内容正文:
第四章 细胞的物质输入和输出
4.2 主动运输与胞吞、胞吐
01
学习
目标
02
通过阅读分析相关资料,理解主动运输和胞吞胞吐的过程和特点,构建本节课核心概念,巩固相应的结构与功能观、物质与能量观,培养信息获取与分析、归纳与概括的科学思维能力。(生命观念、科学思维)
03
通过设计实验探究柽柳的根部吸收无机盐离子的方式,培养解决陌生情境中问题的科学探究能力。(科学探究)
通过生活实例分析,运用知识解决实际问题。(社会责任)
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。
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗?
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?
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?
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。
这些物质是如何运进细胞的呢?
主动运输
肾小球每天滤过钠约500 g,每天尿液中排出3~5 g。
肾小管上皮细胞内Na+浓度仅为10 mmol·L-1,远低于细胞外。ATP为一种能源物质。
(1)肾小管腔中原尿里大量的Na+以何种方式进入肾小管上皮细胞?请说出判断依据。
(2)Na+以何种方式运出肾小管上皮细胞?请说出判断依据。
主动运输
肾小管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+泵需要消耗ATP。
(1)图中葡萄糖进、出肾小管上皮细胞分别是何种方式?
(2)Na+-K+泵对葡萄糖的运输有无影响?
(3)图中同一种物质进出细胞的方式是否相同?并举例说明。
主动运输
药理学试验发现,植物载体蛋白抑制剂阿米洛利能显降低逆浓度跨膜运输速率; 而通过某生物技术手段获得拟南芥载体蛋白量高于正常植株,其逆浓度跨膜运输速率增加。
资料说明植物逆浓度梯度吸收需要什么条件?
运输方向:逆浓度梯度(低→高)
需膜上载体蛋白的协助
需要消耗能量
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的化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。
特点:
主动运输
主动运输
原尿中的葡萄糖如果不能全部被肾小管上皮细胞重吸收,则会排出体外,对人体不利。机体每天可产生40~60 mmol氢离子(H+)固定酸,这些氢离子必须被中和并由肾脏排出,否则会对机体造成严重危害。肾小管通过主动运输分泌氢离子的功能可以确保其从尿液中顺利排出。
主动运输有什么意义?
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。
思考·讨论
1.与主动运输有关的细胞器有?
2.影响主动运输速率的因素有?
←限制因素:载体蛋白的数量
限制因素:能量
↓
←限制因素:能量
限制因素:载体蛋白数量
↓
P
P
细胞膜上葡萄糖的载体蛋白不足时,细胞就无法从血液中吸收葡萄糖,造成血糖浓度过高,从而导致糖尿病。
当组织细胞膜上葡萄糖的载体蛋白不足时,会导致糖尿病,你能根据我们所学的知识加以解释吗?
思考·讨论
主动运输
囊性纤维病
与生活的联系
人体的血浆、原尿、终尿主要成分和含量
原尿中每天滤出的蛋白质可达1.8g左右,但尿液中几乎无蛋白质
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自主学习
1、阅读教材P71页,根据图文资料辨析大分子物质进、出肾小管上皮细胞的方式。
2、思考讨论胞吞、胞吐的特点。
(1)胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系?
(2)物质通过胞吞、胞吐进出细胞的方式有何特点?
(3)胞吞,胞吐穿过了几层生物膜?
胞吞过程
①大分子与膜上的 结合;
②细胞膜 ,
包围着大分子结合;
③小囊从细胞膜 下来,
形成 ,进入细胞内部。
受体蛋白
内陷形成小囊
分离
囊泡
能量
特点
①不需要载体蛋白
②需要细胞膜上特定蛋白质的识别
③需要细胞呼吸所释放的能量
实例
白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等。
胞吞胞吐
胞吐过程
①细胞需要外排的大分子,
先在细胞内形成 ;
②囊泡移到细胞膜处,
与细胞膜 ;
③大分子排出到细胞外。
囊泡
融合
胞吞、胞吐过程能发生的