内容,回答远离A(腺苷)的高能磷酸键“~”断裂和形成伴随着什么过程?
2.7ATP的水解过程:
高能磷酸键断裂,释放能量,为生命活动提供能量。
A—P~P~P---水解酶--A—P~P+Pi+能量
能量去路:
参与生命活动。
能量来源:
远离A的高能磷酸键水解。
A—P~P:
二磷酸腺苷(ADP)
2.8ATP的合成过程:
ADP+Pi+能量-------合成酶--A—P~P~P
植物:
呼吸、光合作用。
动物:
呼吸作用、磷酸肌酸的转化。
储存在ATP中的高能磷酸键内。
ATP的化学性质不稳定,在有关酶的催化作用下,ATP中远离A的那个高能磷酸键很容易水解脱离开来,形成游离的Pi,同时,储存在这个高能磷酸键内的能量释放出来,ATP就转化成ADP。
在有关酶的作用下,ADP可以接受能量,同时与一个游离的Pi结合,重新形成ATP。
大家看课本P89的图。
ATP和ADP的相互转化伴随着能量的释放和储存。
因此与生物体的新陈代谢密切相关,二者的循环过程可以表示为:
对于上述反应中ATP和ADP的相互转化可以从四个方面理解:
1)两者的反应条件不同。
ATP的分解是一中水解反应,催化该反应的酶属于水解酶,ATP的合成是一种合成反应,起催化作用的是合成酶,根据酶具有专一性的特点,因此,两者的反应条件不同
2)两者的能量来源不同。
ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能,而合成ATP的能量主要有光能和有机物氧化分解释放出的化学能,在动物和人体内还可以来自于其他的高能化合物如磷酸肌酸。
3)两者的转化场所不同。
ATP的合成场所主要是在细胞质基质、线粒体和叶绿体,而ATP分解的场所则在生物体各处。
4)两者的功能不同。
ATP是生物体内生命活动的直接能源物质,它水解时释放的能量可以供各种生命活动所需而ATP的合成伴随着能量的储存,该反应实际上是生物体内能量的转移过程。
总之,ATP和ADP的相互转化并不是一个简单的可逆反应,两者转化的方向即取决于相应的酶的存在,又取决于细胞内能量供求关系,正是由于两者的不断循环,才保证了生命活动的顺利进行。
资料分析:
1.经测定,正常人体细胞中ATP和ADP的总量仅为2~10mmol/L。
2.成年人,静止状态下,24小时内有40KG的ATP发生转化,一个人在激烈运动状态下,1分钟约有0.5KG的ATP发生转化。
从这则材料我们可以看出体内存在的ATP的量是很少的,ATP与ADP之间转化快,且转化处于动态平衡中。
细胞中的ATP的利用比作我们日常生活中的零用钱,它会随着每天的花销而减少,因此要维持正常生活必须不断破开大面值的钞票给予补充,细胞中的大面值钞票主要是糖类等有机物,在有机物分解时释放出的能量能被用来合成ATP,这个过程通过ATP与ADP的相互转化来实现。
所以ATP是细胞内的能量通货。
3ATP和ADP相互转化的意义
细胞中ATP和ADP的相互转化在活细胞中永不停息地进行着,这既可以避免一时用不尽的能量白白流失掉,又保证了及时供应生命活动所需要的能量。
4.ATP的利用
(1)教师讲解:
吸能反应总是与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;
放能反应总是与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。
(2)学生看课本图,讨论ATP还有哪些用途,从而对该图进行补充和完善。
[教师精讲]
1.细胞内储存能量的物质有糖类、脂肪、蛋白质等。
细胞内消耗能源物质的顺序是:
糖类脂肪蛋白质。
一般情况下生物体内细胞利用的能源物质是糖类,而且糖类中的能量需要分解释放传递给ATP,转变成活跃的化学能,才能供给各种生命活动利用,从而解决能量的“稳定储存”和“灵活利用”的矛盾。
2.直接供给生命活动能量的能源物质是ATP。
在生物体内能量的转换和传递中,ATP是一种关键物质。
ATP是生物体内能量转换的“中转站”,它有利于能量的运输和协调供给,如线粒体呼吸释放能量合成的ATP,可以转移到细胞膜用于主动运输,也可以进入细胞核推动DNA的复制等等,从而解决“产能”和“用能”在空间上的矛盾。
3.ATP的结构与物理、化学知识有密切联系,ATP中的能量可以转变成机械能(如肌肉收缩、鞭毛摆动)、化学能、电能(如神经冲动的传导)、渗透能(如主动运输的能量)、光能等其他形式的能量。
4.胞内供能物质有ATP和磷酸肌酸,ATP普遍存在,但含量不多,当ATP大量消耗时,则磷酸肌酸释放能量供ADP和Pi合成ATP。
磷酸肌酸的存在对ATP含量的相对稳定起缓冲作用。
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