4.2 主动运输课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

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。 1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？ 2.联想逆水行舟情形，甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞供能？ 不是，被动运输是顺浓度梯度的 讨论： 问题探讨 讨论： 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？ 人红细胞吸收K+ 小肠上皮细胞吸收 氨基酸,葡萄糖 具有普遍性 →无论是动植物细胞还是微生物细胞，都有许多物质的跨膜运输是逆浓度梯度的 小肠上皮细胞从小肠液吸收葡萄糖、氨基酸是逆浓度梯度运输。 红细胞从血浆中吸收K+，排出Na+是逆浓度梯度运输。 物质逆浓度进出细胞膜应具备什么条件？ 具体如何运输？ 阅读P69最后一段 想一想 资料：胡萝卜植株对磷酸盐的吸收可以从低浓度到高浓度，为探究胡萝卜对磷酸盐的吸收是否需要能量，研究人员做了以下实验： 细胞完成逆浓度梯度运输需要__________ 结论： 能量 实验结果： 甲中的KH2PO4浓度明显下降，乙中的KH2PO4浓度略微下降 一、主动运输 5 为探究细胞吸收磷酸盐是否需要载体蛋白： ①研究人员合成人工膜将其置于磷酸盐溶液中，并提供能量，一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度几乎没有发生改变。 ②随后研究人员又在人工合成的脂双层膜中镶嵌入某种蛋白质，将新合成的人工膜其置于磷酸盐溶液中，并提供能量，一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度降低了。 细胞完成逆浓度梯度运输需要载体蛋白 结论： 资料： 一、主动运输 6 ①物质与膜上载体蛋白特定部位结合 一种载体蛋白通常只与一种或一类离子或分子结合 ——特异性/专一性 ②在细胞内化学反应释放能量的推动下，载体蛋白的空间结构发生改变 ATP→ADP+Pi+能量 ATP ③将所结合的物质从膜的一侧转运到另一侧释放出来 ④载体蛋白恢复原状 一、主动运输 1.过程： 一、主动运输 运输方向：逆浓度梯度（低→高） 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的化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。 需要载体蛋白的协助 需要消耗能量 特点： 实例：小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸；红细胞吸收K+； 植物根尖吸收Na+、K+、Ca2+等离子。 一、主动运输 O 能量 运输速率 载体蛋白的数量有限 P 影响因素: 载体蛋白的种类和数量、能量供应 一、主动运输 Na+-K+泵（载体蛋白） (1)会与被转运的物质结合 (3)转运过程中空间结构发生变化 (2)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 (4)转运结束恢复原状，可重复利用 载体蛋白的特点 (5)具有饱和性 转运蛋白 通道蛋白：只参与协助扩散 载体蛋白：参与协助扩散或者主动运输 桐花树的泌盐现象 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求。 6.意义 一、主动运输 囊性纤维病 与生活的联系 一、主动运输 ←限制因素：载体蛋白的数量 限制因素：能量 ↓ P ←限制因素：能量 限制因素：载体蛋白数量 ↓ P 思考：1.与主动运输有关的细胞器有？ 2.影响主动运输速率的因素有？ 核糖体（合成载体蛋白）、 线粒体（提供能量） 载体蛋白数量、能量 （影响能量产生的因素如O2浓度、温度） P ←无氧呼吸供能 ←限制因素：O2浓度 限制因素：载体蛋白数量 一、主动运输 小分子物质跨膜运输方式比较 自由扩散 协助扩散 主动运输 运输方向 转运蛋白 能量 举例 O2，CO2，少部分H2O，甘油，乙醇，苯 顺浓度梯度 需要 不消耗 逆浓度梯度 需要载体 消耗 葡萄糖进入红细胞， K+出细胞， Na+进细胞，大部分水 葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞， K+进细胞， Na+出细胞 顺浓度梯度 不需要 不消耗 一、主动运输 14 像唾液腺细胞分泌的淀粉酶、胰岛细胞分泌的胰岛素、这些分泌蛋白能通过自由扩散、协助扩散或者主动运输运出细胞吗？ 大分子物质以胞吞和胞吐方式进出细胞 二、胞吞、胞吐 二、胞吞、胞吐 16 1. 胞吞：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进入细胞内的过程。 需要识别 需要能量 大分子与膜上的蛋白质结合 小囊从细胞膜上分离，形成囊泡 细胞膜内陷形成小囊 进入细胞内部 过程 二、胞吞、胞吐 通过胞吞作用将胞外的__________摄取到细胞内，最后在____________中消化降解成_____________________供细胞利用。 如发生在吞噬细胞中，其作用不仅仅是____________________，主要是清除______________________及________________________。 单细胞真核生物（如变形虫）： 营养物 溶酶体 小分子有机物 高等多细胞生物： 摄取营养物质 侵染机体的病原体 衰老或凋亡的细胞 一些病毒就是借助胞吞侵入机体的。 胞吞的作用 二、胞吞、胞吐 18 2.胞吐：物质以囊泡的形式通过细胞膜，从细胞内排到细胞外的过程。 囊泡移动到细胞膜并融合 需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡； 将大分子排出细胞 需要识别 需要能量 过程 二、胞吞、胞吐 需要膜蛋白（注意不是转运蛋白）、需要能量 4.影响因素： 温度和能量等 2.特点： 膜具有一定流动性 3.结构基础： 1.运输的物质： 一般是大分子、颗粒性物质（注意：也可运输某些小分子） 5.注意：胞吞、胞吐属于跨膜运输，但穿过的膜层数为0层 乳腺细胞合成的蛋白质 内分泌腺合成的蛋白质类激素 消化腺细胞分泌的消化酶 吞噬的细菌、病毒 大分子或颗粒物 二、胞吞、胞吐 运输方式 被动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 运输方向 是否需要转运蛋白 是否耗能 举例 影响因素 高→低 高→低 低→高 不需要 需要 载体/通道蛋白 需要 载体蛋白 需要 不需要 不需要 葡萄糖进入红细胞 水通道蛋白 离子通道蛋白 葡萄糖、氨基酸进入小肠细胞 绝大多数离子的运输 不需要 （需膜蛋白） 变形虫摄食 白细胞吞噬病原体 分泌蛋白的分泌 变形虫排出残渣、废物 外→内 内→外 ①少部分水 ②气体 ③脂溶性分子 浓度差 温度 浓度差 转运蛋白数量温度 载体蛋白数量能量 温度 温度 能量 需要 主动运输 课堂小结 比较物质运输方式 物质跨膜运输方式的判断方法 （1）“三看法”确定某种物质的运输方式： 一看分子大小 大分子 小分子 离子 胞吞/胞吐 向外 胞吐 向内 胞呑 二看是否需要能量 需要 主动运输 三看是否需要 转运蛋白 需要 协助 扩散 不需要 自由 扩散 不需要 被动 运输 （2）根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输 （3）脂质类物质进出细胞的方式都是自由扩散 练习与应用 —、概念检测 1. 一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。判断下列有关物质跨膜运输的相关表述是否正确。 （1）相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。（ ） （2）大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗能量。 （ ） （3）被动运输都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的转运蛋白。（ ） （4）主动运输都是逆浓度梯度进行的，既要消耗细胞的能量，也需要借助膜上的载体蛋白。（ ） × × × √ 2.下列有关物质跨膜运输的叙述，错误的是 ( ) A.果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞通过主动运输吸收糖分的结果 B.脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞 C.葡萄糖进入红细胞需要借助转运蛋白， 但不消耗能量，属于协助扩散 D.大肠杆菌吸收K+既消耗能量，又需要借助膜上的载体蛋白，属于主动运输 3.细胞内的生物大分子(如胃蛋白酶原)运出细胞的方式是 ( ) A.胞吐 B.自由扩散 C.协助扩散 D.被动运输 二、拓展应用 1. 淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水或海水中，推测其伸缩泡的伸缩情况，分别会发生什么变化？ 放入蒸馏水中的草履虫，其伸缩泡的伸缩频率加快，放入海水中的则伸缩频率减慢。 A A FormatFactory : www.pcfreetime.com Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$