HỆ THỐNG HỌC LIỆU KHOA HỌC TỰ NHIÊN & ĐỊA LÝ 3D · CHUẨN CHƯƠNG TRÌNH GDPT 2018 Cấp Trung học Phổ thông (Lớp 10 · 11 · 12) · Học liệu Mở CC BY-NC-SA 4.0
Phân môn Sinh học Nguyên lý & Hiện tượng 8 bước thực nghiệm Cùng chiều nồng độ + Cần protein → Khuếch tán tăng cường; Ngược chiều nồng độ + Tốn năng lượng → Vận chuyển chủ động ✓ Chuẩn hóa danh pháp & dữ kiện GDPT 2018

Vận chuyển các chất qua màng sinh chất

Cùng một màng tế bào, vì sao O₂ tự đi qua lớp kép phospholipid, glucose cần protein vận chuyển, còn K⁺ lại đi ngược chiều gradient nồng độ?

Chuỗi logic nhân – quả: Thẩm thấu:Màng bán thấm + Chênh lệch nồng độ→ Khuếch tán đơn giản:Cùng chiều nồng độ, không cần protein, không tốn năng lượng→ Khuếch tán tăng cường:Cùng chiều nồng độ, cần protein vận chuyển→ Vận chuyển chủ động:Ngược chiều nồng độ, cần protein mang, tiêu tốn ATP→ Nhập bào và Xuất bào:Đại phân tử đi qua túi tiết (bóng tải), dựa vào tính linh động của màng
KHÔNG GIAN THỰC NGHIỆM 3D · ĐỘNG CƠ WEBGL2
Vận chuyển các chất qua màng sinh chất — Mô phỏng 3D môn Sinh học

Phiếu Đối chiếu Chương trình Giáo dục Phổ thông 2018

Tham chiếu lập kế hoạch bài dạy (Công văn 5512)
01 · Phân môn & Cấp học
Môn Sinh học — Cấp Trung học Phổ thông (Chương trình GDPT 2018 của Bộ Giáo dục và Đào tạo).
02 · Vị trí trong Sách giáo khoa
Sinh học 10 (GDPT 2018) · Chương 2: Cấu trúc tế bào & Trao đổi chất qua màng · Bài: Trao đổi chất qua màng tế bào
03 · Yêu cầu cần đạt & Học liệu
Thực nghiệm trực quan qua 8 bước; rèn luyện năng lực tìm hiểu tự nhiên, phân tích đồ thị – phương trình và vận dụng thực tiễn.

Cấu trúc trạm thiết bị & phân khu mô hình 3D (3 phân khu)

Bố cục không gian thực nghiệm 3D
① Tế bào · Phóng đại khoảng 4000 lần (minh họa)

Một tế bào động vật: màng sinh chất, tế bào chất, nhân tế bào; nồng độ bên trong tế bào được đặt là 100

② Màng sinh chất · Phóng đại vi mô

Lớp kép phospholipid và các protein vận chuyển, phân tử các chất đi qua đây; phía trên là bên ngoài tế bào

③ Nhập bào và Xuất bào · Phóng đại minh họa

Màng lõm vào bao lấy đại phân tử tạo thành túi; túi dung hợp với màng để giải phóng đại phân tử ra ngoài

Tiến trình Nhận thức & Hoạt động Khám phá (8 bước học)

Khởi động → Thực nghiệm 3D → Kết luận chuẩn SGK
  1. 01
    Bước 1: Khuếch tán đơn giản
    Tại sao O₂ có thể tự đi xuyên qua màng sinh chất? Chiều di chuyển của nó do yếu tố nào quyết định?
    J ∝ (Nồng độ bên ngoài − Nồng độ nội bào) · Cùng chiều gradient nồng độ · Không tốn năng lượng
    Kết luận chuẩn SGK: Khuếch tán đơn giản diễn ra cùng chiều gradient nồng độ, không cần protein vận chuyển, không tiêu tốn năng lượng; chiều vận chuyển do sự chênh lệch nồng độ quyết định, có thể đi theo cả hai chiều.
  2. 02
    Bước 2: Thấm chọn lọc
    Glucose cũng là phân tử nhỏ, liệu nó có thể tự đi xuyên qua màng không?
    Glucose ⇸ Lớp kép phospholipid · Cần protein vận chuyển · Không tốn năng lượng
    Kết luận chuẩn SGK: Màng sinh chất có tính thấm chọn lọc: các ion và các phân tử hữu cơ nhỏ như glucose, amino acid không thể tự do đi qua lớp kép phospholipid mà phải nhờ protein vận chuyển.
  3. 03
    Bước 3: Khuếch tán tăng cường
    Khi có nhiều protein hơn, glucose có đi vào nhanh hơn không? Nó có cần năng lượng không?
    J ∝ (Nồng độ bên ngoài − Nồng độ nội bào) × Số lượng protein vận chuyển · Khuếch tán tăng cường · Không tốn năng lượng
    Kết luận chuẩn SGK: Khuếch tán tăng cường: nhờ protein vận chuyển, cùng chiều gradient nồng độ, không tiêu tốn năng lượng; tốc độ vận chuyển còn phụ thuộc vào số lượng protein vận chuyển trên màng.
  4. 04
    Bước 4: Protein mang và Protein kênh
    Có phải chỉ có một loại protein vận chuyển? Hai loại protein này khác nhau như thế nào?
    Protein vận chuyển = Protein mang (Carrier) + Protein kênh (Channel) · Protein mang biến đổi cấu hình · Protein kênh không biến đổi cấu hình
    Kết luận chuẩn SGK: Protein vận chuyển gồm protein mang và protein kênh: protein mang phải liên kết với chất vận chuyển và biến đổi cấu hình, còn protein kênh chỉ cho các phân tử/ion có kích thước và điện tích phù hợp đi qua mà không liên kết.
  5. 05
    Bước 5: Vận chuyển chủ động
    Nồng độ K⁺ trong tế bào cao hơn bên ngoài rất nhiều (SGK: trong hồng cầu cao gấp 30 lần huyết tương), tại sao tế bào vẫn tiếp tục hấp thụ K⁺ vào trong?
    J = Bơm (tiêu tốn ATP) − Rò rỉ (cùng chiều nồng độ) · Ngược chiều gradient nồng độ · Cần protein mang · Tiêu tốn năng lượng
    Kết luận chuẩn SGK: Vận chuyển chủ động: ngược chiều gradient nồng độ, cần protein mang, tiêu tốn ATP. Khi ngắt năng lượng, bơm dừng lại, chỉ còn dòng K⁺ rò rỉ qua kênh theo chiều nồng độ — đó là khuếch tán tăng cường chứ không phải vận chuyển chủ động.
  6. 06
    Bước 6: Nhập bào và Xuất bào
    Protein có kích thước lớn như vậy, protein vận chuyển không mang qua được, làm sao chúng ra vào tế bào?
    Đại phân tử ⇄ Bóng tải / Túi tiết (Màng lõm vào / Dung hợp màng) · Dựa vào tính linh động của màng · Cũng tiêu tốn năng lượng
    Kết luận chuẩn SGK: Nhập bào và xuất bào: đại phân tử liên kết với protein trên màng, dựa vào sự lõm vào của màng tạo bóng tải (nhập bào, hướng vào trong) hoặc sự dung hợp bóng tải với màng (xuất bào, hướng ra ngoài) để ra vào tế bào; quá trình này dựa vào tính linh động của màng và có tiêu tốn năng lượng.
  7. 07
    Bước 7: Tổng hợp
    Đặt cả bốn phương thức cạnh nhau, chúng khác nhau ở những điểm cốt lõi nào?
    Bốn phương thức: Chiều nồng độ · Protein · Năng lượng · Cùng chiều nồng độ → Thụ động; Ngược chiều nồng độ → Chủ động
    Kết luận chuẩn SGK: Cùng chiều nồng độ + Không cần protein → Khuếch tán đơn giản; Cùng chiều nồng độ + Cần protein → Khuếch tán tăng cường; Ngược chiều nồng độ + Cần protein mang + Tốn năng lượng → Vận chuyển chủ động; Đại phân tử → Nhập bào và Xuất bào.
  8. 08
    Bước 8: Thực hành đánh giá
    Kiểm tra: Điều khiển để K⁺ tiếp tục đi vào tế bào trong điều kiện "bên ngoài ít hơn bên trong"
    K⁺ · Có ATP · Nồng độ bên ngoài ≤ 50 · Lưu lượng tịnh 3.5–5.5 · Duy trì 15 giây
    Kết luận chuẩn SGK: Kết luận thực hành: Vận chuyển chủ động đòi hỏi đồng thời "có protein mang" và "có năng lượng", chiều vận chuyển luôn ngược chiều gradient nồng độ.

Câu hỏi Thường gặp & Giải đáp Trọng tâm (Chuẩn kiến thức GDPT 2018)

Hồ sơ hỏi – đáp & lưu ý thi cử
Bước 1 · Khuếch tán đơn giảnTại sao O₂ có thể tự đi xuyên qua màng sinh chất? Chiều di chuyển của nó do yếu tố nào quyết định?

Phương trình / Quy luật áp dụng: J ∝ (Nồng độ bên ngoài − Nồng độ nội bào)

Giải thích chuẩn SGK: Khuếch tán đơn giản diễn ra cùng chiều gradient nồng độ, không cần protein vận chuyển, không tiêu tốn năng lượng; chiều vận chuyển do sự chênh lệch nồng độ quyết định, có thể đi theo cả hai chiều.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Nhận định: Khuếch tán đơn giản cần protein vận chuyển — Sai.

Bước 2 · Thấm chọn lọcGlucose cũng là phân tử nhỏ, liệu nó có thể tự đi xuyên qua màng không?

Phương trình / Quy luật áp dụng: Glucose ⇸ Lớp kép phospholipid

Giải thích chuẩn SGK: Màng sinh chất có tính thấm chọn lọc: các ion và các phân tử hữu cơ nhỏ như glucose, amino acid không thể tự do đi qua lớp kép phospholipid mà phải nhờ protein vận chuyển.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Giải bài tập SGK: "Mọi chất có khối lượng phân tử nhỏ hoặc các ion đều có thể đi vào tế bào bằng khuếch tán đơn giản" — Sai (Bài tập 1(1) tr. 72).

Bước 3 · Khuếch tán tăng cườngKhi có nhiều protein hơn, glucose có đi vào nhanh hơn không? Nó có cần năng lượng không?

Phương trình / Quy luật áp dụng: J ∝ (Nồng độ bên ngoài − Nồng độ nội bào) × Số lượng protein vận chuyển

Giải thích chuẩn SGK: Khuếch tán tăng cường: nhờ protein vận chuyển, cùng chiều gradient nồng độ, không tiêu tốn năng lượng; tốc độ vận chuyển còn phụ thuộc vào số lượng protein vận chuyển trên màng.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Glucose đi vào hồng cầu cần nhờ protein vận chuyển nhưng không tiêu tốn năng lượng, thuộc khuếch tán tăng cường (Bài tập 2 ý C tr. 72).

Bước 4 · Protein mang và Protein kênhCó phải chỉ có một loại protein vận chuyển? Hai loại protein này khác nhau như thế nào?

Phương trình / Quy luật áp dụng: Protein vận chuyển = Protein mang (Carrier) + Protein kênh (Channel)

Giải thích chuẩn SGK: Protein vận chuyển gồm protein mang và protein kênh: protein mang phải liên kết với chất vận chuyển và biến đổi cấu hình, còn protein kênh chỉ cho các phân tử/ion có kích thước và điện tích phù hợp đi qua mà không liên kết.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Giải bài tập SGK: "Cơ chế vận chuyển của protein mang và protein kênh là giống nhau" — Sai (Bài tập 1(3) tr. 67).

Bước 5 · Vận chuyển chủ độngNồng độ K⁺ trong tế bào cao hơn bên ngoài rất nhiều (SGK: trong hồng cầu cao gấp 30 lần huyết tương), tại sao tế bào vẫn tiếp tục hấp thụ K⁺ vào trong?

Phương trình / Quy luật áp dụng: J = Bơm (tiêu tốn ATP) − Rò rỉ (cùng chiều nồng độ)

Giải thích chuẩn SGK: Vận chuyển chủ động: ngược chiều gradient nồng độ, cần protein mang, tiêu tốn ATP. Khi ngắt năng lượng, bơm dừng lại, chỉ còn dòng K⁺ rò rỉ qua kênh theo chiều nồng độ — đó là khuếch tán tăng cường chứ không phải vận chuyển chủ động.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Giải bài tập SGK: "Khi các chất vận chuyển qua màng ngược chiều gradient nồng độ thì vừa phải tiêu tốn năng lượng, vừa phải nhờ protein mang" — Đúng (Bài tập 1(4) tr. 72).

Bước 6 · Nhập bào và Xuất bàoProtein có kích thước lớn như vậy, protein vận chuyển không mang qua được, làm sao chúng ra vào tế bào?

Phương trình / Quy luật áp dụng: Đại phân tử ⇄ Bóng tải / Túi tiết (Màng lõm vào / Dung hợp màng)

Giải thích chuẩn SGK: Nhập bào và xuất bào: đại phân tử liên kết với protein trên màng, dựa vào sự lõm vào của màng tạo bóng tải (nhập bào, hướng vào trong) hoặc sự dung hợp bóng tải với màng (xuất bào, hướng ra ngoài) để ra vào tế bào; quá trình này dựa vào tính linh động của màng và có tiêu tốn năng lượng.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Các đại phân tử sinh học trong tế bào (như pepsinogen) được đưa ra khỏi tế bào theo phương thức xuất bào (Bài tập 3 tr. 72).

Bước 7 · Tổng hợpĐặt cả bốn phương thức cạnh nhau, chúng khác nhau ở những điểm cốt lõi nào?

Phương trình / Quy luật áp dụng: Bốn phương thức: Chiều nồng độ · Protein · Năng lượng

Giải thích chuẩn SGK: Cùng chiều nồng độ + Không cần protein → Khuếch tán đơn giản; Cùng chiều nồng độ + Cần protein → Khuếch tán tăng cường; Ngược chiều nồng độ + Cần protein mang + Tốn năng lượng → Vận chuyển chủ động; Đại phân tử → Nhập bào và Xuất bào.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Vận chuyển thụ động gồm khuếch tán đơn giản và khuếch tán tăng cường, cả hai đều cùng chiều nồng độ và không tốn năng lượng; vận chuyển chủ động đi ngược chiều nồng độ, tốn năng lượng và cần protein mang.

Bước 8 · Thực hành đánh giáKiểm tra: Điều khiển để K⁺ tiếp tục đi vào tế bào trong điều kiện "bên ngoài ít hơn bên trong"

Phương trình / Quy luật áp dụng: K⁺ · Có ATP · Nồng độ bên ngoài ≤ 50

Giải thích chuẩn SGK: Kết luận thực hành: Vận chuyển chủ động đòi hỏi đồng thời "có protein mang" và "có năng lượng", chiều vận chuyển luôn ngược chiều gradient nồng độ.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Hai điều kiện của vận chuyển chủ động: Protein mang + Năng lượng (ATP); chiều vận chuyển: ngược chiều gradient nồng độ.

Câu hỏi trắc nghiệm · ② Khuếch tán đơn giảnTrong các chất sau đây, chất nào có thể đi ra và vào tế bào bằng phương thức khuếch tán đơn giản?

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Oxygen (O₂). Khí oxygen và carbon dioxide dễ dàng đi qua lớp kép phospholipid của màng sinh chất một cách tự do (SGK Sinh học 10).

Câu hỏi trắc nghiệm · ② Khuếch tán tăng cườngPhương thức để glucose đi vào tế bào hồng cầu là

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Khuếch tán tăng cường. Glucose đi vào hồng cầu cần nhờ protein vận chuyển nhưng không tiêu tốn năng lượng, thuộc khuếch tán tăng cường (Bài tập 2 ý C tr. 72).

Câu hỏi trắc nghiệm · ② Vận chuyển chủ độngNồng độ K⁺ trong hồng cầu người cao gấp 30 lần huyết tương nhưng K⁺ vẫn tiếp tục đi vào hồng cầu theo phương thức

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Vận chuyển chủ động. Vận chuyển ngược chiều gradient nồng độ, cần protein mang và tiêu tốn năng lượng ATP thuộc phương thức vận chuyển chủ động (SGK Sinh học 10).

Câu hỏi trắc nghiệm · ③ Nhập bào và Xuất bàoPhương thức tế bào đưa các đại phân tử protein (như pepsinogen) ra khỏi tế bào là

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Xuất bào. Đại phân tử được bao gói trong túi tiết (bóng tải) bên trong tế bào, sau đó túi dung hợp với màng sinh chất để đưa đại phân tử ra ngoài, gọi là xuất bào (SGK Sinh học 10).

HỌC LIỆU CÙNG PHÂN MÔN

Các bài giảng 3D khác thuộc môn Sinh học

Xem toàn bộ 5 bài giảng môn Sinh học →