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

学习目标: 1.说出主动运输的过程、特点和意义; 2.举例说明胞吞、胞吐的过程、特点; 3.列表比较几种跨膜运输的方式的区别。 4.2 主动运输与胞吞胞吐 4.2 主动运输与胞吞胞吐 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? 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的浓度比血液中高20-30倍。 问题探讨 逆浓度运输,不是 是 具有普遍性 ① ② ③ 低 高 过程 一、主动运输 载体蛋白 能量 细胞外 细胞内 细胞膜 载体蛋白特异性 载体蛋白的特点:特异性;饱和性;和被转运的物质结合;转运过程中空间结构发生变化,可重复利用 ③ ① ② 1.特点: 一、主动运输 ①逆浓度梯度运输; ②需要载体蛋白的协助; ③需要消耗能量。 低 高 (供能) 2.意义:P70第一段 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营养物质,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。 判断:①同种物质进出不同细胞的运输方式不一定相同 ②逆浓度梯度运输一定是主动运输 ③需要载体蛋白协助的运输方式不一定是主动运输;需要通道蛋白协助的运输方式一定是协助扩散 影响物质运输速率因素及曲线 1.浓度差对物质跨膜运输的影响 自由扩散 协助扩散 A点后浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加,原因是 受转运蛋白数量的限制 2.转运蛋白数量对跨膜运输的影响 转运 转运 转运 自由扩散 协助扩散 主动运输 B点后运输速率不再继续增加,原因是: 受能量供应限制 3.氧气含量对跨膜运输的影响 自由扩散或协助扩散 主动运输 P点时:无氧呼吸为物质的运输提供能量。 PQ段:随着氧气含量的增加,有氧呼吸产生的能量越多,主动运输的速率越大。 Q点以后:当氧气含量达到一定程度后,受转运蛋白以及其他限制因素的影响,运输速率不再增加。 4.能量 自由扩散或协助扩散 主动运输 B点后不再增加原因是: 载体蛋白数量有限 P70 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。 例:变形虫摄取水中的有机物颗粒,就需要解决大分子物质进入细胞的问题。 P71 乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素(胰岛素)、消化腺细胞分泌的消化酶(唾液淀粉酶、胃蛋白酶等),都需要排除细胞外。其实,大部分细胞都能够摄入和排出特定的大分子物质。这些大分子是怎样进出细胞的呢? 细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。 一、胞吞与胞吐——胞吐 二、胞吞、胞吐 当细胞摄取大分子时,首先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。 二、胞吞与胞吐——胞吞 P71右上角相关信息:胞吞形成的囊泡,在细胞内可以被溶酶体降解。 二、胞吞、胞吐 1.胞吞、胞吐过程中膜的变形体现了膜的流动性。 2.因为游离的核糖体,所合成的蛋白质也只能游离于细胞质中。一般只能留在细胞内供细胞自身使用。而附着的核糖体合成的蛋白质经加工后,包裹在囊泡中可以胞吐的方式分泌到细胞外。 胞吞胞吐特点:①不需要载体蛋白、需要细胞膜上特定蛋白质的识别;②需要消耗细胞呼吸所释放的能量。 胞吞胞吐实例——痢疾内变形虫、白细胞吞噬病原微生物 人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫,能通过胞吐作用分泌蛋白质分解酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,并引发阿米巴痢疾。 综上所述,除一些不带电的小分子是自由扩散外,离子和小分子的跨膜运输都要借助于转运蛋白,体现了蛋白质是生命活动的承担者。 一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质,因此细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。 像蛋白质这样的生物大分子,通过胞吞或胞吐进出细胞,其过程也需要膜上蛋白质的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。 P72页 主动运输与胞吞胞吐 物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系? 模型 运输方式 运输方向 是否需要 载体蛋白 能量 举例 自由扩散 主动运输 协助扩散 胞吞胞吐 高浓度 低浓度 低浓度 高浓度 高浓度 低浓度 不需要 需要 需要 不需要 不需要 不需要 需要 需要 水分子、离子、葡萄糖、氨基酸顺浓度梯度运输 离子或其他物质逆浓度梯度运输 气体(氧气、二氧化碳)、脂溶性小分子(甘油、乙醇、苯等) 大分子