草原教學設計
作為一名人民教師,往往需要進行教學設計編寫工作,教學設計以計劃和布局安排的形式,對怎樣才能達到教學目標進行創造性的決策,以解決怎樣教的問題。那么問題來了,教學設計應該怎么寫?以下是小編精心整理的草原教學設計,希望對大家有所幫助。
一、 教學目標
1、說明物質進出細胞的方式。
2、進行圖表數據的解讀。
二、教學重點和難點
1、教學重點
物質進出細胞的方式。
2、教學難點
主動運輸。
三、教學策略
建議使用1課時。
本節教學建議采用講授與討論相結合的方法,基本思路可以確定為:展示現象→提出問題→解釋原理→總結概念。
1、介紹物理上的擴散現象,得出擴散的概念;讓學生分析水分子進出細胞是不是與上述擴散相似,再列舉氧和二氧化碳進出細胞的現象,總結出自由擴散的概念。
2、呈現“問題探討”中的實驗現象,提出“葡萄糖不能通過無蛋白質的脂雙層,卻能通過細胞膜,這是為什么?”這一問題,讓學生嘗試作出解釋,再指出載體蛋白的作用,總結協助擴散的概念。
3、列舉物質逆濃度梯度跨膜運輸的現象,提出這些物質為什么能夠逆濃度梯度運輸的問題,進行解釋,總結主動運輸的概念(被動運輸的概念也可在此對比總結),說明主動運輸的意義。最后可讓學生列表總結不同運輸方式的特點。
教學中還應注意以下幾點。
1、注意培養學生提出問題的能力,比如“問題探討”中第3道討論題,應該充分重視。第1節“物質跨膜運輸的其他實例”中已說明Ca2+、Mg2+能跨膜運輸,而本節“問題探討”中的實驗結果顯示這兩種離子不能通過脂雙層,學生可以就此提出問題。
2、可以采用比喻或類比的方法,以便于學生理解,如“逆水行舟”等。
3、注意培養學生解讀圖表數據的能力。
4、注意聯系生活實際,讓學生理解研究物質跨膜運輸的意義。
四、答案和提示
(一)問題探討
1、從圖上可以看出,氧氣、二氧化碳、氮氣、苯等小分子(苯還是脂溶性的)很容易通過合成的脂雙層;水、甘油、乙醇等較小的分子也可以通過;氨基酸、葡萄糖等較大的有機分子和帶電荷的離子則不能通過合成的脂雙層。
2、提示:葡萄糖不能通過人工合成的無蛋白的脂雙層,但小腸上皮細胞能大量吸收葡萄糖,推測小腸上皮細胞的細胞膜上有能夠轉運葡萄糖的蛋白質。
3、提示:通過觀察此圖還可聯想并提出,細胞需要的離子是否也通過細胞膜上的蛋白質來運輸等問題。
(二)思考與討論
1、自由擴散和協助擴散都不需要消耗能量。因為二者都是順物質的濃度梯度進行的。
2、自由擴散與協助擴散的共同之處是都不需要細胞消耗能量。不同之處是:前者不需要蛋白質的協助,后者必須有蛋白質的協助才能實現。
3、因為自由擴散和協助擴散都是順物質的濃度梯度進行的,不需要細胞消耗能量,所以統稱為被動運輸。
(三)旁欄思考題
提示:這是細胞的胞吞作用。這對于人體有防御功能,并有利于細胞新陳代謝的正常進行。
(四)技能訓練
1、K+和Mg2+是通過主動運輸進入細胞的。
2、Na+和Cl—是通過主動運輸排出細胞的。
3、提示:因為以上四種離子細胞膜內外的濃度差較大,細胞只有通過主動運輸才能維持這種狀況。
(五)練習
基礎題
1、D。 2、A。
拓展題
提示:低溫環境肯定會影響物質的跨膜運輸。溫度會影響分子運動的速率,影響化學反應的速率,因此,組成細胞膜的分子的流動性也會相應降低,呼吸作用釋放能量的過程也會因有關酶的活性降低而受到抑制。這些都會影響物質跨膜運輸的速率。
五、參考資料
1、生物膜對小分子的轉運
細胞膜是細胞內與細胞所處環境之間進行物質交換的通透性屏障,物質進出細胞必須通過細胞膜。物質跨膜運輸的方式與物質的大小及性質有著直接的關系。氣體分子和小的脂溶性分子可直接穿過細胞膜完成運輸,帶電離子或大一些的分子需經由離子通道或載體蛋白協助進行運輸。
這類蛋白在細胞膜上形成特定的孔道,并且這種孔道的開與關是可調控的。控制開關的機制之一是胞外的信號分子通過與通道蛋白的結合,改變這些蛋白的構象,使通道打開或關閉。這種通道稱為配體門通道。另一種控制方式是細胞內或細胞外特定離子的濃度發生變化而導致膜電位變化,而膜電位的變化又導致通道蛋白構象變化,由此來控制通道的開關,此類通道稱為電位門通道。例如,當胞液中游離Ca2+的濃度增加時,一些K+的通道打開。通道開放的時間是非常短的,常常只有幾毫秒,被運輸的物質順濃度梯度迅速穿過通道。不同通道常形成一個完整的系統,相互間協調,共同產生某一效應。
載體蛋白位于細胞膜上,它能與特定的分子和離子,如糖類、氨基酸,或金屬離子等結合,將這些分子或離子從膜的一側轉運到另一側。載體蛋白具有高度的特異性,一種載體蛋白通常只能轉運一類分子或離子。載體蛋白與分子或離子的結合是可逆的,即它轉運到一側后,就會與所運載的分子或離子分離。載體蛋白的轉運效率與分子在膜兩側的濃度梯度的大小有關。在協助擴散過程中,載體蛋白將物質從膜的一側運輸到膜的另一側,不需要細胞提供代謝能量,因為物質是順著濃度梯度進行運輸的。例如,哺乳動物肝細胞上的葡萄糖載體,是一種橫跨膜的蛋白,這種蛋白有兩種構象,一種構象是載體的葡萄糖結合點面向細胞膜外側,另一種構象是結合點面向細胞膜的內側。這種蛋白可將葡萄糖通過膜向細胞內外兩個方向運輸。究竟向哪個方向運輸,決定于物質在膜兩側的濃度。
2、生物膜對大分子的轉運
大分子物質,如蛋白質、多核苷酸、多糖、膽固醇與脂蛋白形成的顆粒等,很難直接穿過細胞膜。這些物質通過與膜上某種蛋白的特異親和力而附著于膜上,這部分細胞膜內陷形成小囊,將附著物包在里面,然后分離下來形成小囊泡進入細胞內部。這個過程稱為內吞作用。吞噬泡或吞飲泡一般與細胞質內的溶酶體融合,逐步將吞進的物質消化分解。
與內吞作用相反,有些物質通過形成囊泡從細胞內部逐步移至細胞表面,囊泡的膜與細胞膜融合,將物質排出細胞。這個過程稱外排作用。
內吞作用與外排作用屬于主動運輸,因為它們與其他主動運輸一樣,也需要能量供應。有實驗證明,如果氧化磷酸化被抑制,巨噬細胞的吞噬作用就會停止,如果是糖酵解被抑制則無阻礙作用。內吞與外排作用的一個重要特征,是細胞攝入的或分泌的大分子被收入在小囊泡中,而不與細胞中其他大分子或細胞器混合。小囊泡快速地大規模地形成和融合,是所有真核細胞的特征之一。
大分子物質通過內吞作用進入胞內,是通過受體分子介導的。首先,大分子結合到細胞表面特定的受體上,受體所處的細胞膜稱為有被小窩。大分子與受體結合后,這部分細胞膜內陷,并最終從膜上脫落下來形成小囊泡,由于受體與大分子特異性結合,加之膜內陷與形成囊泡的速度極快,囊泡中含有的胞外液非常少。
細胞內合成的一些大分子若需轉運到細胞外,首先包裹在囊泡中,然后轉移到細胞膜并與細胞膜融合,囊泡中的物質排出細胞外,組成囊泡的膜成為細胞膜的一部分。胞外基質中的糖蛋白就是通過這種途徑運到胞外的。對于一些特殊的細胞,它們分泌的產物如激素、神經遞質等,也是通過這種方式釋放到細胞外。但是,分泌產物的釋放是受特定信號調節的。首先是分泌分子由囊泡包裹,移向細胞膜,當細胞接受到分泌信號后,囊泡與細胞膜融合,將分泌分子釋放到胞外。
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