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（2019）必修1

第4章　细胞的物质输入和输出 第2节 主动运输与胞吞、胞吐 1 主动运输 胞吞与胞吐 目 录 1 2 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？ 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。 被动运输是顺浓度梯度，而甲状腺滤泡上皮细胞含碘量高于血液,是逆浓度梯度，所以不是被动运输。 需要 有一定的普遍性。 问题探讨 无论是植物细胞、动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的。 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 一、主动运输 1.概念： 2.特点： 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，这种方式叫做主动运输。 3.实例： ①逆浓度梯度 ②需要载体蛋白的协助 ③需要消耗细胞内化学反应释放的能量 ①K+、Ca2+、Na+等离子通过细胞膜。 ②小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等分子。 低浓度→高浓度 一、主动运输 (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； 4、载体蛋白的特点 (5)具有饱和性。 一、主动运输 一、主动运输 5、影响主动运输速率的因素: 。 载体数量、能量、温度 运输速度 载体数量 运输速度 能量 6、与主动运输有关的细胞器： 。 核糖体(合成载体); 线粒体(产生能量) 7、意义：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。 P Q P点前受物质浓度限制 P点后受载体蛋白数量限制 P点前受氧气浓度限制 P点后受载体蛋白数量限制 被动运输与主动运输的比较 跨膜运输的方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 是否需要转运蛋白 不需要 需要 需要 是否消耗能量（ATP） 不消耗 消耗 一、主动运输 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 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 二、胞吞与胞吐 转运蛋白虽然能够帮助许多 通过细胞膜， 但对于像蛋白质和多糖这样的 运输却无能为力。 大分子物质是通过 进出细胞的。 离子和小分子 生物大分子 胞吞和胞吐 像唾液腺细胞能分泌淀粉酶、胰岛细胞能分泌胰岛素、这些分泌蛋白能怎么运出细胞吗？ 胞吐 变形虫既能通过胞吞摄取单细胞生物等食物，又能通过胞吐排出食物残渣和废物 二、胞吞与胞吐 胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，这部分细胞内陷形成小囊，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。 实例：变形虫吞噬单细胞生物等食物； 人体白细胞吞噬细菌、异物等。 二、胞吞与胞吐 胞吐：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。 举例: 内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素、 消化腺细胞分泌的消化酶等。 二、胞吞与胞吐 3.结构基础： 4.意义： 通过胞吐细胞向外分泌分泌蛋白和激素，通过胞吞消灭细菌、癌细胞、及衰老的红细胞、细胞碎片，保证生命活动的正常进行。 2.运输特点： 提示： 胞吞、胞吐属于跨膜运输，但穿过的膜层数为0层。 1.运输的物质： 大分子或颗粒性物质 消耗能量、不需要载体（但是需要膜上的蛋白质的参与） 细胞膜的流动性 神经递质大部分是小分子物质，但释放的方式也是胞吐 二、胞吞与胞吐 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能以胞吐的方式分泌到细胞外。 思考·讨论 1.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；胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。 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。试分析其中的道理。 痢疾内变形虫寄生在人体肠道内。能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织。通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。 与社会的联系 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。 除一些不带电荷的小分子可以自由扩散的方式进出细胞外，离子和较小的有机分子（如葡萄糖和氨基酸等）的跨膜运输必须借助于转运蛋白，这又一次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，细胞膜上①转运蛋白的种类和数量，或②转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。 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。 总结 出入方式 运输方向 载体蛋白 代谢能量 举例 自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞作用 胞吐作用 高到低 高到低 低到高 不需要 需要 需要 不需要 不需要 都可 都可 不耗能量 不耗能量 耗能量 耗能量 耗能量 甘油 葡萄糖进红细胞 钾离子 白细胞吞细菌 胰岛细胞分泌胰岛素 总结 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，既不需要消耗能量，也不要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，是细胞主动吸收糖分的结果 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载体蛋白的协助，但不消耗能量，属于协助扩散 D.大肠杆菌吸收K+属于主动运输，既消耗能量，又需要膜上的载体蛋白 3.细胞内生物大分子（如胃蛋白酶）运出细胞的方式（ ） A.胞吐 B.自由扩散 C.协助扩散 D.被动运输 A A 物质跨膜运输的实验设计 1.探究是主动运输还是被动运输 +呼吸抑制剂 呼吸抑制剂 主动运输 被动运输 植物培养液+ 对某离子的吸收减弱或停止 不影响 2.探究是自由扩散还是协助扩散 +蛋白抑制剂 蛋白抑制剂 协助扩散 自由扩散 植物培养液+ 对某离子的吸收减弱或停止 不影响 2.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，请说出实验思路。 1.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； 2.甲组给予正常的细胞呼吸条件； 乙组 ； 3.一段时间后，检测 ； 4.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 甲乙两组植株根对Ca2+，K+的吸收速率相同 甲组植株根对Ca2+，K+的吸收速率大于乙组 两组植株根对Ca2+，K+的吸收速率 $$