4.2主动运输与胞吞胞吐课件-2024-2025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 第4章 细胞的物质输入和输出 被动运输 思考:实际情况中，小分子物质的跨膜运输全是顺浓度的吗？ 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的浓度比血液中高20-25倍。 需要细胞提供能量 不是 【问题探讨】 细胞内高浓度 细胞外低浓度 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？ 小肠液中氨基酸、葡萄糖的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； 人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍； 轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍； 人神经细胞未兴奋时细胞外的Na+浓度远高于细胞内。 3.细胞逆浓度梯度运输物质的方式是普遍存在的吗？ 逆浓度梯度转运的跨膜运输具有普遍性。 任务一：观察动画，思考： 细胞外 细胞内 细胞膜 载体蛋白 能量 （1）物质运输方向？ （2）是否需要载体蛋白？ （3）是否消耗能量? 低浓度→高浓度（逆浓度梯度） 需要载体蛋白 需要消耗能量 自主学习 导入新课 深度学习 迁移应用 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释放的能量。 2、举例：离子或其他物质逆浓度运输。 一、主动运输 深度学习 自主学习 导入新课 迁移应用 （如氨基酸和葡萄糖进入小肠上皮细胞） 任务二：阅读教材P69第2段，再次观察主动运输动画，思考： （1）待转运物质是否需要与载体蛋白结合？ （2）一种载体蛋白可以运输任意物质吗？ （3）载体蛋白运输物质时空间结构是否改变？在什么的推动下发生改变？ （4）运输完毕后，载体蛋白的空间结构如何变化? 需要 载体蛋白在能量推动下空间结构发生变化 一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合 细胞外 细胞内 细胞膜 载体蛋白 能量 载体蛋白恢复原状 ——具有特异性 自主学习 导入新课 深度学习 迁移应用 能量、载体蛋白数量 3.影响因素 主动运输 主动运输 选择吸收所需要的物质 排出对细胞有害的物质 海鸥通过盐腺细胞排出多余的盐 5.意义 甲状腺滤泡上皮细胞主动吸收碘 保证细胞和个体生命活动的需要 肺 黏液阻塞了气道 囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞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，造成细菌感染。 主动运输 与社会的联系 小结 运输方式 运输方向 转运蛋白 能量 举例 被动 运输 主动运输 小分子物质跨膜运输方式 自由扩散 协助扩散 顺浓度梯度 顺浓度梯度 不需要 需要 不消耗 不消耗 O2，CO2，少部分H2O，甘油，乙醇，苯 葡萄糖进入红细胞， K+出细胞， Na+进细胞，大部分H2O 逆浓度梯度 需要 消耗 离子或其他物质逆浓度梯度运输 协助扩散 自由扩散 主动运输 小试牛刀 深度学习 自主学习 导入新课 迁移应用 消化酶、抗体等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？ 自主学习 导入新课 深度学习 迁移应用 P71 二、胞吞与胞吐 1、胞吞： 大分子与 结合→细胞膜 →小囊从细胞膜 下来，形成 ，进入细胞内部。 膜上的蛋白质 内陷形成小囊 分离 囊泡 自主学习 导入新课 深度学习 迁移应用 大分子 膜蛋白 （1）示意图： （2）实例： 白细胞通过胞吞作用吞噬细菌 注意：胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。 P71 二、胞吞与胞吐 2、胞吐： 细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成 →囊泡移动到细胞膜处， 与细胞膜 →大分子排出到细胞外。 融合 囊泡 实例：乳腺细胞分泌蛋白质、内分泌腺分泌细胞分泌蛋白质类激素（胰岛B细胞分泌胰岛素）、消化腺细胞分泌消化酶、免疫细胞分泌抗体等。 自主学习 导入新课 深度学习 迁移应用 内质网 合成的蛋白质 高尔基体 囊泡 因为游离于细胞质基质中的核糖体，所合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中。由于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。 而附着在内质网上的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。 思考·讨论 2.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。试从蛋白质跨膜运输的角度分析其中的道理。 1.胞吞、胞吐过程中膜的变形本身体现了膜的流动性，那胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？ 细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础。 3.胞吞、胞吐是否需要膜上蛋白质参与？它们的对象有哪些？是否需要消耗细胞呼吸所释放的能量？ 需要。生物大分子等。需要消耗能量 下面请大家再看两个单细胞生物进行胞吞和胞吐的例子。 痢疾内变形虫这种病原体通过饮食传播，这提醒我们要注意饮食卫生、培养良好的个人卫生习惯来预防阿米巴 痢疾等传染性疾病。 4.变形虫能通过胞吞摄取食物，能通过胞吐排出食物残渣和废物；人的白细胞能吞噬细菌、细胞碎片及衰老的红细胞。当囊泡与质膜融合并通过作用释放内含物后，会使质膜表面积增加，但可能同时发生在质膜的其他区域的胞吞作用则减少其表面积。根据以上实例说明胞吞、胞吐的意义。 保证生命活动的正常进行，同时实现了生物膜的更新。 与社会的联系： 胞吞或胞吐进出细胞，需要膜上蛋白质的参与 不带电荷的小分子： 自由扩散进出细胞 离子和有机小分子： 借助转运蛋白通过协助扩散或主动运输进出细胞 大分子或颗粒： （转运蛋白的存在是细胞膜选择透过性的结构基础） （依赖于膜的流动性） 知识总结 结构决定功能 主动运输（a、e） 协助扩散（c、d） 自由扩散（b） 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 课堂巩固 19 以下各图分别对应哪种跨膜运输方式？ 图中A、B、C三点物质运输速率的限制因素分别是什么？ 协助扩散 或 主动运输 协助扩散 或 自由扩散 载体蛋白数量的限制 载体蛋白数量的限制 能量的限制 自由扩散 主动运输 课堂巩固 20 1、甲、乙两种小分子物质在细胞内外的浓度情况如图所示，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是(　　) A.甲进入细胞一定需要能量 B.甲运出细胞一定有载体蛋白的参与 C.乙进入细胞一定不需要能量 D.乙运出细胞一定有载体蛋白的参与 B 小试牛刀 深度学习 自主学习 导入新课 迁移应用 2、如图表示物质进出小肠上皮细胞的过程示意图。其中 、 的个数代表分子(离子)的浓度。下列叙述不正确的是(　　) A.葡萄糖通过主动运输的形式进入此细胞， 需要消耗能量 B.葡萄糖被运出此细胞的速率受O2浓度的影响 C.钠离子通过协助扩散的方式进入此细胞，不需要消耗能量 D.人体的体温发生变化时会影响钠离子进入细胞的速率 B 小试牛刀 深度学习 自主学习 导入新课 迁移应用 小试牛刀 3、右图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列有关叙述错误的是(　　) A.a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生 B.a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成 C.b表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新 D.b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式 D 深度学习 自主学习 导入新课 迁移应用 柽柳是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明，请补充实验思路。 拓展应用 取生长状况基本相同的柽柳幼苗，随机分为甲乙两组，放置在适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中；甲组给予正常的细胞呼吸条件；乙组________________；一段时间后，检测_________________________________；若___________________________________， 则柽柳的根部吸收无机盐离子是被动运输；若___________________________________， 则柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输。 抑制细胞呼吸 两组植株根对Ca2+，K+的吸收速率 甲组植株根对Ca2+，K+的吸收速率大于乙组 甲乙两组植株根对Ca2+，K+的吸收速率相同 巧用两种抑制剂探究物质跨膜运输的方式 植株+培养液 呼吸 抑制剂 影响 主动运输 不影响 被动运输 加入蛋白酶 或加入蛋白抑制剂 影响 不影响 协助扩散 自由扩散 P72课后习题 FormatFactory : www.pcfreetime.com $$