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

第四章 细胞的物质输入和输出 第4.2节 主动运输与胞吞、胞吐 课堂导入 1 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浓度比血液中的高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? 不是 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? 需要细胞提供能量 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? 具有普遍性 本节学习目标 主动运输 胞吞与胞吐 物质跨膜运输 主动运输 2 物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输 主动运输 实例: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。 Na+ K+ 26 150 114 5 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。 Ca2+ Cl- 70.1 74 3.2 111 人的红细胞和血浆的各种离子浓度(mmol/l)如下: 逆 红细胞内 红细胞外(血浆) 排出 吸收 吸收 排出 主动运输特征: 方向:从 浓度→ 浓度侧; 动力: 特点: 实例: 低 (逆浓度梯度) 高 需要载体蛋白、消耗能量 葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞,氨基酸、无机盐、绝大多数离子的跨膜运输 (ATP提供能量) 细胞内化学反应所释放的能量 意义:保证活细胞按照生命活动的需要,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 主动运输意义:保证活细胞按照生命活动的需要,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 细胞外 细胞内 细胞膜 能量 载体蛋白 被动运输与主动运输的比较 物质跨膜运输的方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 是否需要转运蛋白 不需要 需要 需要 是否消耗能量(ATP) 不消耗 消耗 实例 氧气、水、甘油等通过细胞膜 葡萄糖通过红细胞 水通过水通道 K+通过离子通道 葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜;离子通过细胞膜等 胞吞胞吐 3 转运蛋白虽然能够帮助许多离子和小的分子通过细胞膜,但是,对于像蛋白质和多糖这样的生物大分子的运输却无能为力。大分子物质是通过胞吞和胞吐进出细胞的。 胞吞:①细胞摄取的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。 ②小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,可以被溶酶体降解。 过程:大分子物质 囊泡 大分子物质进入细胞内 与膜上的蛋白质结合 细胞膜内陷、分离 胞吐: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。 过程:大分子物质 大分子物质排到细胞外 在细胞内形成囊泡 囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合 1.在物质的跨膜运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,需要消耗细胞呼吸所释放的能量,跨过0层膜。 2.胞吞、胞吐的实现与生物膜的结构特点_有关。 3.胞吞需要糖蛋白识别。 一定的流动性 胞吞胞吐特征: 胞吞、胞吐过程的特点及意义 物质跨膜运输 4 1.胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系? 实现胞吞、胞吐的生物膜结构基础是细胞膜的流动性 2.游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质多是供细胞自身使用,而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够分泌到细胞外。试分析其中的道理。 内质网上的核糖体合成的蛋白质直接进入内质网,内质网内的蛋白质可通过囊泡进入高尔基体,高尔基体通过胞吐将蛋白质分泌到细胞外。 载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变。 通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。 水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的。 转运蛋白 载体蛋白 通道蛋白 含义 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变 根据溶质大小和电荷进行辨别,只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,有水通道蛋白和离子通道蛋白 特点 参与主动运输(逆浓度)和协助扩散(顺浓度),在运输过程中与相应的分子特异性结合(具有类似于酶和底物结合的饱和效应)自身的构型会发生变化,并且会移动 只参与协助扩散,在运输过程中并不与被动运输的分子或离子相结合,也不会移动并且是从高浓度向低浓度运输,所以运输时不消耗能量 实例 葡萄糖载体蛋白 水通道蛋白 相同点 化学本质均为蛋白质,均分布在细胞的膜结构中,都有控制特定物质跨膜运输的功能;对被动运输的物质具有高度的特异性或选择性。 对比载体蛋白和通道