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2025届高考备考第一轮۰必修1第2单元 细胞的基本结构
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第6讲 细胞的物质输入与输出
考点一、细胞吸水和失水原理---渗透作用
考点二、物质跨膜运输的方式---被动运输
考点三、主动运输 & 胞吞、胞吐
【对比旧教材】增:①渗透作用概念及方向;②影响自由扩散和协助扩散运输速率的因素;③胞吞、胞吐实例。删:物质跨膜运输的其他实例。
改:①被动运输和协助扩散的概念;②胞吞、胞吐由小字改为宋体(强化)。
推测:葡萄糖进入细胞是什么运输方式?
有载体蛋白,应该是协助扩散。对,根据上节课学习的内容,应该是协助扩散,例如红细胞从血浆中吸收葡萄糖,就是这种方式
问题探讨
资料1:右图为小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的示意图,其中面向肠腔的一侧微绒毛上有钠和葡萄糖共用载体(蛋白S),基底膜上有葡萄糖转运体(蛋白G)和Na+-K+泵。
⑴小肠液中葡萄糖浓度远远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度,但它们仍然能被小肠上皮细胞吸收。葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的运输方式是什么?
主动运输
⑵小肠绒毛上皮细胞将葡萄糖运进组织液的运输方式是什么?
协助扩散
资料2:为探究大蒜治理水体富营养化的效果,科研人员配制了一系列浓度梯度的磷酸盐(KH2PO4)溶液中,相同且适宜的条件下培养一段时间,测得大蒜根系吸收磷酸盐的速率如图:
水体富营养化
水培大蒜的根系
⑴请根据图中磷酸盐浓度和吸收速率的关系推测大蒜根细胞吸收磷是哪一种运输方式?
可能是协助扩散,因为吸收速率与磷酸不是线性正相关的。
⑵研究发现在0.025mmol/L的H2PO4-浓度下,大蒜根细胞中的磷酸盐浓度为0.04-0.12mmol/L,此时细胞仍能吸收磷。据此推测根细胞吸收磷有何特征?
逆浓度梯度运输
⑶将大蒜根细胞浸入含DNP(DNP能抑制线粒体的功能)的磷酸盐溶液中,细胞吸收磷的速率明显下降,据此推测根细胞吸收磷还具有什么特征?
大蒜根细胞吸收磷需要细胞提供能量
问题探讨
资料3: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。
甲状腺滤泡上皮细胞
血管(血液)
碘浓度高
碘浓度低
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?是否需要载体蛋白的协助吗?
低
高
主动运输: 物质 浓度梯度进行跨膜运输,需要 的协助,同时还需要消耗能量,这种方式叫做主动运输。
逆
载体蛋白
能量来源于细胞呼吸,以有氧呼吸为主。
思考:⑴在农业生产中为什么要给作物松土?
⑵在无氧的条件下,能进行主动运输吗?
增加氧气浓度,利于有氧呼吸进行,利于主动运输。
可以,无氧呼吸也会释放少量能量。
线粒体、核糖体
⑶主动运输与哪些细胞器有关?
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一、主动运输
观看以下两个视频,总结主动运输的特点。
视频1:钙离子的主动运输
视频2:钠钾泵
一、主动运输
知识拓展
主动运输分为两类
第一类:直接消耗ATP的主动运输。
通常称为泵(ATP驱动泵)。
Na+-K+泵
ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。
H+泵:利用ATP逆浓度运输H+
顺便补充:ATP合酶
利用H+的浓度差合成ATP
主要分布在叶绿体类囊体膜上和线粒体内膜上。
知识拓展
主动运输分为两类
第二类:间接消耗ATP的主动运输。
如图:小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时,没有直接消耗ATP,而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的,而Na+-K+需要消耗ATP。
反向协同转运
同向协同转运
(一种载体蛋白只适合与一种或一类离子、分子结合)
(1)具有特异性(或专一性)
(3)转运过程中空间结构发生变化
(2)与被转运的离子或分子结合
(4)可重复利用
(5)具有饱和性
归纳概括:载体蛋白的特点
存在“种类和数量”
当载体达到饱和时,物质运输速度不再随浓度或氧分压的增加而增加。
运输前和运输后结构不变
意义(课本P70):
影响因素:
物质的浓度、载体蛋白的种类和数量、能量(O2浓度、温度等)
选择性吸收所需要的物质
排出代谢废物和有害物质
保证细胞和个体生命活动的需要
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物质 相应过程 运输方式
水 进入细胞
葡萄糖 进入红细胞、肝细胞、脑细胞等
进入小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞
Na+ 进入神经细胞
运出神经细胞
K+ 进入神经细胞
运出神经细胞
小结:判断下列物质进出细胞的方式
自由扩散
协助扩散(水通道)
协助扩散(葡萄糖载体)
主动运输(Na+葡萄糖共运输)
协助扩散(Na+通道)
主动运输(钠钾泵)
主动运输(钠钾泵)
协助扩散(K+通道)
三种(类)常考物质进出细胞的方式