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

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。 【问1】甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗? 不是,碘从低浓度往高浓度运输,是逆浓度梯度。 问题探讨 【问2】这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性? 实例二 人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。 实例三 轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。 实例一 小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度 具有普遍性 问题探讨 细胞如何吸收这些低浓度的离子和分子?我们把细胞这种物质运输方式称为什么呢? 第四章 细胞的物质输入和输出 4.2 主动运输 学习目标: 1.掌握主动运输的过程、特点和意义。 2.比较小分子物质和离子跨膜运输多种方式。 3.分析生活实例,运用所学知识解释实际问题。 【资料1】:胡萝卜片对磷酸盐的吸收可以从低浓度到高浓度,为探究胡萝卜对磷酸盐的吸收是否需要能量,研究人员做了以下实验: 物质完成逆浓度梯度的跨膜运输需要_ 结论: 能量 实验结果: 甲中的KH2PO4浓度明显下降,乙中的KH2PO4浓度略微下降 任务一:主动运输 6 【资料2】:探究细胞吸收磷酸盐是否需要载体蛋白: ①研究人员合成人工膜将其置于磷酸盐溶液中,并提供能量,一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度几乎没有发生改变。 ②随后研究人员又在人工合成的脂双层膜中镶嵌入某种蛋白质,将新合成的人工膜其置于磷酸盐溶液中,并提供能量,一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度降低了。 物质完成逆浓度梯度的跨膜运输需要 载体蛋白 结论: 任务一:主动运输 7 主动运输 逆浓度梯度运输(低 高) 1 需要载体蛋白 2 需要能量 3 2. 特点 1. 概念: 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的运输方式。 任务一:主动运输 3.实例: 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等; 甲状腺细胞吸收碘离子。 请根据资料分析主动运输的意义。 4.意义 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、尿素氮等以主动运输的方式从肾脏排出,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就会出现尿毒症。 主动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。 任务一:主动运输 思考 讨论 1.与主动运输有关的细胞器有哪些? 2.影响主动运输的主要因素有哪些?尝试建构出运输速率和影响因素 之间关系的数学模型。 限制因素:载体蛋白的数量 限制因素:能量 限制因素:能量 限制因素:载体蛋白数量 P P 核糖体(合成载体蛋白)、线粒体(提供能量) 载体蛋白、能量(O2浓度、温度) 任务一:主动运输 囊性纤维病:患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白功能发生异常,导致患者支气管中黏液增多。 联系生活 主动运输 及时巩固 1.大肠杆菌吸收K+既消耗能量,又需要载体蛋白协助,K+跨膜运输的方式是( ) A.胞吞 B.胞吐 C.主动运输 D.自由扩散 2.如图表示细胞膜主动运输吸收某离子时,该离子运输速率与其物质浓度的关系,P 点运输速率不在上升的原因是( ) ①该离子数量有限 ②细胞提供的能量有限 ③细胞膜上磷脂分子有限 ④细胞膜上该离子运输载体有限 A.①② B.①③ C.②③ D.②④ C D 比较小分子、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 举例 顺浓度梯度(高浓度 低浓度) 逆浓度梯度(低 高) 不需要 需要载体蛋白 不消耗 消耗 O2、少量水、甘油、苯、乙醇等跨膜 需要载体蛋 白或通道蛋白 红细胞吸收葡萄糖;大部分水分子跨膜 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸,无机盐; 甲状腺细胞吸收碘离子 任务2:比较小分子、离子物质跨膜运输方式 课堂小结 主 动 运 输 概念: 特点: 意义: 影响因素: 实例: 被 动 运 输 小分子、离子的 跨膜方式 逆浓度梯度 顺浓度梯度 需要转运蛋白 不需要 转运蛋白 自由扩散 协助扩散 载体蛋白、能量 随堂检测 1.下列关于细胞的物质输入和输出的说法错误的是( ) A.O2可以通过自由扩散进出细胞 B.K+被吸收进入小肠绒毛上皮细胞不需要载体协助 C.葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助,但不消耗能量 D.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程 2.(2023 全国卷)图1、图2分别表示甲、乙两种物质跨膜运输