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

第2节 主动运输与胞吞、胞吐 1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗? 甲状腺 碘浓度低 碘浓度高 甲状腺滤泡上皮细胞 问题探讨 人体甲状腺会分泌甲状腺激素。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。 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 小肠液中葡萄糖浓度远远低于小肠上皮细胞中的浓度 这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性? 逆浓度梯度的跨膜运输普遍存在 可以推断: 红细胞 主要吸收_主要排出_ Na+ K+ Na+ K+ 26 150 114 5 红细胞内 红细胞外(血浆) 人的红细胞和血浆的各种离子浓度(mmol/l)如下: 排出 吸收 Ca2+ Cl- 70.1 74 3.2 111 排出 吸收 红细胞之所以能保持细胞内外离子浓度差恒定, 是因为这些离子是_浓度梯度运输 逆 甲状腺 碘浓度低 碘浓度高 甲状腺滤泡上皮细胞 问题探讨 2.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要转运蛋白? 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.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞提供能量? 资料一 用碘的放射性同位素31I研究碘进入甲状腺滤泡上皮细胞和人工膜情况,结果只在甲状腺滤泡上皮细胞内检测到放射性。这说明了什么? 细胞膜 人工膜 推测:碘进入细胞可能需要膜上的转运蛋白 资料二 科学家用蛋白酶将甲状腺滤泡上皮细胞膜上的蛋白质水解,发现碘离子确实无法通过半透膜,这说明: 推测:碘离子逆浓度梯度进入细胞除需要转运蛋白,可能还需要能量。 碘离子通过细胞膜确实需要借助膜上的转运蛋白。 但将碘离子的转运蛋白加入人工膜中,碘离子仍旧无法通过。这又是为什么呢? 思考 1、细胞的动力车间是什么? 2、线粒体的功能是什么? 有氧呼吸的主要场所,可以通过细胞呼吸为生命活动提供能量。 资料三 科学家做了一组对照实验: 对照组:正常状况下31I能进入甲状腺滤泡上皮细胞。 实验组:向细胞中加入呼吸抑制剂,31I跨膜运输速率明显减慢,几乎不进入细胞内。 证明:碘离子逆浓度梯度跨膜运输需要能量。 甲状腺滤泡上皮细胞 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,这种方式叫主动运输。 一、主动运输 主动运输跨膜方式的特点: 1、逆浓度梯度跨膜运输 2、需要载体蛋白的协助 3、需要消耗能量 比较协助扩散和主动运输中的载体蛋白,是同一类型的转运蛋白吗? 协助扩散 主动运输 低浓度 高浓度 低浓度 高浓度 一、主动运输 载体蛋白的特点 ①具有特异性(专一性) (一种载体蛋白只适合与一种或一类离子、分子结合) 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,运输后结构恢复,可重复利用; ④具有饱和性 思考:对细胞来说,主动运输有什么意义呢? 植物从土壤中吸收矿质元素 海鸟(海鸥)的盐腺 盐腺 盐液 桐花树的泌盐现象 主动运输的意义:细胞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。 唾液腺细胞能分泌淀粉酶,胰岛细胞能分泌胰岛素。 思考 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? 对于像蛋白质和多糖这样的大分子的运输是通过什么方式呢? 回顾 内质网 合成的蛋白质 高尔基体 囊泡 分泌蛋白的合成、运输与释放 细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移到细胞膜处,囊泡移到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。 二、胞吞和胞吐 1、胞吐 其他例子: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 细胞摄取生物大分子时,首先是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。 二、胞吞和胞吐 2、胞吞 其他例子:变形虫摄食草履虫,吞噬细胞吞噬病原体等 二、胞吞和胞吐 3.胞吞和胞吐过程的实现与生物膜结构的什么特性有关? 2.运输特点: 1.运输的物质: 细胞膜的流动性 消耗能量、不需要载体(需要膜上的蛋白质的参与) 大分子或颗粒 4.胞吞和胞吐时穿过膜的层数是几层? 0层 与生活的联系 痢疾内变形虫寄生在人体肠道内。 能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织。 通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,并引发阿米巴痢疾。 如何判断物质出入细胞的方式? 根据分子大小 胞吞 (吐) 跨膜运输 被动运输 主动运输 协助扩散 自由扩散 大分子 小分子、离子 是否消耗能量 消耗 不消耗 是否需要转运蛋白 不需要 需要 运输速率 浓度差 浓度差 运输速率 自由扩散 协助扩散 浓度差 浓度差 载体蛋白 O A B O 影响因素: A点后运输速