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4章 细胞的物质输入和输出 第2节 主动运输和胞吞、胞吐 被动运输 物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 概念 特点 类型 顺浓度梯度,不需要消耗细胞产生的能量 自由扩散 协助扩散 概念 运输方向 特点 实例 影响因素 概念 运输方向 特点 实例 影响因素 问题探讨 人体甲状腺分泌甲状腺激素,在生命活动中起着重要的作用。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。 讨论 甲状腺滤泡上皮细胞 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? 不是 需要细胞提供能量 具有普遍性 阅读教材P69-72,思考: 1.主动运输的概念、过程、实例、特点、意义、影响因素? 2.胞吞、胞吐的过程、特点、实例? 3.主动运输、被动运输、胞吞与胞吐的区别和联系? Na+ K+ 红细胞内 26 150 红细胞外(血浆中) 114 5 葡萄糖 氨基酸 小肠液 0.3 2.2 小肠上皮细胞中 1.6 5.8 人的红细胞和血浆的Na+、K+浓度(mmol/l) 人的小肠上皮细胞和小肠液的葡萄糖和氨基酸浓度(mmol/l) (1)红细胞从血浆中吸收K+,排出Na+ 是逆浓度梯度运输。 (2)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。 (3)轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境 高63倍。 这种逆浓度梯度运输普遍存在。 这些物质为什么能逆浓度梯度运输? ①被运输的特定分子或离子与载体蛋白的特定部位结合 ②在细胞内化学反应释放的能量推动下,载体蛋白的空间结构发生改变,将所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来 ③载体蛋白恢复原状,又可以转运同种物质的其他离子或分子。 碘、Na+ 、K+ 、Ca2+、等物质逆浓度跨膜运输时 有氧呼吸 C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+大量能量 无氧呼吸 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量 C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 酶 酶 酶 ATP 热能 ATP 热能 ATP 热能 ATP ADP +能量(用于各项生命活动) ATP水解酶 在细胞内化学反应释放的能量,如细胞呼吸释放的能量 一、主动运输 1.概念: 物质逆浓度梯度跨膜运输,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。 2.特点: 3.实例: ①甲状腺细胞吸收碘 ②植物根部细胞吸收无机盐离子 ③动物细胞吸收K+和排出Na+ ④小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等。 ①逆浓度梯度 ②需要载体蛋白协助 ③需要消耗细胞内化学反应释放的能量 ATP (一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子、分子结合) (1)具有特异性 (3)转运过程中空间结构发生变化 (2)与被转运的离子或分子结合 (4)可重复利用 载体蛋白的特点 (5)具有饱和性 用绣花功夫办美的教育 Doing beauty education with embroidery Kung Fu 4.意义 普遍存在于动、植物和微生物细胞中,通过主动运输来选择吸收所需的物质,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。 传统治疗方案: ①抗生素②支气管扩张剂 ③肺移植 基因治疗方案: 把控制正常CFTR蛋白的基因与腺病毒结合,导入人体肺部细胞 ? 与社会的联系 囊性纤维病 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。 5.影响因素 (1)载体蛋白数量: 载体蛋白具有饱和性和特异性,对主动运输产生制约 (2)能量: 凡是影响细胞化学反应释放能量的因素都能影响主动运输,如O2浓度、温度等 载体蛋白数量有限 载体蛋白数量有限 无氧呼吸提供能量 以上各图分别对应哪种跨膜运输方式? 图中A、B、C三点物质运输速率的限制因素分别是什么? 协助扩散 协助扩散 或自由扩散 转运蛋白数量限制 载体蛋白数量的限制 能量的限制 自由扩散 主动运输 反馈练习 用绣花功夫办美的教育 Doing beauty education with embroidery Kung Fu 1.下图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图,下表选项中正确的是( ) D 变形虫的胞吞、胞吐示意图 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。 乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶,都需要排出细胞外。其实,大部分细胞都能够摄人和排出特定的大分子物质。 这些大分子和颗粒物是怎样进出细胞的呢? 变形虫摄取水