内容正文:
被动运输 自由扩散 协助扩散
运输方向
是否消耗能量(ATP)
是否需要转运蛋白
举例
图例
曲线图
(一定浓度范围内)
影响因素
高浓度低浓度
不消耗
不需要
需要
水、气体、脂溶性小分子(甘油、乙醇、苯、固醇、尿素、脂肪酸等)
葡萄糖、氨基酸、水等
细胞膜内外物质的浓度差;温度
温度;浓度差;
转运蛋白的种类和数量
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问题探讨
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.这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性?
不是
具有普遍性
问题探讨
3.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?
需要细胞提供能量——主动运输
第四章 细胞的物质输入和输出
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
1.主动运输的过程、特点和意义
2.举例说明胞吞和胞吐的过程
3.解释细胞膜控制物质运输的功能与细胞膜结构的关系
本节目标
本节重难点
本节重难点
本节重点
一、主动运输
观看视频,对比被动运输和主动运输
思考:主动运输有什么特点?
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一、主动运输
①逆浓度梯度运输;
②需要载体蛋白;
③需要消耗能量。
小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+、Na+等;
细胞吸收大多数的无机盐离子
特点:
实例:
影响因素:
①载体蛋白的数量;
②能量(如O2浓度、温度等通过影响呼吸作用而影响能量供应);
③浓度差;
④温度。
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一、主动运输
影响物质运输的因素
1、膜两侧物质浓度差
运输速率
浓度差
浓度差
运输速率
自由扩散
协助扩散或主动运输
O
P
P点以后的限制因素是:协助扩散为转运蛋白的数量;
主动运输为载体蛋白数量或能量
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一、主动运输
影响物质运输的因素
2、载体蛋白数量
运输速率
载体数量
载体数量
运输速率
自由扩散
主动运输
O
P
P点以后的限制因素是能量
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一、主动运输
影响物质运输的因素
3、氧气含量(通过有氧呼吸作用提供能量)
或哺乳动物成熟红细胞的主动运输
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该图表示 ,虚线下表示物质从 浓度到 浓度运输,虚线上表示物质从 浓度到 浓度运输,P点后限制因素是 。
高
高
低
低
主动运输
载体蛋白的数量或能量
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一、主动运输
思考:
1.主动运输过程中既需要消耗氧气,又需要载体蛋白,那么与该过程有关的细胞器有哪些呢?
2.主动运输有什么意义?如果机体主动运输功能障碍,会有什么危害?
线粒体、核糖体、内质网、高尔基体
保证活细胞能够按照 的需要, 选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
生命活动
主动
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一、主动运输
与社会联系
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,造成细菌感染。这一发现给囊性纤维化的治疗带来了新的希望。
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一、主动运输
类型
直接型
直接消耗ATP的主动运输,通常称为泵(ATP驱动泵)
Na+-K+泵
(既是载体,也是催化ATP水解的酶)
间接型
肾小管上皮细胞逆浓度梯度吸收葡萄糖时,没有直接消耗ATP,而是利用Na+浓度差的势能。但Na+浓度差是依赖ATP的Na+-K+泵活动建立的
肾小管对氨基酸、葡萄糖等的重吸收
葡萄糖
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物质跨膜运输的方式 被动运输 主动运输
运输方向
是否需要转运蛋白
是否消耗能量
实例
被动运输与主动运输的比较:
自由扩散
协助扩散
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
不需要
需要
需要(只载体蛋白)
不消耗
消耗
气体、水、尿素、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子
①红细胞吸收葡萄糖;②水通过通道蛋白;③K+、Na+通过离子通道等
小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等;细胞吸收大多数的无机盐离子
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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。
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二、胞吞与胞吐
接触
凹陷
包围
分离
胞吞
胞吐
包围
移动
融合
排出
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二、胞吞与胞吐
胞吐实例:
胞吞实例:
白细胞吞噬病菌
变形虫摄食(该图为吞噬草履虫)
分泌蛋白的分泌
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特点:
②需要消耗能量
③不需要转运蛋白,但需要特定的膜蛋白参与
④依赖膜的流动性
●胞吞、胞吐过程的实现与生物膜的特性有什么关系?
细胞膜结构特性流动性是胞吞、胞吐的基础;
胞吞、胞吐过程中膜形态、结构的变化也体现了膜的流动性。
①主要运输生物大分子,如蛋白质、多糖等大分子
注:胞吞、胞吐主要运输蛋白质、多糖等生物大分子,
有时也会运输小分子物质(如神经递质的释放)
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课堂小结
协助扩散
自由扩散
主动运输 (逆浓度梯度)
小分子物质
大分子物质
胞吞
胞吐
消耗能量
被动运输
(顺浓度梯度)
转运蛋白
物质的
运输方式
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小结
“三看法”快速判定物质出入细胞的方式
不需转运蛋白
需转运蛋白
不需转运蛋白
需转运蛋白
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判断题
(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)葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助,但不需要消耗能量,属于协助扩散( )
(3)水分子进入细胞是通过自由扩散方式进行的( )
(4)载体蛋白和通道蛋白在运转分子和离子时,其作用机制是一样的( )
√
×
×
×
课堂精练
填空题
(1)自由扩散是指溶质分子会从( )侧向( )侧移动的现象。
(2)被动运输包括( )和( )。
(3)转运蛋白可以分为( )和( ) 两种类型。
高浓度
低浓度
自由扩散
协助扩散
通道蛋白
载体蛋白
课堂精练
课堂检测
主动运输
自由扩散
协助扩散
自由扩散
主动运输
1.下面几幅坐标图中所表示的分别是物质的哪种运输方式?
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课堂检测
2.(2021·山东高一期末)下列哪些物质出入细胞时与细胞中的核糖体和线粒体无关
A.O2通过细胞膜
B.人的小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖
C.肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na+
D.小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸
√
25
课堂检测
3.下列关于“胞吞”和“胞吐”过程的叙述,错误的是
A.在物质跨膜运输过程中,“胞吞”和“胞吐”过程是普遍存在的现象
B.“胞吞”和“胞吐”过程均需要消耗细胞呼吸释放的能量
C.“胞吞”形成的囊泡在细胞内可被溶酶体降解
D.“胞吞”和“胞吐”过程均不需要与膜上的蛋白质结合,但离不开膜
上磷脂双分子层的流动
解析 在细胞“胞吞”过程中,被吞入的物质要与细胞膜上的受体蛋白或者糖蛋白结合,且离不开膜上磷脂双分子层的流动,D错误。
√
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课堂检测
解析 胰腺细胞分泌胰蛋白酶的方式为胞吐,利用了膜的流动性;肝脏细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输,与题图方式不同;性激素属于固醇类激素,本质是脂质,通过自由扩散进入细胞,与题图方式不同;甲状腺细胞吸收碘的方式为主动运输,与题图方式不同。故选A。
4.(2020·北京高一期末)图示为吞噬细胞吞噬异物的过程。下列与该方式类似的过程是
A.胰腺细胞分泌胰蛋白酶
B.肝脏细胞吸收葡萄糖
C.性腺细胞分泌性激素
D.甲状腺细胞吸收碘
√
27
谢谢同学们!
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