第4章 第2节 主动运输与胞吞、胞吐-【导与练】2023-2024学年高中生物必修1分子与细胞同步全程学习全书word（新教材，人教版）

第2节　主动运输与胞吞、胞吐 学习目标 素养定位 1.阐明主动运输的过程、特点和意义。 2.举例说明胞吞和胞吐的过程 1.通过比较与分类,掌握主动运输与被动运输的过程和特点。(科学思维) 2.运用结构与功能观解释细胞膜的流动性与胞吞、胞吐的关系,形成结构与功能相适应的生命观念。(生命观念) 3.通过对物质跨膜运输多种方式的比较,总结概括细胞膜跨膜运输各种方式的结构基础。(科学思维) 一、主动运输 1.概念 (1)运输方向:物质逆浓度梯度进行跨膜运输。 (2)条件:需要载体蛋白的协助;需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。 2.实例 小肠液中的葡萄糖、氨基酸等逆浓度梯度进入小肠上皮细胞;K+、Ca2+和Na+等离子逆浓度梯度通过细胞膜。 3.过程 物质逆浓度梯度跨膜运输时,首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合。由于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。 4.意义 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。 二、胞吞与胞吐 1.胞吞 (1)过程: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。 (2)举例:变形虫摄取水中的有机物颗粒。 2.胞吐 (1)过程: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。 (2)举例:如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等。 三、物质跨膜运输方式与细胞膜结构的关系 1.协助扩散和主动运输 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性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。 2.胞吞和胞吐 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。 判断正误 (1)主动运输使膜内外物质浓度趋于一致,有利于维持细胞的正常代谢。(　×　) 提示:主动运输使细胞选择吸收细胞需要的营养物质,排出代谢废物,而不是使膜内外的物质浓度趋于一致。 (2)离子或分子与载体蛋白结合后,载体蛋白的空间结构会发生变化。(　√　) (3)物质进入细胞需要消耗能量的运输方式只有主动运输。(　×　) 提示:主动运输需要消耗能量,另外胞吞和胞吐也需要消耗能量。 (4)物质通过胞吞或胞吐进出细胞时,不需要膜上蛋白质的参与。(　×　) 提示:物质通过胞吞或胞吐进出细胞时,同样也需要膜上蛋白质的参与,例如胞吞时膜外的大分子物质要先与膜上的蛋白质结合。 (5)通过载体蛋白的物质转运属于主动运输。(　×　) 提示:通过载体蛋白转运物质的运输方式可能是主动运输,也可能是协助扩散。 探究一　主动运输 Ca2+的正常分布与人体生命活动有着非常密切的联系,Ca2+泵亦称为Ca2+-ATP酶,它能催化细胞膜内侧的ATP水解,释放出能量,驱动细胞内的Ca2+泵出细胞,以维持细胞内游离Ca2+的低浓度状态。如图为Ca2+运输的能量供应机制,请回答下列问题。 (1)分析Ca2+运输过程中Ca2+泵的作用。 提示:Ca2+泵既能催化ATP水解,又能运载Ca2+出细胞,因而承担着催化和运输的功能。 (2)细胞内的Ca2+泵出细胞需要的能量来源是什么? 提示:细胞内的Ca2+泵出细胞需要的能量来源是细胞膜内侧的ATP水解,释放出的能量。 (3)Ca2+泵属于哪种转运蛋白?其特点是什么? 提示:Ca2+泵属于载体蛋白。只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,载体蛋白转运物质时,自身构象会发生改变。 1.不同物质跨膜运输方式的比较 物质跨 膜运输 的方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 物质运输 方向 高浓度→ 低浓度 高浓度→ 低浓度 低浓度→ 高浓度 是否需要 转运蛋白 不需要 需要载体蛋 白或通道 蛋白 需要载 体蛋白 是否消耗 能量 不消耗 不消耗 消耗 图例 举例 O2、CO2、 H2O、甘油、 乙醇、苯等 H2O、某些 离子、红细胞 吸收葡萄糖 小肠吸收 葡萄糖、 氨基酸、 无机盐等 2.影响物质运输速率的因素 (1)物质浓度(一定浓度范围内) (2)O2浓度。 (3)温度。 1.如图表示小肠绒毛上皮细胞内外不同离子的相对浓度。下列叙述正确的是(　C　) A.Na+、K+通过主动运输进入细胞 B.Mg2