内容正文:
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
第4章 细胞的物质输入和输出
主动运输与被动运输的区别是什么?这对细胞的生活有什么意义?
胞吐、胞吐有什么特点?对于细胞的生命活动有什么意义?
◎本节聚焦
物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系?
问题探讨
不是
需要细胞提供能量
具有普遍性
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。
碘浓度低
碘浓度高
甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗?
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?
这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性?
讨论:
人红细胞吸收K+(30倍)
轮藻细胞吸收K+(63倍)
小肠上皮细胞吸收
氨基酸、葡萄糖
低浓度
高浓度
生活中的例子
(逆浓度梯度)
一、主动运输
1.概念:物质 进行跨膜运输,需要 的协助,同时还需要消耗 ,这种方式叫作主动运输。
逆浓度梯度
载体蛋白
细胞内化学反应所释放的能量
2.过程: 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 发生变化,就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并 ,载体蛋白随后又 ,又可以去转运 的其他离子或分子。
离子或分子
空间结构
释放出来
恢复原状
同种物质
3.方向:
低浓度→高浓度
逆浓度梯度运输、需要载体蛋白、需要消耗能量
4.特点:
5.实例:
记
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等
Na+ 、K+、Ca2+等离子
ATP为一种高能磷酸化合物,其水解过程中可以释放大量的能量,为主动运输供能,另外离子电化学梯度也可以为主动运输提供能量。
6.影响因素:
①载体蛋白的种类和数量
②影响能量供应的因素(氧气浓度、温度等)
受载体蛋白数量的限制
受能量供应的限制
无氧呼吸为物质运输提供能量
运输速率
载体蛋白数量
Q
运输速率
氧气浓度
Q
P
记
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。
6.意义:
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:
运输方式 方向 转运蛋白 能量 实例
被动运输 自由扩散 __________ 不需要 ______ O2、CO2、乙醇、甘油、苯等
________ 顺浓度梯度 _____ ______ 某些离子、水及红细胞
吸收葡萄糖、氨基酸等
主动运输 __________ _____ 需要
顺浓度梯度
不需要
协助扩散
需要
不需要
需要
逆浓度梯度
Na+ 、K+、Ca2+等离子及小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等
被动运输与主动运输的比较
特别提醒:
1.同一种物质进入不同细胞的方式不一定相同。如人的红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输。
2.同一种物质出入同一细胞的方式也不一定相同。如神经元吸收K+的方式是主动运输,而静息时K+外流的方式是协助扩散。
记
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。
这些大分子该怎样进出细胞的呢?
二、胞吞与胞吐
过程:
当细胞摄取大分子时,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,形成囊泡进入细胞内部,这种现象叫作胞吞。
1.胞吞
实例:
白细胞吞噬病原体、
变形虫吞食有机颗粒。
2.胞吐
过程:
细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫作胞吐。
实例:
分泌蛋白的合成与分泌
规律总结:
1.胞吞、胞吐作用,依赖于膜的流动性。不需要转运蛋白,但要消耗能量。
3.胞吞、胞吐时,被运输的物质需要与膜上的蛋白质结合,形成囊泡。但这种蛋白质不是转运蛋白,而是受体蛋白,具有接收信息的作用。
4.胞吞时的囊泡,由细胞膜形成,在细胞内可以被溶酶体降解释放其内包裹的物质。胞吐时的囊泡由高尔基体形成。
2.胞吞、胞吐不是跨膜运输,而是囊泡运输,穿膜层数为0。
记
课堂小结
作业
完成课时评价作业(十四)
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