物

理

上

的

扩

散

我们先来回忆一个初中大家做过的一个物理实验。在一个盛有清水的烧杯中滴一滴红墨水后会怎么样呢？变成浅红色的了吧！它是从高浓度到低浓度运动吧！大家一定很清楚这就是初中物理中的扩散试验，那么它具有什么特点呢？

下面请同学们回答我几个问题:

      1.这个过程需要借助外界帮助吗？

  2.这个过程需要能量吗？

  3.这个过程能从低浓度到高浓度吗？

回忆初中物理知识

理解自由扩散的特点

回答：1.不需要

      2.不需要

      3.不能

通过熟知的知识转移到要学的知识上，用类比的方法学习便于学生理解。

引导学生发现扩散的特点，为后面讲自由扩散做好铺垫。

自

由

扩

散

那么，这种物质运动的方式会不会出现在细胞的跨膜运输上呢？答案是肯定的！上节课我们了解到像水、氧气、二氧化碳、甘油等小分子物质可以不需要外界力量的帮助就能直接跨越细胞膜，进入细胞。这种跨膜运输方式这就是我们今天讲的第一个跨膜运输方式———自由扩散。

现在拿出我们的教具袋，里面有细胞膜成分的各种物质，还有要运输进细胞的各种物质，我们来摆放一下细胞膜的模拟结构，并且寻找一下哪种物质可以通过自由扩散进入细胞，它们进入要满足什么条件。

我们把细胞中这种类似物理上的扩散运动的运输方式称为自由扩散。因此，我们可以总结出自由扩散的概念。

自由扩散：像水、二氧化碳、甘油等小分子能够直接由高浓度到低浓度进行跨膜运输类似于物理上的扩散现象，这种跨膜运输的方式叫做自由扩散。

那么，哪些物质能进行这种自由扩散呢？我们上课学已经学了一些自由扩散的例子。由于自由扩散过程没有借助其他外界力量，仅仅简单地通过脂双层，根据相似相容的原理，能够进行这种运输的，应该是具有脂溶性的物质，或者是不带电的小分子物质。

学生进行思维迁移由物理扩散联想到物质跨膜运输。

引发思考：

自由扩散类似于物理上的扩散运。具有不耗能，从高浓度到低浓度扩散的特性。

利用橡皮泥来摆放生物膜的流动镶嵌模型

思考并总结自由扩散的概念及特点。

思考，并认真听老师讲解。

激起学生疑问，提高学生学习兴趣。

提高学生总结能力。

根据已学知识进行分析问题，提高学生分析问题能力。

协

助

扩

散

协

助

扩

散

刚才介绍的自由扩散的例子中并没有葡萄糖，而上节课我们也已经了解到，葡萄糖并不能通过没有蛋白质的人工脂双层，那么葡萄糖是如何跨膜运输的呢？这就是我们今天要讲的第二种跨膜运输方式——协助扩散。我给大家展示一下跨膜运输的示意图大家仔细看，然后总结一下跨膜运输的特点。

大家将教具袋中的橡皮泥取出，看第二种物质该怎么运输？

葡萄糖的跨膜运输，并不是简单地通过磷脂层，而是需要在蛋白质的辅助下，才能顺利通过，我们把这种蛋白质称为载体蛋白。除了需要载体蛋白，我们还发现，这种运输方式，与前边的自由扩散比较，有两个特点是相同的，还有一个特点是不相同的，是什么呢？那位同学能说一下。

很好！这种方式同样也是顺浓度梯度进行的。由于需要蛋白质的辅助，我们将它称为协助扩散，请大家归纳一下协助扩散的定义。

协助扩散的定义：

从高浓度向低浓度运输，进出细胞的物质需要借助载体蛋白质的扩散，叫做协助扩散。

学生大胆猜测应该存在其他的运输方式

认真观看老师展示的图例并总结协助扩散的特点。

模拟协助扩散的物质运输过程，并思考运输特点。

相同点：

回答：1.不需要消耗能量

      2.从高浓度到低浓度。

不同点：

回答：需要借助蛋白质的辅助

掌握协助扩散的特点

总结协助扩散的定义及特点

提出疑问，提高学习兴趣。

提高学生总结能力

小

结

请大家回忆一下刚才讲过的自由扩散和协助扩散的概念及异同。

它们的共同的特征是都从高浓度到低浓度扩散，都不需要消耗能量，针对这一点，我们可以把它们归为一类------被动运输。

好！哪位同学能概括一下被动运输的概念?

自由扩散和协助扩散这两种物质跨膜运输方式都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，我们将其称为被动运输。

学生归纳小结

自由扩散不需要载体蛋白的协助，而协助扩散需要载体蛋白但都是从高浓度到低浓度，都不需要消耗能量所以被称为被动运输。

掌握被动运输的概念

让学生自己总结，提高学生总结概括能力。

主

动

运

输

从上边我们总结的被动运输的特点，我们可以看到，被动运输总是从浓度高的一侧向浓度低的一侧进行的，但新陈代谢过程中，不可能细胞内的物质浓度总是低于细胞外。如果物质从细胞膜低浓度的一侧向高浓度的一侧运输又该采取怎样的运输方式呢?这就是我们今天讲的第三个物质跨膜运输的方式——主动运输

    大家想一下如果把物质的跨膜运输比喻成我们在搬东西，刚才的被动运输就好像从高处往低处搬，我们可以把东西扔下去，而不消耗自身能量。那么被动运输就好比把东西从低处搬到高处去。是不是我们必须得费点劲儿才能把它搬上去啊?

大家看黑板,我们一起总结一下主动运输的概念。

    我们可以看到，某些离子的运输，都是从低浓度向高浓度进行，因此他们在需要载体蛋白的辅助的同时，还接受了来自ATP的能量，从而顺利地进行物质运输。我们把这种方式称为主动运输。

那么我们一起来总结一下主动运输的特点。

在生物体中，很多的物质运输都是通过主动运输进行的。比如各种离子，以及氨基酸等各种物质。主动运输利用了能量，所以可以保证细胞根据自身的需要，主动地选择吸收需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。这正是主动运输的意义所在。

思考教师所提出的问题

由物体向上运输联想到细胞物质逆浓度跨膜运输也应该需要能量。

总结主动运输的概念：

从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的运输方式。

学生集体归纳主动运输的三个特征。

1.从低浓度到高浓度

2.需要载体

3.需要消耗能量

认真思考并掌握主动运输的例子与意义

提出疑问，激发学生学习兴趣。

用类比的方式讲解较难理解的问题，便于学生理解。

提高总结能力

提高比较、总结能力。

小

结

OK，到这里，我们已经将小分子物质运输需要能量与不需要能量、需要载体与不需要载体都学习完了，大家回顾一下，比较它们的异同，完成黑板上的填空。（引导学生完成三种运输方式的比较）

完成三种运输方式的比较

提高学生用图表法总结概括知识点的能力。

胞

吞

与

胞

吐

那么，我们刚才所讲的都是小分子物质的运输，但我们在初中学习过，生物体的免疫系统可以将外来的大分子异物吞噬，这种过程又是如何实现的？

当大分子物质要通过细胞膜进入细胞时，需要首先与膜接触，细胞膜内陷形成小囊，接着小囊分离形成囊泡，从而最终进入细胞内部，我们将这种运输方式称为胞吞。

同样的道理，当细胞需要向外排出异物时，也是首先形成囊泡，接着囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，从而将大分子物质运送出去。我们将其称为胞吐。

掌握胞吞过程、概念

掌握胞吐的概念

课堂复习

好，到这里为止，我们已经将本节内容学习完了，请大家梳理一下本节主要内容，我们一起复习一下。

与教师一起复习本节内容

复习知识，提高学生学习效率，为后面做题做铺垫。

随堂练 习

学习完本节内容后，大家来做几道练习，思考并回答问题，并作好分析。

作随堂练习题并作好题目分析、解释。

用习题巩固知识，并熟悉考题的考法。

习题（在上课之前发给同学们并利用最后十分钟讲 解）

1.细胞跨膜运输方式分为———和————两种类型。

被动运输分为———和———。

自由扩散的特点：———、———和———。

协助扩散的特点：———、———和———。

主动运输的特点：———、———和———。

2．小肠上皮细胞含有大量的线粒体，与这一结构特征相适应的细胞膜功能是        （    ）

A．自由扩散     B．协助扩散      C．主动运输         D．渗透作用

3．下列物质中以相同方式通过细胞膜的是（     ）                               

A. 甘油和二氧化碳 

B．K⁺和水      

C．氨基酸和水       

D．葡萄糖和氧气

4．用呼吸抑制酶处理小肠上皮细胞，细胞对下列物质吸收量不变的一组是          （    ）

A．Na⁺、氨基酸和葡萄糖

B．O₂、H₂O和甘油

C．K⁺、氨基酸和葡萄糖  

D．K⁺、Ca⁺和氨基酸

5．下图表示一个动物细胞内外不同离子的相对浓度，由图分析可知维持细胞内外浓度依靠（   ）

A、自由扩散    B、协助扩散      C、主动运输        D、渗透作用

思考，运用所学知识分析并完成习题并解释。

自由扩散

协助扩散

主动运输