第4章 第2节 主动运输与胞吞、胞吐-2021-2022学年新教材高中生物必修1 分子与细胞【导与练】高中同步全程学习word（人教版）山东专用

第2节　主动运输与胞吞、胞吐 1.通过对小分子物质逆浓度梯度运输的分析,说明主动运输的特点。 2.通过对大分子物质进出细胞过程的分析,说明胞吞、胞吐的特点。 3.通过对物质跨膜运输多种方式的比较,总结概括细胞膜跨膜运输各种方式的结构基础。 新知探究一　主动运输 资料1:皮质性白内障是老年性白内障中最常见的一种类型,临床上主要表现为视力逐渐下降。经研究发现,该病的发病与晶状体的氧化损伤有关,氧化作用会损伤晶状体的细胞膜,使维持细胞内正常低钠和高钾离子浓度的Na+-K+-ATP泵功能明显改变,对钠离子的通透性增加,使晶状体内的钠离子增加,水分流失。 资料2:与细胞外液相比,动物细胞内K+浓度高、Na+浓度低,这对于细胞生命活动的正常进行是至关重要的。钠钾泵(一种ATP水解酶可水解ATP)在维持这种溶液浓度差的过程中发挥着重要的作用。细胞内的ATP和Na+与钠钾泵上相应位点结合后,ATP水解导致钠钾泵的构象发生改变,将Na+运出细胞(如图1、2);之后,细胞外K+与钠钾泵上相应位点结合,磷酸基团与钠钾泵脱离,钠钾泵构象恢复,将K+运入细胞(如图3、4)。 结合教材P69及P70第1段,讨论下列问题。 问题(1):分析Na+和K+运输过程中,钠钾泵和ATP的作用分别是什么? 提示:钠钾泵作为载体蛋白起到转运的作用;ATP水解为离子运输提供能量。 问题(2):钠钾泵既能与K+结合也能和Na+结合,是否说明钠钾泵不具有特异性? 提示:不是。钠钾泵上的不同位点分别与K+和Na+结合,仍然具有特异性。 问题(3):上述物质运输的方式称为主动运输,请概括主动运输的概念。 提示: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。 问题(4):主动运输对于细胞的生活有什么意义? 提示:细胞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,保证了细胞和个体生命活动的需要。 问题(5):据发病机理,提出一种预防白内障的思路。 提示:可以适量增加富含抗氧化剂食物的摄入,避免晶状体的氧化损伤。 不同物质跨膜运输方式的比较 物质跨膜 运输的方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 物质运输 方向 高浓度→ 低浓度 高浓度→ 低浓度 低浓度→ 高浓度 是否需要 转运蛋白 不需要 需要载体蛋白 或通道蛋白 需要载 体蛋白 是否消耗 能量 不消耗 不消耗 消耗 图例 举例 O2、CO2、 H2O、甘油、 乙醇、苯等 H2O、某些 离子、红细胞 吸收葡萄糖 小肠吸收葡 萄糖、氨基酸、 无机盐等 1.(不定项)如图表示某种细胞的细胞膜对不同物质的运输方式。下列叙述正确的是(　ABC　) A.①物质可以是氨基酸 B.②物质可以是胆固醇 C.甲运输方式为主动运输,乙运输方式为被动运输 D.甲运输方式还需要能量,乙运输方式还需要载体蛋白 解析:小肠上皮细胞吸收氨基酸的方式是主动运输,因此①物质可以是氨基酸;胆固醇进入细胞的方式是自由扩散;由题图分析可知,甲图表示的运输方式为从低浓度到高浓度,需要载体蛋白和能量,是主动运输,乙图表示的运输为从高浓度到低浓度,不需要转运蛋白,是自由扩散,属于被动运输。 2. Na+-K+泵是一种常见的ATP-驱动泵(ATP是细胞中的直接能源物质,细胞水解ATP可以获得能量),一种在动物细胞的能量系统中起主要作用的载体,也是一种能催化ATP水解的酶。这种泵每消耗1分子的ATP,就逆浓度梯度将3分子的Na+泵出细胞外,将2分子的K+泵入细胞内。由此可知(　D　) A.该载体不一定能催化ATP水解,但一定能促进物质的转运 B.图中,Na+跨膜运输方式是主动运输,K+的跨膜运输方式是协助扩散 C.水分子进入细胞的方式与图中Na+的跨膜运输的方式相同 D.Na+-K+泵对维持动物细胞的渗透压平衡起着非常重要的作用 解析:根据题意,Na+-K+泵是一种常见的ATP-驱动泵,也是能催化ATP水解的酶,所以该载体一定能催化ATP水解;钠离子和钾离子都是逆浓度跨膜运输,消耗能量,所以都属于主动运输;水分子进入细胞的方式是协助扩散或自由扩散,而图中Na+的跨膜运输方式是主动运输;钠离子在细胞外的浓度高于细胞内,钾离子浓度在细胞内高于细胞外,均是Na+K+泵维持的结果,说明Na+K+ 泵对维持动物细胞的渗透压平衡起着非常重要的作用。 新知探究二　胞吞和胞吐 资料:对新冠病毒(SARS-CoV-2)的研究发现,嵌在病毒脂质包膜上的刺突糖蛋白(S)可以识别人宿主细胞的受体ACE2,之后细胞通过胞吞的方式摄入病毒(如图所示)。病毒还可以通过多种方式刺激人体的免疫细胞,受刺激的免疫细胞可以产生抗体。抗体是一种分泌蛋白,其合成加