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（2019）必修1

第四章 细胞的物质输入和输出 4.2 主动运输与胞吞、胞吐 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高20-25倍。 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？ 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 轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。 人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。 这些物质是如何运进细胞的呢？ 任务:观察主动运输示意图，概括主动运输的过程。 一、主动运输 ①被运输的物质与膜上的载体蛋白结合。 ②载体蛋白结合与物质后，在能量的推动下，其空间结构发生变化。 ③将物质运输到膜的另一侧，载体蛋白又恢复原状。 结合 形变 复原 PS:一种载体蛋白通常只适合于一种或一类离子或分子结合。(载体的专一性) 任务:观察主动运输示意图，概括主动运输的过程。 一、主动运输 5 运输方向：逆浓度梯度（低→高） 需膜上载体蛋白的协助 需要消耗能量 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的化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。 特点： 主动运输 桐花树的泌盐现象 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求。 6.意义 一、主动运输 患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多。 囊性纤维病 与社会的联系： 一、主动运输 模拟题提示： 囊性纤维化病主要源于患者转运氯离子的CFTR蛋白异常，导致患者支气管黏液增多，易发细菌感染。 CFTR蛋白运输氯离子时需要ATP，因此曾被认作是介导主动运输的载体蛋白（如教材，模拟题也会如此考察）。后研究发现CFTR属于通道蛋白，其并不与氯离子结合，ATP能改变CFTR的构象，使其在“开放”和“关闭”两种状态之间转换。 翟中和细胞生物学第五版仍把CFTR归为ABC超家族，这个超家族介导的是主动运输。进化上CFTR确实源于ABC超家族，但功能上已经发生了大变化。 8 思考·讨论 1.与主动运输有关的细胞器有？ 2.影响主动运输速率的因素有？ ←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 影响物质运输速率的因素及曲线分析 ①图甲的运输速率只与物质浓度有关：自由扩散。 ②图乙运输速率与物质浓度、膜上转运蛋白数量的影响， 协助扩散或主动运输。 (1)物质浓度 一、主动运输 (2)O2浓度 ①图丙运输速率与O2浓度大小无关，自由扩散或协助扩散。 ②图丁运输速率与O2浓度大小相关，主动运输 a点时，物质运输所需的能量由无氧呼吸提供； b点之后运输速率不变的主要原因是膜上载体蛋白数量有限。 (3)温度 二、胞吞、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。 变形虫的胞吞、胞吐示意图 变形虫的胞吞、胞吐示意图 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。 1.细胞为什么要进行胞吞、胞吐？ 2.胞吞、胞吐的作用 完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。 3.特点 ①在转运过程中，物质包裹在脂双层膜的包被的囊泡运输 ②运输过程中需要消耗能量 ③批量运输大分子物质或颗粒物。 二、胞吞、胞吐 自主学习 1、阅读教材P71页，根据图文资料辨析大分子物质进、出肾小管上皮细胞的方式。 2、思考讨论胞吞、胞吐的特点。 （1）胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？ （2）物质通过胞吞、胞吐进出细胞的方式有何特点？ （3）胞吞，胞吐穿过了几层生物膜？ 15 胞吞过程 ①大分子与膜上的 结合； ②细胞膜 ， 包围着大分子结合； ③小囊从细胞膜 下来， 形成 ，进入细胞内部。 受体蛋白 内陷形成小囊 分离 囊泡 能量 特点 ①不需要载体蛋白 ②需要细胞膜上特定蛋白质的识别 ③需要细胞呼吸所释放的能量 实例 白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等。 胞吞胞吐 胞吐过程 ①细胞需要外排的大分子， 先在细胞内形