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

主动运输与胞吞、胞吐 第2节 1 1.掌握主动运输的特点和实例 2.了解胞吞、胞吐过程的特点和意义 3.说出物质跨膜运输的方式与细胞膜结构之间的关系 学习目标 新知学习 课堂总结 问题探讨 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。 讨论 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? 学习目标 新知学习 课堂总结 逆浓度梯度运输的其他实例 人红细胞摄取K+ 人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。 小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖 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。 轮藻细胞摄取K+ 轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。 学习目标 新知学习 课堂总结 主动运输 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,这种方式叫作主动运输。 普遍存在于动植物和微生物细胞中。 如:Na+、K+和Ca2+等离子和其他物质的逆浓度梯度跨膜运输。 学习目标 新知学习 课堂总结 细胞外 细胞内 细胞膜 载体蛋白 能量 学习目标 新知学习 课堂总结 运输过程 1.特定部位结合 跨膜物质首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合 2.空间构象改变 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; 将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.空间构象恢复 载体蛋白随后恢复原状,继续转运同种物质的其他离子或分子 学习目标 新知学习 课堂总结 载体蛋白的特点 ①具有特异性(或专一性); ②与被转运的离子或分子结合; ③转运过程中空间结构发生变化,运输前和运输后结构不变; ④具有饱和性; ⑤可重复利用。 学习目标 新知学习 课堂总结 (1)逆浓度梯度运输 (2)需要载体参与 (3)需要消耗能量 受载体蛋白数量,能量的限制 耗氧量 运输速率 b a c 逆浓度梯度 细胞膜 载体 能量 如:A.葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜 B.离子通过细胞膜等 主动运输的特征 学习目标 新知学习 课堂总结 意义:主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,它保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。 主动运输对于细胞的生活有什么意义? 学习目标 新知学习 课堂总结 自由扩散 协助扩散 主动运输 运输方向 转运蛋白 能量 举例 影响运输的因素 高浓度 低浓度 高浓度 低浓度 低浓度 高浓度 (载体蛋白/通道蛋白) (载体蛋白) ( ATP ) 浓度差的大小 浓度差大小、载体的种类和数量 载体的种类和数量、氧浓度、温度等 小分子物质三种跨膜运输方式比较 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 消耗 H2O、CO2、O2、甘油、乙醇、苯 红细胞吸收葡萄糖 小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖 学习目标 新知学习 课堂总结 以上各图分别对应哪种跨膜运输方式? 图中A、B、C三点物质运输速率的限制因素分别是什么? 协助扩散或主动运输 协助扩散或自由扩散 载体蛋白数量的限制 载体蛋白数量的限制 能量的限制 自由扩散 主动运输 解读坐标图 学习目标 新知学习 课堂总结 胞吞和胞吐 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。大分子物质是通过胞吞和胞吐进出细胞的。 学习目标 新知学习 课堂总结 变形虫摄取绿藻 学习目标 新知学习 课堂总结 与膜上的蛋白质结合 细胞膜内陷 举例: 白细胞吞噬病菌、 变形虫吞食细菌等食物颗粒。 包围着大分子 从细胞膜分离 大分子物质 小囊 囊泡 进入 接触 包围 凹陷 分离 需要能量 胞吞过程 学习目标 新知学习 课堂总结 举例: 内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶等。 大分子物质 在细胞内形成 囊泡 排出 移动到细胞膜处, 与其融合 需要能量 胞吐过程 学习目标 新知学习 课堂总结 胞吞和胞吐的特点: (1)主要运输生物大分子 (3)依赖膜的流动性 (2)不需要载体蛋白,但需要特定的膜蛋白参与 (4)需要消耗能量 通过胞吞胞吐运输物质时,对物质有选择性吗? 学习目标 新知学习 课堂总结 1.胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系? 细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础;胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。 因为游离于细胞质基质中的核糖体,所合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中。由于蛋白质是大分子有机物,无法直接通过被动运输或主动运输穿过细胞膜运