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（2019）必修1

1.4.2 主动运输与胞吞、胞吐 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吸收碘是通过被动运输吗？ 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？ 这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？ 问题探讨 Na/I同向转运体 2 小肠上皮细胞 小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度，但它们仍然能被小肠上皮细胞吸收。 红细胞 人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。 轮藻 轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。 无论是植物细胞、动物细胞还是微生物细胞，都有许多物质的跨膜运输是逆浓度的。 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，这种方式叫主动运输。 1.概念： 一、主动运输 完整过程 2.过程： ①分子或离子与载体蛋白结合 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，就将载体蛋白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载体蛋白又恢复原状，再去转运同种物质的其他离子或分子。 载体蛋白的特定部位要与被运输的物质结合。由于被运输物质的大小和性质不同，不同载体的空间结构也有差别，所以一种载体只适合与一种或一类离子或分子结合。（例如葡萄糖载体也可以运输果糖、半乳糖等结构类似的单糖） 载体专一性及饱和性 7 3.实例： 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸；各种离子的吸收 8 4.影响因素： 温度、物质的浓度、载体蛋白的数量、能量 自由扩散 协助扩散或主动运输 请对以下曲线图进行分析，判断其对应的跨膜运输方式，并尝试做出解释。 被动运输或哺乳动物成熟红细胞的主动运输 主动运输 5.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。 项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输 运输方向 转运蛋白 细胞内的能量 代表例子 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 需要消耗 氧气、水、甘油等通过细胞膜 葡萄糖进入红细胞 葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞；离子通过细胞膜等 水通过水通道 K+通过离子通道 三种物质运输方式的比较 12 注： 1、被动运输、主动运输的对象是小分子物质（气体分子、葡萄糖和氨基酸等）和离子。 2、载体蛋白既可以介导协助扩散，也可介导主动运输，区别在于是否消耗能量，物质转运的方向；通道蛋白只介导协助扩散（目前只发现水通道蛋白和离子通道蛋白）。 3、载体蛋白的特点：特异性、饱和性；通道蛋白的特点：特异性。 4、离子进出细胞除通过离子通道为协助扩散，其余情况均优先考虑主动运输。 5、葡萄糖进入红细胞为协助扩散，进入小肠上皮细胞为主动运输。 钠钾泵可以在细胞内外建立Na+浓度梯度，相当于储存了电势能。小肠绒毛上皮细胞通过消耗这一电势能主动吸收葡萄糖。 问题： 小肠绒毛上皮细胞在游离面通过何种方式吸收葡萄糖？在其基底面通过何种方式将葡萄糖转运出去？ 思考·讨论 游离面 基底面 主动运输 协助运输 14 小肠绒毛上皮细胞游离面通过主动运输吸收葡萄糖，可以最大限度吸收利用外源营养物质，避免浪费。类似地，在肾小管腔一侧也是通过主动运输吸收葡萄糖的。 葡萄糖进入体内后，通常以协助扩散的方式进行转运，这样可以减少能量消耗。 游离面 基底面 思考·讨论 15 补充：主动运输的类型 (1)直接型：直接消耗ATP的主动运输，通常称为泵(ATP驱动泵)，如Na＋－K＋泵(如图1)。 (2)间接型：利用依赖ATP的Na＋－K＋泵活动建立的细胞膜两侧Na＋的跨膜浓度梯度主动运输，如肾小管对氨基酸、葡萄糖等的重吸收(如图2)。 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。 二、胞吞、胞吐 这些大分子是怎样进出细胞的呢？ 1、胞吞 当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞 2、胞吐 细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐 思考：只有大分子通过胞吞、胞吐进出细胞的吗？ 白细胞消灭病菌 3、特点: 需要消耗能量，不需要载体蛋白，但需要膜上蛋白质的参与 膜的流动性 4、结构基础： $$