4.2 主动运输与胞吞、胞吐-【爱上生物课】2024-2025学年高一生物上学期优质课件（人教版2019必修1）

1 第2节 主动运输 与胞吞、胞吐 1 第四章 细胞的物质输入和输出 2024/8/2 课本P69 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。 讨论： 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？ 不是（低浓度→高浓度） 需要细胞提供能量 问题探讨 具有普遍性 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? 2024/8/2 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 生活中的例子 低浓度梯度 高浓度梯度 这些物质是如何运进细胞的呢？ 2024/8/2 3.特点：需要载体，需要能量(ATP) 4.实例：某些离子，氨基酸、葡萄糖等 （逆浓度梯度） 2.方向：低浓度 高浓度 注：载体蛋白具有专一性 一种载体蛋白只能与一种或一类的离子或分子结合 1.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 还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫主动运输。 外 内 细胞膜 载体蛋白 能量 小分子物质 主动运输 01 5 6 5、意义： 事实1：在自然界中生长的生物所处的环境中的营养物质含量往往很低,在这种情况下被动运输难以发挥作用。主动运输则可以逆浓度运输,将环境中较低浓度营养物质运输进入胞内,保证生物正常生长繁殖。 事实2：生物体代谢产生的代谢废物如尿酸，尿素氮,肌酐等很重要的排出途径是通过肾脏的滤过作用排出，如果肾脏功能出现问题，血液中的垃圾就无法及时排出，这些毒素在人体内积累到一定浓度时就会出现尿毒症。 能保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的营养物质， 排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证个体和细胞生命活动的需要。 主动运输 01 影响跨膜速率因素 6 囊性纤维病 肺 黏液阻塞了气道 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。 7 自由扩散演示按钮 协助扩散演示按钮 主动运输演示按钮 列表比较主动运输和被动运输 小分子物质三种跨膜运输方式比较 自由扩散 协助扩散 主动运输 运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度 转运蛋白 不需要 需要 需要 能量 不消耗 不消耗 消耗 举例 水、CO2、O2、 甘油、乙醇、苯 水、离子 红细胞吸收葡萄糖 离子、氨基酸 小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖 高浓度 低浓度 高浓度 低浓度 低浓度 高浓度 （载体蛋白/通道蛋白） （载体蛋白） （ ATP ） 归纳总结 9 细胞外 细胞内 b c d e a 代表各种物质分子或离子 能量 能量 判断下列运输方式 10 影响自由扩散速率的因素： 浓度差 影响协助扩散速率的因素： 浓度差、 影响主动运输速率的主要因素： 载体种类和数量、 1、影响因素 转运蛋白种类和数量 能量 影响跨膜运输的因素 凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。 自由扩散 2、曲线分析 （1）物质浓度（浓度差） ① 物质浓度 运输速率 A · 物质浓度 运输速率 协助扩散或主动运输 ② 载体有专一性和数量是有限的 在协助扩散和主动运输中，具有“饱和效应” 下列各曲线图分别代表哪种运输方式？ 2、曲线分析 下列各曲线图分别代表哪种运输方式？ ① ② 影响细胞内能量的产生 2、曲线分析 下列各曲线图分别代表哪种运输方式？ （ 3 ）温度 温度 生物膜的流动性 酶活性 呼吸速率 物质运 输速率 2024/8/2 大分子物质的运输 胞吞 实例： 吞噬细胞吞噬细菌、 病毒等 变形虫摄取有机物颗粒 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。 16 胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解！ 胞吞 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： 分泌蛋白的分泌， 如抗体、胰岛素、消化酶等 胞吐 18 胞吞胞吐 不需要载体 需要能量 影响因素： 温度和能量等 特点： 胞吞 细胞内 胞吐 细胞外 细胞内 膜具有一定流动性 结构基础： 细胞外 19 2024/8/2 思考·讨论 游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质多是供细胞自身使用，而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够分泌到细胞外。试分析其中的道理。 因为游离的核糖体，所合成的蛋白质是大分子有机物，无法直接通过被动运输或主动运输穿过细胞膜运输到细胞外，所以一般只能留在细胞内供细胞自身使用。 而附着核糖体合成的蛋白质能够进入内质网腔中，并借助囊泡移动进入高尔基体，经加工包装后，包裹在囊泡中的蛋白质就可以胞吐的方式分泌到细胞外。 物质进入细胞的方式 离子和小分子物质 大分子和颗粒物质 图例 运输 方向 转运 蛋白 能量 举例 高浓度 →低浓度 胞外→胞内 被动运输 自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞 胞吐 低浓度 →高浓度 胞内→胞外 不需要 需要 载体蛋白/通道蛋白 不消耗 不消耗 ①O2、CO2 ②乙醇、苯、 甘油 ③少部分水 ①红细胞 吸收葡萄糖 ②大部分水、离子 需要 载体蛋白 消耗 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、离子 不需要 消耗 不需要 消耗 白细胞 吞噬病菌 分泌蛋白的分泌 (如:胰岛素) 高浓度 →低浓度 物质跨膜运输方式的比较 　物质跨膜运输方式的判断方法 跨膜运输 根据是否 需要能量 被动运输 主动运输或胞吞、胞吐 需要 不需要 根据是否需 要转运蛋白 根据是否需 要转运蛋白 需要 需要 不需要 不需要 协助扩散 胞吞胞吐 主动运输 自由扩散 (1) (3) 根据运输方向： （2）根据曲线图： （4）根据常见物质的运输方式： 逆浓度梯度运输方式是主动运输。 22 2024/8/2 像蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。 综上所述，除一些不带电的小分子是自由扩散外，离子和小分子的跨膜运输都要借助于转运蛋白，体现了蛋白质是生命活动的承担者。 一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此膜上转运蛋白的种类和数量，对物质的跨膜运输起着决定作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。 学以致用 天天向上 1.如图甲表示某生物膜结构，a．b．c．d表示物质跨膜运输方式。图乙和图丙表示物质运输曲线，请据图回答： （1）图甲中B表示的结构___________________，D表示__________________________。 （2）提取动物的细胞膜，最好选用______________________做材料；动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有____________________。 （3）若图甲是线粒体膜，b过程运输的气体是__________，c运输方式符合图__________（乙或丙）所表示的物质运输曲线。 （4）若图甲表示人体红细胞膜，则可以表示K+运输的是图甲中______________，Na+的运输方式符合图_______________（乙或丙）所示曲线。 随堂练习 In-class practice 磷脂双分子层 糖蛋白 哺乳动物成熟的红细胞 一定的流动性 氧气 乙 a 丙 25 2．主动运输的能量来源可以是另一种物质顺浓度梯度运输产生的能量。如图是物质进出小肠上皮细胞的示意图，下列有关叙述错误的是（ ） A．K+的持续转运可使小肠上皮细胞内外的K+浓度差增大 B．Na+/K+泵既能运输Na+和K+又能催化ATP水解 C．葡萄糖进出小肠上皮细胞的运输方式不同 D．葡萄糖进入小肠上皮细胞时不消耗ATP，属于被动运输 随堂练习 In-class practice D 26 3．如图是几种物质进出细胞方式中，运输速度与影响因素间的关系曲线图，下列与图相关的叙述中，正确的是(　　) A．与甘油进出细胞相符的图有①③⑤ B．与葡萄糖进入红细胞相符的图有②④⑥ C．与K＋进入丽藻细胞相符的图有②④⑤ D．与蛋白质进出细胞相符的图有②③⑥ 随堂练习 In-class practice A 27 FormatFactory : www.pcfreetime.com FormatFactory : www.pcfreetime.com $$