内容正文:
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
学习任务目标
1.举例说明有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白。
2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
3.结合被动运输和主动运输的条件及特点,分析影响其运输速率的因素。
一、主动运输
主动运输示意图
运输方向
物质逆浓度梯度进行跨膜运输
条件
①需要细胞膜上相应载体蛋白的协助;
②消耗细胞内化学反应所释放的能量
意义
保证了活细胞和个体生命活动的需要,主动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
二、胞吞与胞吐
胞吞
胞吐
大分子与膜上的蛋白质结合引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。然后其从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部的现象
细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,然后移动到细胞膜处,并与之融合将大分子排出细胞的现象
三、细胞的物质输入和输出的基础
1.转运蛋白的种类和数量或空间结构的变化对物质跨膜运输起决定性作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
2.胞吞或胞吐过程需要膜上蛋白质的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。
主动运输
1.小肠绒毛的微绒毛中有两种运输葡萄糖转运蛋白的意义是什么?
提示:总体来说提高对葡萄糖的吸收能力。既有协助扩散的转运蛋白,也有主动运输的转运蛋白,可以在吸收葡萄糖的过程中尽可能减少能量消耗。
2.主动运输需要的能量主要通过细胞进行有氧呼吸提供。植物生长需从土壤中吸收大量无机盐。请解释在农业生产中为什么要给作物松土?
提示:松土增加土壤中O2含量,促进有氧呼吸,为植物主动吸收各种无机盐离子提供能量。
3.虽然主动运输可以逆浓度吸收生物所需要的物质,但是如果外界营养物质浓度太低对细胞正常的生命活动也会有影响。试举例进一步说明。
提示:生物对营养物质有一个量的要求,如果相关的营养物质在外界太少,无论如何进行主动运输都不能满足生物的需求。例如:缺碘的山区,由于营养缺乏,该地区的人多患“大脖子病”;植物缺镁,叶片会变黄。
某物质跨膜运输速率的变化如下图所示,下列叙述错误的是( )
A.该物质不可能是甘油
B.该物质可能是无机盐离子
C.提高氧气浓度,BC段可能上升
D.限制BC段的因素一定是转运蛋白的数量
D 解析:甘油的运输方式为自由扩散,故该物质不可能是甘油,A正确;无机盐离子的转运方式一般是主动运输,故该物质可能是无机盐离子,B正确;题图中显示随着物质浓度的增加,物质运输速率先增加后稳定,说明是协助扩散或者主动运输,B点受转运蛋白的数量或者能量的限制,故提高氧气浓度,BC段可能上升,C正确,D错误。
【思维升华】物质跨膜运输方式的判断
(1)根据运输方式的特点进行判断(三看法)
(2)根据曲线判断
①随细胞外物质浓度的增大,有饱和点的曲线表示协助扩散或主动运输(如图甲)。
②运输速率与细胞外物质浓度变化成正比关系的曲线表示自由扩散(如图乙)。
③与细胞呼吸或O2浓度有关的曲线表示主动运输(如图丙)。
1.不同的物质进出细胞的方式不同,下列物质进出细胞的过程属于主动运输的是( )
A.动物肺泡细胞释放CO2
B.蔗糖通过植物细胞的细胞壁
C.苯分子进入人的皮肤细胞
D.丽藻细胞吸收SO的过程
D 解析:动物肺泡细胞释放CO2的方式是自由扩散,A不符合题意;植物细胞壁是全透性的,蔗糖不以主动运输的方式通过细胞壁,B不符合题意;苯是脂溶性物质,苯分子通过自由扩散进入人的皮肤细胞,C不符合题意;植物细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输,D符合题意。
2.图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。其中通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度差异的物质是( )
A.Na+ B.CO2 C.胰岛素 D.K+
D 解析:由图乙可看出该物质是通过主动运输的方式进入细胞的,图甲中的四种物质中只有K+是通过主动运输进入细胞的。
3.(不定项)下图表示与自由扩散、协助扩散和主动运输有关的图例或曲线。下列选项对应错误的是( )
A.肺泡上皮细胞吸收氧气——①⑤
B.红细胞吸收葡萄糖——③⑥
C.根尖细胞吸收矿质离子——③⑥
D.肌肉细胞吸收水——②④
ABD 解析:肺泡上皮细胞吸收氧气属于自由扩散,对应①④,A错误;红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散,对应②⑤,B错误;根尖细胞吸收矿质离子属于主动运输,对应③⑥,C正确;肌肉细胞吸收水的方式是自由扩散和协助扩散(通过通道蛋白),对应①④⑤,D错误。
4.(不定项)下图表示人体成熟的红细胞膜上甲、乙、丙三种物质的跨膜运输方式(a、b、c表示运输方式)。下列有关分析正确的是( )
A.若甲为O2,则甲的运输速率会影响乙的运输速率
B.若乙为K+,则连续转运会导致膜内外的K+浓度差增大
C.影响丙运输速率的因素有通道蛋白的数量和丙的浓