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 本节目标 胞吞与胞吐 01 主动运输 02 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? 2.这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性? 不是 具有普遍性 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细胞提供能量? 需要细胞提供能量 可以推断: 红细胞 主要吸收_主要排出_ K+ Na+ Ca2+ Cl- 70.1 74 3.2 111 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 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 一、主动运输 细胞膜 外 能量 载体蛋白 低浓度 高浓度 细胞不需要你,我不能将你运输进去! 细胞需要你,快进来! 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、离子等 内 主动运输 从低浓度到高浓度 实例:细胞吸收氨基酸、无机盐等,植物吸收矿质元素等。 小肠上皮细胞或肾小管上皮细胞吸收葡萄糖为主动运输,其余细胞吸收葡萄糖是协助扩散。 影响因素: 载体蛋白的种类和数量、能量供应 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的化学反应所释放的能量。 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)载体蛋白在运输完成后形态与运输前相同 转运蛋白 载体蛋白 通道蛋白 每次转运时都会发生自身构象的改变。 具有专一性(葡萄糖进入红细胞) 分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道结合。 专一性(如水通道、钾离子通道) 细胞外 细胞内 细胞膜 载体蛋白 能量 主动运输能够保证活细胞按照生命活动的需要,主动地从周围环境中社区必要的营养物质,排出细胞内产生的各种代谢废物及对细胞有害的物质,对于活细胞完成各项生命活动有重要作用。 主动运输的意义 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 转运蛋白 消耗能量 实例 √ √ × × √ 离子或其他物质逆浓度梯度运输 水、气体、 脂溶性小分子(甘油、乙醇、苯等) 水分子*、离子、葡萄糖、氨基酸顺浓度梯度运输 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 科学探究——物质跨膜运输方式的实验探究 1.实验原理 根据主动运输和被动运输的条件:能量和转运蛋白,确定实验的自变量。 2.实验方法 (1)探究是主动运输还是被动运输的方法 (2)探究是自由扩散还是协助扩散的方法 对主动运输的认识和理解,判断有关表述的正误 (1)氧气浓度的高低对细胞逆浓度梯度吸收物质不造成影响 ( ) (2)温度影响主动运输的速率,也影响被动运输的速率 ( ) (3)主动运输过程中载体蛋白的空间结构不发生改变 ( ) × √ × 主动运输 Active transport 囊性纤维病 肺 黏液阻塞了气道 14 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。 与社会的联系 影响物质运输速率的因素及曲线分析 (1)物质浓度 ①图甲的运输速率只与物质浓度有关:自由扩散。 ②图乙运输速率与物质浓度、膜上转运蛋白数量的影响, 协助扩散或主动运输。 (2)O2浓度 ①图丙运输速率与O2浓度大小无关,自由扩散或协助扩散。 ②图丁运输速率与O2浓度大小相关,主动运输 a点时,物质运输所需的能量由无氧呼吸提供; b点之后运输速率不变的主要原因是膜上载体蛋白数量有限。 (3)温度 【检测】下图是几种物质进出细胞方式中,运输速率与影响因素间的关系曲线图,下列与此图相关的叙述中,正确的是( ) A. 与氧气进出细胞相符的图有①③⑤ B. 与葡萄糖进入红细胞相符的图有①④⑥ C. 与K+进入神经细胞相符的图有②④⑤ D. 与蛋白质类物质进出细胞相符的图有②③⑥ A ②③ ②④⑥ 胞吐或胞吞 自由扩散 协助扩散或主动运输 自由扩散或协助扩散 主动运输 自由扩散 主动运输或协助扩散 自由扩散 协助扩散或主动运输 自由扩散或协助扩散 主动运输 自由扩散 主动运输 协助扩散 C 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 ( ) 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 【检测】右图为一