内容正文:
温故而知新
被动运输
自由扩散
协助扩散
协助扩散
转运蛋白
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
1、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗?
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的浓度比血液中高20-30倍。
问题探讨(P69)
讨论
不是,被动运输是从高浓度到低浓度运输。
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?
讨论
需要
3、这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性?
有普遍性
许多物质的跨膜运输都是逆浓度梯度的:
小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等小分子有机物
Na+、K+、Ca+等离子在逆浓度梯度跨膜运输
一、主动运输
主动运输的物质:
某些离子
氨基酸、葡萄糖有小分子有机物等
主动运输(P69)
定义:
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,这种方式叫主动运输。
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第二级
第三级
第四级
第五级
主动运输特点:
1、逆浓度梯度运输
2、需要消耗细胞能量(ATP)
3、需要载体蛋白协助
载体蛋白具有专一性:一种载体蛋白只能与一种或一类的离子或分子结合
ATP:细胞中的直接能源物质
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第二级
第三级
第四级
第五级
9
意义(P70):
主动选择吸收所需的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证个体和细胞生命活动的需要。
主动运输
Active transport
影响跨膜速率因素
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物质运输方式的比较
运输方式 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
是否需要载体蛋白
是否耗能
代表例子
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
否
是
是
否
否
是
氧气、水、甘油等通过细胞膜
葡萄糖通过红细胞
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜;离子通过细胞膜等
水通过水通道蛋白
离子通过离子通道
被动运输
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影响主动运输速率的因素
影响自由扩散速率的因素:
浓度差
影响协助扩散速率的因素:
浓度差、
影响主动运输速率的主要因素:
载体蛋白的数量、
凡能影响细胞内产生能量的因素,都能影响主动运输,如O₂浓度、温度等。
1、影响因素
转运蛋白的数量
能量
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第三级
第四级
第五级
自由扩散
下列各曲线图分别代表哪种运输方式?
2、曲线分析
(1)物质浓度(浓度差)
①
物质浓度
运输速率
P
·
物质浓度
运输速率
协助扩散
②
受转运蛋白数量限制
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第二级
第三级
第四级
第五级
O₂浓度
运输速率
P
·
O₂浓度
运输速率
受载体蛋白数量限制
Q
·
由无氧呼吸提供能量
(2)温度
影响细胞内能量的产生
被动运输
主动运输
①
②
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第三级
第四级
第五级
(3)温度
温度
生物膜的流动性
酶活性
呼吸速率
物质运
输速率
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第三级
第四级
第五级
与社会的联系
囊性纤维化
囊性纤维化病主要源于患者转运氯离子的载体蛋白异常,导致患者支气管黏液增多,易发细菌感染。
患者的上皮细胞氯离子通道调节有缺陷,呼吸道黏膜上皮的水、电解质跨膜转运有障碍,黏液腺分泌物中酸性糖蛋白含量增加,改变了黏液流变学的特性,可能为分泌物变黏稠的原因。
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二、胞吞与胞吐
大分子物质的运输
当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡进入细胞内部,这种现象叫作胞吞。
胞吞(P71)
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细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫作胞吐
胞吐(P71)
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实例:
吞噬细胞吞噬病原体
变形虫的摄食有机物颗粒等
实例:
分泌蛋白的分泌,
如抗体胰岛素、消化酶等
胞吞
细胞内
胞吐
细胞外
细胞内
细胞外
胞吞与胞吐的实例
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特点:
1、不需要载体蛋白(需要膜上蛋白)
2、需要消耗细胞能量(ATP)
膜具有一定流动性
结构基础:
影响因素:
细胞膜的流动性和能量(O₂浓度、温度)等
胞吞与胞吐
物质跨膜运输方式的判断方法
跨膜运输
根据是否 需要能量
被动运输
主动运输或胞吞、胞吐
需要
不需要
根据是否需 要转运蛋白
根据是否需 要载体蛋白
需要
需要
不需要
不需要
协助扩散
胞吞胞吐
主动运输
自由扩散
(1)根据能量和膜蛋白
(2)根据运输方向:
(3)根据转运物质的大小:
逆浓度梯度运输方式是主动运输
大分子物质通过胞吞胞吐进行运输
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