4.2 主动运输和胞吞、胞吐-2022-2023学年高一生物教学同步精美课件（人教版2019必修1）

第2节 主动运输与胞吞、胞吐 ATP 第四章 细胞的物质输入和输出 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。 血液中 碘浓度低 碘浓度高 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.这种跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？ 不是 需要 具有普遍性 问题探讨 ATP 1 主动运输 2 胞吞与胞吐 1 主动运输 【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吸收。 【资料2】人红细胞中K＋的浓度比血浆高30倍。轮藻细胞中的K＋浓度比周围水环境高63倍。轮藻依然从水环境吸收K＋。 1 主动运输 【资料3】为探究大蒜治理水体富营养化的效果，科研人员配制了一系列浓度梯度的磷酸盐（KH2PO4）溶液，将大蒜的根系分别完全浸入200ml的上述溶液中，其他培养条件相同且适宜，4h后取出植株，测得大蒜根系吸收磷酸盐的速率如图所示。 （1）请根据图中磷酸盐浓度和吸收速率的关系推测大蒜根细胞吸收磷是哪一种运输方式？ （2）在0.01mmol/L和0.025mmol/L的KH2PO4组中，大蒜根细胞中磷酸盐浓度为0.04~0.12mmol/L，这种逆浓度梯度发生的运输符合协助扩散的特点吗？ 可能是协助扩散，因为吸收速率与磷酸不是线性正相关的。 不符合。 （3）存在逆浓度梯度运输既然能发生，那么抵消化学势能障碍的力量是什么？ 细胞内的能量。 磷酸盐离子 1 主动运输 【资料4】观察真核细胞膜上磷酸盐载体结构，当能量作用于磷酸盐载体时，载体蛋白空间结构发生改变，把磷酸盐从细胞外转运到细胞内。 磷酸盐载体结构示意图 （1）磷酸盐载体如何能特异性的识别磷酸盐离子呢？ 与蛋白质的特定空间结构有关联。 （2）结合资料3和资料4，分析植物吸收磷酸盐需要的条件有哪些？ 载体和能量。 （3）在资料3中磷酸盐浓度为0.8mmol/L以后，吸收速率不再增加的原因是什么？ 载体数量和能量限制了吸收速率。 （4）细胞吸收磷了之后有什么用途？ 用于合成核酸、磷脂分子等。 1 主动运输 主动运输的概念 逆浓度梯度进行的跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应释放的能量，这种方式叫作主动运输。 ATP ADP＋Pi＋能量 1 主动运输 观看以下两个视频，总结主动运输的特点。 视频1：钙离子的主动运输 视频2：钠钾泵 主动运输的特点 1 主动运输 ①对象： Na＋、K＋和Ca2＋等离子和其他物质。 ③需要载体： 不同离子或分子的大小和性质不同，所以不同蛋白质的空间结构差别也很大，一种载体蛋白通常只能运输一种或一类离子或分子。 磷酸盐离子载体模式图 磷酸盐离子 H+ H+ H+载体模式图 ②需要能量： ATP ADP＋Pi＋能量 1 主动运输 协助扩散 主动运输 能量 比较协助扩散的载体蛋白和主动运输的载体蛋白的不同。 1 主动运输 主动运输影响因素： P点 （P点后低浓度到高浓度） ①物质浓度(在一定的范围内) 细胞外浓度 细胞内浓度 时间 0 主动运输 自由扩散 运输速率 膜两侧的浓度差 0 1 主动运输 主动运输影响因素： P点 （载体蛋白饱和点） ②氧气浓度(哺乳动物成熟红细胞的主动运输与O2浓度无关) 运输速率 氧气浓度 0 Q点 （由无氧呼吸提供能量） 主动运输 自由扩散/协助扩散 运输速率 氧气浓度 0 1 主动运输 主动运输影响因素： P点 （载体蛋白饱和点） ③载体蛋白 主动运输/协助扩散 运输速率 膜两侧的浓度差 0 1 主动运输 主动运输影响因素： 温度 生物膜的流动性 酶活性 呼吸速率 影响 影响 影响 影响 物质运输速率 温度对主动运输的影响 ④温度 2 胞吞胞吐 主动运输的意义 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求。 囊性纤维病的主要病因是患者肺部支气管上皮细胞表面转运Cl-的载体蛋白的结构和功能发生异常。 类似的疾病还有很多，解析这些转运蛋白的结构，将有助于找到治疗疾病的办法。 我们在上一单元学习的分泌蛋白的形成过程，分泌蛋白是通过自由扩散、协助扩散或者主动运输运出细胞吗？ 分泌蛋白是生物大分子，因此无法像H2O或CO2这样通过自由扩散穿过细胞膜的脂双层。协助扩散和主动运输都是需要细胞膜上的转运蛋白的运输方式，是用来运输离子和小分子的，也无法转运这些大分子。 2 胞吞胞吐 细胞膜 大分子或颗粒物 胞吞大分子 白细胞吞噬病菌 太阳虫胞吐现象 乳腺细胞合成的蛋白质 内分泌腺合成的蛋白质类激素 消化腺细胞分泌