内容正文:
4.2 主动运输与胞吞、胞吐
学习目标:
1、通过对小分子物质逆浓度梯度运输的分析,说明主动运输的特点,并尝试比较协助扩散和主动运输的异同点
第1课时 主动运输
任务1:阅读教材提供的资料“问题探讨”,探讨甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘离子的方式
人体甲状腺分泌的甲状腺激素,在生命活动中起着重要的作用。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。
甲状腺滤泡上皮细胞
甲状腺
碘浓度低
碘浓度高
细胞逆浓度梯度运输物质的方式是普遍存在的吗?
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,但他们仍然能被小肠上皮细胞吸收;
人红细胞中的K+的浓度比血浆高30倍;
轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍;
人神经细胞未兴奋时细胞外的Na+浓度远高于细胞内。
哺乳动物细胞内外Na+和K+浓度
细胞内ci 血浆中co
Na+ 10~20mmol/L 约150mmol/L
K+ 约100mmol/L 约5mmol/L
依靠被动运输,能不能建立起细胞内外K+、Na+的浓度差?
高Na+
高K+
Na+-K+泵
低Na+
低K+
5
任务2:观察主动运输示意图,概括主动运输的过程。
能量
物质 进行跨膜运输,需要 的协助,同时还需要消耗 ,这种方式叫做主动运输。
逆浓度梯度(含量低→含量高)
载体蛋白
细胞化学反应所释放的能量
主要是细胞呼吸
任务3:比较协助扩散和主动运输的异同,完成学案表格内容填写。
协助扩散
主动运输
协助扩散 主动运输
相同点 运输物质
是否需要转运蛋白
不同点 运输方向
是否消耗细胞能量
离子或小分子
需要转运蛋白
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不消耗
消耗能量
(相对含量高→相对含量低)
(相对含量低→相对含量高)
甲状腺滤泡上皮细胞吸收Ⅰ-的过程
甲状腺滤泡上皮细胞吸收Ⅰ-是主动运输的过程
从图中我们可以看出运输Ⅰ-的载体同时会运输Na+,这个过程并没有消耗化学反应所释放的能量,但是Ⅰ-的运输借助了Na+的浓度梯度势能,而细胞维持细胞外的Na+浓度高于细胞内的Na+浓度就需要消耗化学反应所释放的能量。Na+顺浓度梯度运进细胞,再逆浓度梯度运出细胞。
Ⅰ-
Na+
ATP
ADP
肾小管对氨基酸、葡萄糖等的重吸收
小肠上皮细胞吸收葡萄糖
主动运输能量来源:①细胞呼吸所释放的能量;
②某些离子的浓度梯度势能(间接消耗能量)。
盐腺
红树林中的桐花树的泌盐现象
海鸟(海鸥)的盐腺
木盐树(世界上最咸的树)
主动运输的意义
注意:不同离子或分子的大小和性质不同,所以不同转运蛋白质的空间结构差别也很大,一种转运蛋白通常只能运输一种或一类离子或分子。
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要。
科学家研究这些转运蛋白的结构有什么用呢?请大家阅读教材70页“与社会的联系”中的内容。
囊性纤维病
课堂小结
主动运输特点:物质逆浓度梯度运输,需要载体蛋白,需要能量。
主动运输能量来源:①细胞呼吸所释放的能量;
②某些离子的浓度梯度势能(间接消耗能量)。
主动运输举例:细胞吸收K+;细胞排出Na+;小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸;甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘离子等。
4.2 主动运输与胞吞、胞吐
学习目标:
1、通过对大分子物质进出细胞过程的学习,说明胞吞、胞吐的特点。
2、通过对物质跨膜运输进出细胞多种方式的比较,总结概括细胞膜具有选择透过性、物质跨膜运输有各种方式的结构基础。
第2课时 胞吞、胞吐
任务1
唾液腺细胞能分泌淀粉酶,胰岛细胞能分泌胰岛素。淀粉酶和胰岛素能通过自由扩散、协助扩散或者主动运输运出细胞吗?
请你根据自由扩散、协助扩散、主动运输的物质特点作出分析。
淀粉酶和胰岛素都是蛋白质,是生物大分子,因此无法像H2O或CO2这样通过自由扩散穿过细胞膜的脂双层。协助扩散和主动运输都是需要膜上的转运蛋白的运输方式,是用来运输小分子和离子的,也无法转运这些大分子。
内质网
高尔基体
合成的蛋白质
囊泡
这种大分子物质排出细胞的过程叫做胞吐
分泌蛋白
(消化酶、胰岛素、抗体等)
大分子进细胞的电镜照片
大分子
膜蛋白
胞吞
白细胞通过胞吞作用吞噬细菌
白细胞
细菌
变形虫的胞吞和胞吐示意图
大分子跨膜运输的方式是