4.2 主动运输与胞吞、胞吐-【学生物探究说理】2023-2024学年高一生物同步精品备课资源（人教版2019必修1）

讨论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 讨论2：联想逆水行舟，甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞提供能量？ 讨论3：这在各种物质的跨膜运输中是特例，还是普遍的？ 离子 Na+ K+ Ca2+ Cl- 红细胞内 26 150 70.1 74 红细胞外（血浆） 114 5 3.2 111 排出 吸收 吸收 排出 红细胞主要吸收K+、Ca2+等，排出Na+、Cl-等，红细胞之所以能保持细胞内外离子浓度差恒定， 是因为这些离子是逆浓度梯度运输 不是，而是主动运输 需要细胞供能 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 学习目标： 1．阐明主动运输的过程、特点和意义。 2．举例说明胞吞和胞吐的过程。 3．利用细胞膜的流动镶嵌结构模型解释各种物质跨膜运输的方式。 江西生物组 东东老师 丽藻 离子 丽藻细胞液浓度/池水浓度 (H2PO4)- 18050 K+ 1065 Cl- 100 Na+ 46 SO42- 25 Ca2+ 13 Mg2+ 10 离子种类 离子浓度/mmol·L-1 Na+ K+ Mg2+ Cl- 细胞内 细胞外 任务一：分析资料1，归纳H2PO4-跨膜运输的特点 资料1 H2PO4-的跨膜运输：为开展大蒜治理水体富营养化的研究，研究者将大蒜的根分别浸入0.01mmol/L、0.025mmol/L、0.1mmol/L、0.25mmol/L、0.5mmol/L、0.75mmol/L、1.00mmol/L的KH2PO4溶液中，在相同且适宜的条件下培养4h后，测得下图所示的大蒜根系吸收磷的速率曲线。此外，研究还发现在0.025mmol/L的KH2PO4溶液中，大蒜根细胞内的KH2PO4浓度为0.04~0.12mmol/L，此时根细胞仍能吸收磷。如果将大蒜根细胞浸入含DNP（DNP可抑制线粒体功能）的KH2PO4溶液中，根细胞吸收磷的速率明显下降。 问题1：据图示信息和所学知识判断，大蒜根细胞吸收磷有什么特征？可能是哪种跨膜运输方式？并说出你的依据。 能量作用磷酸盐载体蛋白时，其空间结构改变，把磷酸盐运进胞内 需借助载体蛋白、逆浓度梯度运输、需要耗能来抵消化学势能障碍；主动运输，因为其吸收速率曲线不是线性正相关的不耗能、不要载体蛋白的顺浓度扩散——自由扩散，也不是不耗能的借助转运蛋白的顺浓度扩散——协助扩散 任务一：分析资料1，归纳H2PO4-跨膜运输的特点 资料1 H2PO4-的跨膜运输：为开展大蒜治理水体富营养化的研究，研究者将大蒜的根分别浸入0.01mmol/L、0.025mmol/L、0.1mmol/L、0.25mmol/L、0.5mmol/L、0.75mmol/L、1.00mmol/L的KH2PO4溶液中，在相同且适宜的条件下培养4h后，测得下图所示的大蒜根系吸收磷的速率曲线。此外，研究发现在0.025mmol/L的KH2PO4溶液中，大蒜根细胞内的KH2PO4浓度为0.04~0.12mmol/L，此时根细胞仍能吸收磷。如果将大蒜根细胞浸入含DNP（DNP可抑制线粒体功能）的KH2PO4溶液中，根细胞吸收磷的速率明显下降。研究还发现大蒜根细胞几乎不吸收污水中的重金属离子，而吸收H2PO4-很多。 能量作用磷酸盐载体蛋白时，其空间结构改变，把磷酸盐运进胞内 与载体蛋白的特定空间结构有关；载体蛋白和能量；载体蛋白数量和转运效率限制了吸收速率；磷可用于合成核酸、磷脂等来保证生命活动的需要；一种载体蛋白（专一性）通常只适合与一种或一类离子或分子结合 问题2：据左图判断，磷酸盐载体蛋白如何特异性识别磷酸盐离子呢？植物吸收磷酸盐需要什么条件？磷酸盐浓度为0.8mmol/L以后，其吸收速率不再增加的原因是什么？细胞即使付出耗能的代价也要吸收磷，磷对细胞有什么作用？从细胞膜的角度分析大蒜根细胞选择性吸收磷的原因。 一、主动运输： 离子/小分子营养物质借助载体蛋白（运输过程空间结构改变，有专一性、饱和现象）消耗能量的逆浓度运输，如离子泵、小分子营养物质进入上皮细胞（小肠吸收营养物质、肾小管和集合管重吸收营养物质）等 逆浓度运输 载体蛋白 细胞外 细胞内 细胞膜 低浓度到高浓度 要载体蛋白 耗能 特征： “逆水行舟” 运输速率 胞外物质浓度或浓度差 运输速率 O2浓度 载体蛋白专一性：一种载体蛋白只能与一种或一类的离子或分子结合 影响主动运输的因素：物质的浓度、载体蛋白的种类和数量和能量 主动运输：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。主动运输生理意