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

4.2 主动运输与胞吞、胞吐 胞吞 细胞外 细胞内 胞吐 细胞外 细胞内 第四章 细胞的物质输入和输出 1 自由扩散 协助扩散 定义 特点 动力 影响因素 举例 课前回顾 什么是主动运输?主动运输的特点、意义是什么?有哪些实例? 影响主动运输的因素有哪些? 什么是胞吞、胞吐?特点?利用生物膜的什么特性?有哪些实例? 本节核心问题 【问题探讨】 碘浓度低 碘浓度高 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 一、主动运输 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? 材料分析,小组讨论 不是 需要细胞提供能量 一、主动运输 资料阅读 人的红细胞和血浆的钠钾浓度(mmol/l) 养料 小肠液 小肠上皮细胞内 葡萄糖 0.3 1.6 氨基酸 2.2 5.8 离子 红细 胞内 红细胞外 (血浆) Na+ 26 114 K+ 150 5 小肠上皮细胞与小肠液的葡萄糖和氨基酸 小肠上皮细胞从小肠液吸收葡萄糖、氨基酸是逆浓度梯度运输。红细胞从血浆中吸收K+,排出Na+是逆浓度梯度运输。 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,这种方式叫作主动运输。 2.特征: 1.逆浓度梯度运输 2.需要载体蛋白 3.需要消耗能量(ATP) 3.实例:无机盐离子,氨基酸、葡萄糖等 一、主动运输 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) ①Na+-K+泵 ②H+泵 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。 8 所有的离子以及氨基酸、葡萄糖都是通过主动运输进出细胞吗? 主动运输一定都是逆浓度梯度运输吗? 无机盐进行主动运输过程中用的是同一种载体蛋白吗? 思考: 主动运输不一定都是逆浓度梯度,比如饭后小肠上皮细胞吸收葡萄糖属于主动运输,但是细胞外的葡萄糖浓度可能高于细胞内 载体蛋白的特点:(1)具有特异性(或专一性);(2)与被转运的离子或分子结合;(3)转运过程中空间结构发生变化;(4)具有饱和性;(5)可重复利用。 与生活实际联系 患者肺部支气管上皮细胞表面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。 囊性纤维病 10 桐花树的泌盐现象 海鸟(海鸥)的盐腺 盐腺 4.主动运输的意义: 通过主动运输来选择吸收所需要的物质,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要。 一、主动运输 1.主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等。如图为Na+、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列关于图中物质跨膜运输过程的分析错误的是 A.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是不需耗能的主动运输 B.Na+从小肠上皮细胞进入组织液是需要消耗ATP的主动运输 C.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na+从肠腔进入小肠上皮细胞相伴随 D.Na+从肠腔到小肠上皮细胞以及葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液均为被动运输 离子电化学梯度 √ 提醒: 某物质的具体运输方式并不唯一,需要根据具体情况去分析判定 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。 12 请根据主动运输的特点,哪些因素会影响主动运输的速率? 二、影响主动运输的因素 二 影响物质跨膜运输的因素 (1)物质浓度(在一定的浓度范围内) 物质运输速度 物质浓度 自由扩散 物质运输速度 物质浓度 · · a b c 载体蛋白的数量有限 协助扩散或主动运输 细胞内 浓度 时间 · a b c 细胞外浓度 主动运输 二 影响物质跨膜运输的因素 (2)O2的浓度 运输速率 O 氧气浓度 主动运输 运输速率 O 氧气浓度 自由扩散或协助扩散 Q:温度是否影响物质跨膜运输? 会,温度不仅影响呼吸作用,从而影响能量的供给,还会影响膜的流动性 流动性 二 影响物质跨膜运输的因素 (3)温度 其他条件适宜的情况下,图3表示运输方式是_,图4表示的运输方式是_,图5表示的运输方式是_。图5在B点后运输速率不再继续增加,原因是_ 。 自由扩散 协助扩散 主动运输 受能量供应限制 二 影响物质跨膜运输的因素 (4)载体蛋白数量 小分子物质跨膜运输方式比较 自由扩散 协助扩散 主动运输 运输方向 转运蛋白 能量 举例 O2,