内容正文:
第四章 细胞的物质输入和输出
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
目标
01
02
03
采用归纳与比较、模型与建模的方法,说明主动运输和被动运输的关系。
(科学思维)
基于给定的事实,设计探究物质跨膜运输的过程。运用物质进出细胞的知识,了解与之相关的疾病,关注人体健康。(科学探究、社会责任)
运用结构与功能相适应的观念,说出细胞膜的特性与胞吞、胞吐的关系。(生命观念)
学习目标
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自由扩散演示按钮
协助扩散演示按钮
方式 自由扩散 协助扩散
条件 能量
转运蛋白
速率影响因素
实例
运输方向
不需要
不需要
不需要
需要
O2、CO2、脂溶性小分子
离子、一些小分子有机物
被运物质浓度高的一侧→浓度低的一侧(顺梯度)
浓度差
浓度差、转运蛋白
温故知新:被动运输
问题1: 生命活动需要的各种物质都可以通过被动运输完成吗?
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浓度比血液中高20-25倍。
情境视频一
甲状腺细胞关于吸碘的独白(视频)
问题2: 碘进入甲状腺滤泡上皮细胞是通过被动运输吗?
碘是从低浓度运输到高浓度,而被动运输时从高浓度到低浓度的运输方式,所以碘进入甲状腺滤泡上皮细胞不是被动运输。
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高20-25倍。
情境视频一
甲状腺细胞关于吸碘的独白(视频)
问题3: 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能量?
需要细胞提供能量。
问题4: 这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性?
实例一
实例二
实例三
小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度
轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。
人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。
情境材料一
问题5: 细胞如何吸收这些低浓度的离子和分子?我们把细胞这种物质运输方式称为什么呢?
主动运输的概念、特点、有关的细胞器有哪些?
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1
合作探究一:请同学们自主阅读教材P82-83,小组合作完成以下问题。
主动运输中载体蛋白的特点。
举例哪些物质可以通过主动运输方式进出细胞,主动运输中能量的来源。
一、主动运输
影响主动运输的因素,主动运输的意义。
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一、主动运输
主动运输的过程(视频)
一、主动运输
1.概念:
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,这种方式叫做主动运输。
主动运输精美效果(视频)
特点
逆浓度梯度运输
1
需要载体蛋白
2
需要能量
3
2.特点:
3.有关细胞器:
①核糖体
②线粒体
一、主动运输
4.载体蛋白特点:
01
具有特异性(或专一性)
02
与被转运的离子或分子结合
03
转运过程中空间结构发生变化
04
可重复利用
但具有饱和性
5.主动运输的实例:
01
02
03
04
05
细胞(除红细胞)吸收葡萄糖
小肠上皮细胞吸收氨基酸、核苷酸等营养物质
植物细胞吸收矿质元素等
吸收无机盐离子(顺浓度梯度运输除外)
肾小管对葡萄糖的重吸收
一、主动运输
6.能量来源:
第一类:
直接消耗ATP的主动运输,通常称为泵(ATP驱动泵)。
①Na+-K+泵
②H+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
6.能量来源:
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。
A.用呼吸抑制剂处理不会影响该离
子的跨膜运输
B.图中膜结构一定是细胞膜
C.这种运输方式能够保证活细胞主动选择吸收所需要的营养物质
D.膜上载体蛋白结合离子后其空间结构发生不可逆的改变
实战训练
1.物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一,也是细胞膜的重要功能之一。如图表示某种离子跨膜运输的过程,下列叙述正确的是( )
实战训练
A.载体蛋白b转运葡萄糖的过程中需要ATP水解供能
B.在载体蛋白c的协助下,细胞内外的Na+浓度趋于相同
C.肠腔中的Na+浓度降低,会影响小肠上皮细胞吸收葡萄糖
D.机体短暂的供氧不足,会影响葡萄糖由小肠上皮细胞进入组织液
2.主动运输的能量可来自ATP水解或电化学梯度(离子的浓度梯度),如图是与小肠上皮细胞有关的葡萄糖跨膜运输的示意图,其中a、b、c表示载体蛋白。据图分析,下列叙述正确的是( )
一、主动运输
7.影响因素:
P点
(P点后低浓度到高浓度)
(1)物质浓度(在一定的范