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
H2O、O2
葡萄糖
K+、Na+
被动运输
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。
问题探讨
甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20-25倍。
问题探讨
1、物质不是由高浓度的地方扩散到低浓度的地方嘛?
为什么甲状腺细胞内的碘浓度那么高?
这就说明碘离子进入甲状腺细胞一定不是通过被动运输的方式。
说明这个甲状腺细胞能够主动的摄取周围低浓度的碘离子。
2、甲状腺上皮细胞吸收碘离子的方式是什么呢?
一、主动运输
想一想甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘像不像卡车载货上坡?
那这个过程需要能量的供应嘛?
69页一整段进行讲解
01
一、主动运输
一、主动运输
①物质先与膜上的载体蛋白的特定部位结合
②在胞内能量的推动下,载体蛋白空间结构发生变化
③将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧
69页一整段进行讲解
1.概念:
物质从低浓度一侧运输到高浓度的一侧,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,这种方式叫做主动运输。
一、主动运输
2.实例:
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜;离子通过细胞膜等
3.特征:
①逆浓度梯度运输
②需要载体
③需要消耗能量
4.意义:
保证了活细胞能够按照生命活动的需要,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。
69页一整段进行讲解
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;
人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍;
轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍;
人神经细胞未兴奋时细胞外的Na+浓度远高于细胞内。
那细胞逆浓度梯度运输物质的方式是普遍存在的吗?
一、主动运输
是普遍存在的
桐花树的泌盐现象
海鸟(海鸥)的盐腺
盐腺
盐液
一、主动运输
一、主动运输
4.意义:
保证了活细胞能够按照生命活动的需要,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。
比较三种物质运输方式的异同
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
是否需要载体蛋白
是否消耗细胞内的能量
代表例子
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
需要消耗
氧气、水、二氧化碳、乙醇、甘油等通过细胞膜
葡萄糖通过红细胞
水通道、离子通道
葡萄糖进入其它细胞。氨基酸,核苷酸,离子等
总结
1.物质浓度(在一定的浓度范围内)
二、影响三种运输方式速率的因素及速率的比较
2.O2的浓度
二、影响三种运输方式速率的因素及速率的比较
特别提醒:
1.由于自由扩散和协助扩散不需要消耗能量,因此其运输速率与氧气浓度和呼吸作用强度无关,有氧呼吸和无氧呼吸都可以为主动运输提供能量,因此,氧气浓度为0时,可由无氧呼吸为其提供能量;
2.哺乳动物成熟的红细胞的主动运输与氧气浓度无关。
二、影响三种运输方式速率的因素及速率的比较
3.温度
影响膜的流动性和酶的活性
二、影响三种运输方式速率的因素及速率的比较
3.温度
①温度可以影响细胞膜的流动性,所以三种运输方式都受温度影响;
②温度还可通过影响酶的活性(低温酶活性降低,高温使酶变性失去活性)来影响能量的供应,进而影响主动运输。
练习
1.下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.小分子物质或离子都可以通过自由扩散的方式进入细胞
B.大分子物质需要通过载体蛋白的转运才能进入细胞,并且要消耗能量
C.协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度进行的,不需要消耗能量和转运蛋白
D.主动运输发生在细胞逆浓度梯度吸收物质时,需要消耗能量和载体蛋白
D
与社会的联系
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,导致患者支气管中黏液增多,造成细菌感染。
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。
囊性纤维化是一种罕见的致命疾病,患者的肺部、消化道和身体其他部位可形成稠厚的黏液,从而导致严重的呼吸和消化系统病变
具体可参考论文:CFTR氯离子通道与囊性纤维化病,欢迎加QQ群获取
02
胞吞与胞吐
H2O、O2
葡萄糖
K+、Na+
被动运输
主动运输
运输的都是小分子物质或离子
那细胞要是想运输大分子物质怎么办呢?
一些大分子或颗粒物质的运输,是通过胞吞和胞吐作用来实现的。
二、胞吞胞吐
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胞吞
胞吐
二、胞吞胞吐
首先大分子与膜上的蛋白质结合
引起这部分膜内陷形成小囊
小囊从细胞膜上分离下来形成囊泡进入细胞内
胞吞
胞吐
特点:不需要载体蛋白,需要细胞膜上特定蛋白质的识别;