内容正文:
第4章细胞的物质输入和输出
第2节主动运输与胞吞、胞吐
授课:谢志强
问题探讨
人体甲状腺分泌的甲状腺激素,在生命活动中起着重要作用。碘是合成甲状腺激素的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20~25倍。
讨论
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗?
2.联想逆水行舟的情形,甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞提供能量?
3.这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性?
甲状腺滤泡上皮细胞
不是。
需要细胞提供能量。
具有普遍性。
资料
1.小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度,但它们仍然能被小肠上皮细胞吸收。
2.人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。
3.轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。
上述实例中物质的跨膜运输方向与被动运输的有何不同?
物质是逆浓度梯度运输的。
这些物质为什么能逆浓度梯度运输呢?
一、主动运输
细胞膜
物质相对含量低的一侧
物质相对含量高的一侧
ATP
ADP
请据图物质运输的动画效果从运输方向、运输条件来分析主动运输的特点。
逆浓度梯度、需要载体蛋白的协助和消耗能量。
一、主动运输
像这样,物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
注意:不同离子或分子的大小和性质不同,不同蛋白质的空间结构差别也很大,所以一种载体蛋白通常只适合一种或一类离子或分子结合。即载体蛋白具有专一性(特异性)。
在学习蛋白质相关知识后,我们知道了“每一种蛋白质分子都有与它所承担能相适应的独特结构,如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变,就可能会影响其功能”。如囊性纤维化的病因是转运氯离子的CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸,进而影响了CFTR蛋白的结构,使CFTR转运氯离子的功能异常,导致患者支气管中黏液增多,管腔受阻,细菌在肺部大量生长繁殖,最终使肺功能严重