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2节 主动运输与胞吞、胞吐 第四章 细胞的物质输入和输出 课本P69 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。 甲状腺滤泡上皮细胞 讨论: 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? 不是(低浓度→高浓度) 需要细胞提供能量 问题探讨 葡萄糖、氨基酸等物质进入小肠上皮细胞的运输方向是怎样的? 具有普遍性 低浓度到高浓度(逆浓度梯度) 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? 课本P69 问题探讨 一、主动运输 (1)概念: (2)运输方向: (3)特点: 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。 (低浓度→高浓度) 逆浓度梯度运输 ①消耗能量(ATP) ②需要载体蛋白 外 内 细胞膜 载体蛋白 能量 小分子物质 任务一:阅读P69-70并结合图4-6找出主动运输的概念、运输方向、特点、实例及影响因素 注意:不同离子或分子的大小和性质不同,不同蛋白质的空间结构差别也很大,所以一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 离子或分子与载体蛋白结合后,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变化,就将它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,载体蛋白随后又恢复原状,又可以去转运同种物质的其他离子或分子。 磷酸盐离子载体模式图 磷酸盐离子 H+载体模式图 H+ H+ 载体蛋白特点: ①具有特异性; 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可重复利用。 (4)实例: 植物根部细胞吸收无机盐离子; 葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞; 甲状腺细胞吸收碘离子。 一、主动运输 细胞能量供应 P P点之后 限制因素: 载体蛋白 数量有限 P点之前 限制因素: 物质的 浓度 P P点之后 限制因素: 载体蛋白 数量有限 P点之前 限制因素: 能量 ①载体蛋白的种类和数量 ②能量 (5)影响因素: 物质的浓度 ④温度 ③细胞外物质的浓度 一、主动运输 事实1:在自然界中生长的生物所处的环境中的营养物质含量往往很低,在这种情况下被动运输难以发挥作用。主动运输则可以逆浓度运输,将环境中较低浓度营养物质运输进入胞内,保证生物正常生长繁殖。 事实2:生物体代谢产生的代谢废物如尿酸,尿素氮,肌酐等很重要的排出途径是通过肾脏的滤过作用排出,如果肾脏功能出现问题,血液中的垃圾就无法及时排出,这些毒素在人体内积累到一定浓度时就会出现尿毒症。 (6)意义: 主动运输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。 一、主动运输 探究Na+进、探究Na+进、出肾小管上皮细胞的方式出肾小管上皮细胞的方式 探究Na+进、出肾小管上皮细胞的方式 肾小管上皮细胞内Na+浓度仅为10mmol.L-1, 远低于细胞外。ATP为一种能源物质。 肾小管官腔 肾 小 管 上 皮 细 胞 毛细血管 Na+ Na+ 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。 ②Na+以何种方式运出肾小管上皮细胞?请说出判断依据。 协助扩散, Na+顺浓度梯度运输且借助于通道蛋白进入肾小管上皮细胞。 逆浓度梯度进行,需要载体蛋白协助,且消耗能量,是主动运输。 注意:同一物质进入不同组织细胞的方式可能不同。 同一物质进出同一细胞的方式也可能不同 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。 肺 黏液阻塞了气道 联系生活 课本P70 小结:小分子、离子物质跨膜运输方式 方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 运输方向 是否需要转运蛋白 是否 消耗能量 影响因素 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度 不需要 需要 需要 不消耗 不消耗 消耗 浓度差 ①浓度差 ②转运蛋白 的数量 ①转运蛋白 的数量 ②物质的浓度 ③能量 合作探究 1.影响跨膜运输速率的因素及图像分析。尝试解读下图信息,回答相关问题。 甲 乙 丙 (1)图甲所示的运输方式是 ,其运输速率受 的影响。 自由扩散 自由扩散 浓度差 (2)图乙中的物质运输速率受 的影响,OA段主要受 的影响,AB段受 的限制,运输速率不再增大。图乙所示的运输方式可能是 。 甲 乙 丙 自由扩散 浓度差和载体蛋白数量 浓度差 载体蛋白数量 协助扩散/主动运输 协助扩散或主动运输 合作探究 (3)图丙中的物质运输速率受 的影响,OC段主要受 的影响,CD段主要受