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

本节聚焦: 主动运输与被动运输的区别是什么？这对细胞的生活有什么意义？ 胞吞、胞吐有什么特点？对于细胞的生命活动有什么意义？ 物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系？ 必修1/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 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20-25倍。 讨论 1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？ 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？ 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？ 不是 需要细胞提供能量 具有普遍性 甲状腺滤泡上皮细胞 一.主动运输 细胞逆浓度梯度运输物质的方式是普遍存在的： 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。 细胞能保持内外离子浓度差恒定， 是因为这些离子是逆浓度梯度运输。逆浓度梯度运输是如何进行的呢？运输方式是什么呢? 一.主动运输 Na+、K+、Ca2+等离子首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合。由于不同离子或分子的大小和性质不同，不同蛋白质的空间结构差别也很大，所以一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 1.过程： 离子或分子与载体蛋白结合后，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。 将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又恢复原状。 2.概念： 3.特点： 一.主动运输 物质逆浓度梯度进行的跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应释放的能量，这种方式叫作主动运输。 从低浓度到高浓度； 需要载体蛋白的协助； 需要能量（ATP或者离子电化学梯度)。 ——物质逆浓度梯度进出细胞的运输 如：Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜； 葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞。 一.主动运输 4.实例分析(两类主动运输)： 第一类：直接消耗ATP的主动运输。通常称为“泵”(ATP驱动泵) ②Na+ - K+泵 ①H+泵 ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。 一.主动运输 4.实例分析(两类主动运输)： 第二类：间接消耗ATP的主动运输。 如图：小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时，没有直接消耗ATP，而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。 肾小管上皮细胞吸收葡萄糖同上。 一.主动运输 5.影响主动运输的因素： (1)载体蛋白的种类和数量 (2)能量(氧气) （载体蛋白饱和点） 运输速率 O2浓度 P点 Q点 （由无氧呼吸提供能量） 运输速率 载体蛋白数量 P点 （载体蛋白饱和点） 主动运输中，载体蛋白数量达到一定程度后，转运速率不再增加（如图P点），原因是受能量供应限制。 PQ段，随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越多，主动运输的速率越高；Q点后，当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响，运动速率不再增加。 一.主动运输 5.影响主动运输的因素： 温度 生物膜的流动性 酶活性 呼吸速率 影响 影响 物质运输速率 (3)温度 　主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，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。从而保证细胞和个体生命活动的需求。 6.意义： 一.主动运输 囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。 Cl-转运蛋白功能异常 聚集于细胞内 导致胞内渗透压上升 黏液丢失水分变粘稠，无法及时清除 造成 细菌感染 10 归纳小结：物质跨膜运输方式的比较 自由扩散 协助扩散 主动运输 运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度 转运蛋白 不需要 需要 需要 能量 不消耗 不消耗 消耗 举例 H2O、CO2、O2、 甘油、乙醇、苯 红细胞吸收 葡萄糖 小肠绒毛上皮细胞 吸收葡萄糖 影响因素 （载体蛋白/通道蛋白） （载体蛋白） （ ATP或离子驱动 ） 浓度差 浓度差、转运蛋白的种类和数量 能量、转运蛋白的种类和数量 （由高浓度向低浓度） （由高浓度向低浓度） （由低浓度向高浓度） 二.胞吞与胞吐 淀粉酶和胰岛素都是蛋白质，是生物大分子，因此无法