内容正文:
第四章 细胞的物质输入与输出
第2节 主动运输与胞吞胞吐
学习目标:
根据已有知识,提出假说并自主探究小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖的条件,进一步归纳主动运输的概念(科学思维、科学探究、生命观念)。
通过构建模型,小组合作模拟主动运输的过程,进一步认识生物体结构与功能相适应的特点,立足事实分析并认同主动运输的意义(生命观念、科学探究)。
概述胞吞和胞吐的过程, 基于实例推理其特点及意义,应用相关知识解释痢疾内变形虫如何引起相关疾病,辩证看待问题,增强社会责任感(生命观念、科学思维、社会责任)。
70 吨
人一生中摄入的食物,约为70吨,为体重的1000倍
当进食一段时间后,随着糖类物质的消化,肠腔局部的葡萄糖浓度可以达到 50~300 mmol/L(高于肠上皮细胞)
大量吸收后,肠腔局部的葡萄糖浓度降低到2 mmol/L(低于肠上皮细胞)
“忙碌”的消化系统
蛋白质、脂肪、淀粉……
氨基酸、甘油、葡萄糖……
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。
小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖需要哪些条件?
提出问题:
小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖需要载体蛋白和能量
任务一:探究主动运输的条件
物理规律:物体可从高的地方自发下落到低的地方,而从低处抬升至高处则需要外力的帮助。
作出假设:
分子性质:葡萄糖分子高度亲水,无法自由通过疏水的生物膜,在被动运输中,顺浓度转运葡萄糖的为载体蛋白。
离体的小肠上皮细胞、5 %葡萄糖培养液、载体蛋白抑制剂、呼吸酶抑制剂(抑制能量供应)等。
2.方法步骤:
3.预期结果
与结论:
① 将离体的小肠上皮细胞培养液(含 5 %葡萄糖)均分成三组。
甲
乙
丙
不作任何处理
加入 :
1.材料用具:
③ 一段时间后,测定三组培养液中的 。
②
若乙、丙组培养液中的 显著 。(“高于”、“低于”)甲组,则说明小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖需要载体蛋白和能量。
加入 :
任务一:探究主动运输的条件
实验设计:
载体蛋白抑制剂
呼吸酶抑制剂
葡萄糖含量/浓度
葡萄糖含量/浓度
高于
进行实验:
得出结论:
小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖需要载体蛋白和能量。
组别 培养条件 一段时间后培养液葡萄糖含量
甲 不作任何处理 2.5%
乙 加入载体蛋白抑制剂 4.9%
丙 加入呼吸酶抑制剂 5%
基于以上探究,你能给主动运输下一个定义吗?
▌概念:物质 进行跨膜运输,需要 , 的协助,同时还消耗 ,这种方式叫作主动运输。
逆浓度梯度
细胞内化学反应释放的能量
载体蛋白
任务一:探究主动运输的条件
任务二:小组合作,模拟主动运输的过程(3-5min)
——表示需要葡萄糖分子
(膜两侧的物质多少代表浓度差)
——表示转运蛋白
提示:载体蛋白每次转运会发生自身构象的改变
——小肠上皮细胞细胞膜
磷脂双分子层
甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液中高20-30倍
轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍
桐花树通过主动运输将体内多余的盐分排出体外
意义:通过主动运输____________________,排出________________和对_____________________, 。
选择吸收所需的物质
代谢废物
细胞有害的物质
从而保证细胞和个体生命活动的需要
主动运输普遍存在
蛋白质、脂肪、淀粉……
氨基酸、甘油、葡萄糖……
?
消化酶
转运蛋白虽然能够帮助许多离子和小的分子通过细胞膜,但是对于生物大分子的运输却无能为力。
二
胞吞、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。
胞吐的过程
任务三:总结胞吞、胞吐的过程及特点
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。
胞吞的过程
任务三:总结胞吞、胞吐的过程及特点
1. 结合消化酶(分泌蛋白)合成和运输过程中参与的细胞器,判断胞吞、胞吐的过程是否需要能量?
2. 观察下列实例,胞吞、胞吐依赖于细