内容正文:
被动运输、主动运输、胞吞、胞吐
第4章 细胞的物质输入和输出
课标要求
2.1物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞,以维持细胞的正常代谢活动
2.1.1阐明质膜具有选择透过性
2.1.2举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额外提高能量;有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白
2.1.3举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞
【大声阅读课本P65-67,P69-70,背诵以下问题(8min)】
1.什么是被动运输?它包括几种类型?
2.自由扩散的特点?实例?
3.协助扩散的特点?实例?
4.影响自由扩散、协助扩散的因素
5.主动运输的特点?实例?
6.影响主动运输的因素?
7.胞吞胞吐的过程?具有的特点
一、细胞的物质输入和输出方式
自由扩散 协助扩散 主动运输
运输
方向
载体
能量
举例
影响因素
不需要
转运蛋白
载体蛋白
不消耗
不消耗
消耗
顺浓度梯度
高浓度→低浓度
O2、CO2 、
脂溶性小分子
葡萄糖进入红细胞,水进出细胞等
小肠吸收葡萄糖、氨基酸,Na+ 、K+等离子
顺浓度梯度
高浓度→低浓度
逆浓度梯度
低浓度→高浓度
比较三种运输方式
浓度差
浓度差;转运蛋白的种类和数量
载体蛋白的种类和数量;能量
注意:水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞的。
胞吞形成的囊泡,去向
与膜上的蛋白质结合
细胞膜内陷
大分子物质
小囊
囊泡
进入
包围着大分子
从细胞膜分离
胞吞
大分子物质
在细胞内形成
囊泡
排出
移动到细胞膜处,与其融合
胞吐
1.特点:
要消耗能量,需要膜上蛋白质。
2.结构基础:
3.影响因素:
膜具有一定流动性。
细胞膜的流动性、
温度和能量等。
在细胞内被溶酶体降解
判断下图葡萄糖、Na+进出小肠上皮细胞的方式,以及判断依据
主动运输
协助扩散
协助扩散
主动运输
主动运输消耗的能量来源?
1.ATP的水解
2. 其他离子电势能的变化
被动运输的动力来自?
来自细胞内外物质的浓度差。
合作学习
1.载体蛋白和通道蛋白的区别?
2.载体蛋白的特异性表现?具有特异性的原因?
3.结合下图,描述Ca2+主动运输的过程?主动运输的意义?
4.胞吞、胞吐的一定是大分子物质吗?对于细胞的生命活动有什么意义?
5.物质跨膜运输的方式与细胞结构有什么关系?
转运蛋白:
只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。如水通道、钾离子通道,有专一性和快速性。
参与协助扩散和主动运输
只参与协助扩散
只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变。如运输糖、氨基酸、核苷酸等水溶性物质的载体蛋白,有专一性和饱和性。
载体蛋白
通道蛋白
ATP水解释放能量
ATP末端磷酸基团与载体蛋白结合
Ca2+与载体蛋白特定的部位结合
载体蛋白的空间结构发生变化
Ca2+释放到膜外
Ca2+的结合位点转向膜外
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,细胞通过主动选择吸收所需要的营养物质,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。
主动运输的意义:
胞吞、胞吐的一定是大分子物质吗?
胞吐不一定,如神经递质的释放;细胞的分泌活动
1.使细胞在短时间内释放大量的物质到细胞外
2.胞吐作用使质膜在各个区域的面积增加或减少达到动态平衡,对于质膜成分的更新和维持细胞的生存与生长十分必要。
胞吞、胞吐的意义:
一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质,因此,细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用
膜具流动性
膜具选择透过性的结构基础
胞吞、胞吐
自由扩散
协助扩散
(转运蛋白)
主动运输
(载体蛋白)
物质跨膜运输与细胞结构的关系:
但是在人体内胆固醇通常包裹在LDL(低密度脂蛋白)中,这样可在一定程度上避免胆固醇因水溶性低而沉积在血管壁上。
LDL
胆固醇
LDL受体
溶酶体
胆固醇理论上可以穿过磷脂双分子层,为什么?
三、影响物质跨膜运输因素的分析
或主动运输
主动运输
P点后,运输速率受载体蛋白数量限制
无氧呼吸提供能量
如图表示温度和O2浓度对主动运输和被动运输速率的影响,下列分析错误的是( )
B
A.甲为自由扩散,乙为主动运输或协助扩散
B.乙图中温度直接影响载体蛋白的活性,从而影响主动运输的速率
C.丁图中O2浓度为0时,主动运输的能量来自无氧呼吸
D.丙为自由扩散和协助扩散,丁为主动运输
P72.淡水中生活的有原生动物,如草履虫,能通过伸缩泡排出细胞内过多的水,以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水或海