4.2主动运输与胞吞、胞吐课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第2节 主动运输与胞吞胞吐 情景一 为开展相关研究，科研人员利用小鼠的小肠上皮建立吸收葡萄糖的生物模型。如图表示小肠上皮细胞在肠腔内葡萄糖浓度为0mmol/L、10mmol/L、20mmol/L、30mmol/L、50mmol/L、75mmol/L的浓度下吸收葡萄糖的速率曲线。 葡萄糖的浓度 葡萄糖的吸收速率 rate(umol/min.g.dry wt) 0 10 20 30 50 75 0 3 5 6.8 8.2 8.8 [glucose]mM rate(umol/min.g.dry wt) 问题讨论 1、根据外界溶液中葡萄糖浓度与吸收 速率的关系推测小肠上皮细胞吸收葡萄 糖的方式。 2、由于肠腔内的葡萄糖浓度常常低于小肠上皮细胞内葡萄糖浓度。小肠上皮细胞吸收这些葡萄糖能通过协助扩散吗？为什么？ 3、如何克服这种逆浓度梯度的障碍？ 不是自由扩散 不能，协助扩散只能完成顺浓度梯度的运输 rate(umol/min.g.dry wt) 0 10 20 30 50 75 0 3 5 6.8 8.2 8.8 [glucose]mM rate(umol/min.g.dry wt) 可以推断： 红细胞 主要吸收___主要排出___ Na+ K+ Na+ K+ 26 150 114 5 红细胞内 红细胞外（血浆） 人的红细胞和血浆的各种离子浓度(mmol/l)如下： 排出 吸收 Ca2+ Cl- 70.1 74 3.2 111 排出 吸收 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____浓度梯度运输。 逆 情景二 主动运输 1 主动运输 Active transport 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。 钠钾泵的工作原理 细胞外 细胞内 活动一 尝试描述钠钾泵完成Na+主动运输转出细胞的过程，体会主动运输的特点 首先与载体蛋白的特定部位结合 然后在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将Na+从细胞内逆浓度梯度转运到细胞外 随后钠钾泵又恢复原状。 知识总结 主动运输中载体蛋白的特点 ①一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合 ②转运时载体蛋白的空间结构会发生变化 ③空间结构的改变需要消耗能量 与协助扩散相似 与协助扩散不同 知识总结 主动运输的其他实例 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等； 肾小管上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等； 植物根系细胞吸收等无机盐 各类离子泵等…… 问题：小肠绒毛上皮细胞通过消耗能量的主动运输吸收葡萄糖。这种以消耗能量为代价来吸收葡萄糖对细胞有何积极意义？ 情景三 肠腔 高浓度 低浓度 低浓度 葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质，是细胞需要的物质，保证葡萄糖的供应是保障机体的能量供应的前提。 生命活动正是如此精妙！ 有文献表明1分子葡萄糖有氧呼吸释放的能量是sglt吸收1个葡萄糖的能量40倍以上 活动二 分析影响主动运输速率的因素 物质的浓度 载体蛋白的数量 能量 如何验证能量对主动运输速率的具体影响？ 物质浓度 运输速率 并非你以为的协助扩散 rate(umol/min.g.dry wt) 0 10 20 30 50 75 0 3 5 6.8 8.2 8.8 [glucose]mM rate(umol/min.g.dry wt) 活动二 尝试设计实验探究能量供应对主动运输速率的影响 建议材料和试剂：生长状况良好的绿萝植株幼苗若干、含KNO3营养液 提示：能量供应的不同可以体现在细胞中有氧呼吸强度的差异 要求：分组讨论写出简要的实验分组思路 活动三 图形判别——曲线图 （1）浓度差对物质跨膜运输的影响 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。图1表示运输方式是______________，图2表示的运输方式是_______________________。图2在A点后浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是______________________________________。 自由扩撒 协助扩散或主动运输 载体蛋白的数量是有限的 知识总结 影响跨膜运输的因素 （2）载体蛋白数量对跨膜运输的影响 其他条件适宜的情况下，图3表示运输方式是___________________，图4表示的运输方式是_____________________，图5表示的运输方式是____________________。图5在B点后运输速率不再继续增加，原因是__________________________________ 。 自由扩散 协助扩散 主动运输 受能量供应限制