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

【课前准备】必修1课本 1、在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学 在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图状态， a、b表示两处溶液的浓度，由此推测（　　） A、细胞正在发生渗透吸水 B、细胞的渗透体系正保持动态平衡 C、细胞正在渗透失水 D、上述三种情况都可能存在 2、完成表格 3、载体蛋白与通道蛋白的异同点？ 4、水分子进出细胞的方式？ 被动运输 方向 转运蛋白 能量 举例 影响因素及曲线 自由扩散 协助扩散 D Ⅳ.植物细胞质壁分离与复原实验的应用 1.判断细胞的死活：只有活的植物细胞才能发生质壁分离及复原。 2.防腐杀菌：在高浓度溶液中，细菌等微生物将因失水过多而死亡。 3.比较不同植物细胞的细胞液浓度 质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小；反之细胞液浓度越大。 4.测定植物的细胞液浓度范围 介于刚好尚未发生质壁分离和刚发生质壁分离的溶液浓度之间。 不同植物细胞 同一浓度的蔗糖溶液 发生质壁分离 ＋ 镜检 待测植物细胞 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 刚刚质壁分离 ＋ 镜检 【思维拓展】 1.将某植物细胞放入一定浓度的甘油或尿素溶液中，发生质壁分离后又自动复原了，请分析原因。 2.将某植物细胞放入一定浓度的KNO3溶液中，发生质壁分离后又自动复原了，请分析原因。与该过程相关的细胞器?先后发生的物质跨膜运输方式？ 4.2 主动运输与胞吞、胞吐　　　　　　　　　　　　　　 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？ 甲状腺滤泡上皮细胞 不是，被动运输是从高浓度到低浓度运输。 需要 有普遍性。 资料1 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。 材料分析，小组讨论 5 （2）小肠上皮细胞从小肠液吸收葡萄糖、氨基酸是_________浓度梯度运输。 Na+ K+ 26 150 114 5 红细胞内 红细胞外（血浆） 排出 吸收 0.3 2.2 1.6 5.8 小肠液 小肠上皮细胞内 葡萄糖 氨基酸 吸收 吸收 逆 （1）红细胞从血浆中吸收K+，排出Na+是_________浓度梯度运输。 逆 资料2： 材料分析，小组讨论 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 6 材料分析，小组讨论 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__________，______________提供能量 ，有氧呼吸的主要场所是________________。 结论： 能量 有氧呼吸 线粒体 资料3： 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 7 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。 材料分析，小组讨论 细胞完成逆浓度梯度运输需要转运蛋白 结论： 资料4： 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 8 1.主动运输的定义： 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。 2.主动运输的特点： （1）运输方向： 3.主动运输的过程： 离子或分子与载体蛋白结合 载体蛋白构空间结构发生改变以转运离子或分子 载体蛋白复原 释放离子或分子 逆浓度梯度（低浓度→高浓度） （2）需要载体蛋白，需要能量。 (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。 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 10 5、影响主动运输速率的因素: 。 载体蛋白数量、能量 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：通过主动运输____________________，排出________________和对_____________________，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 吸收所需的物质 代谢废物 细胞有害的物质 P Q 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 11 运输 方式 浓度 方向 转运蛋白 能量 实 例 图例 小分子 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 高→低 高→低 低→高 × √ √ × × √ ①气体：氧气、二氧化碳 ②脂溶性小分子：甘油、脂肪酸③水 葡萄糖进入红细胞、肾小管对水的重吸收 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸 根据图示和对概念的理解，完成下列表格 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 12 解读 坐标图 以上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 氧气浓度是如何影响被动运输和主动运输的呢？ 1、有些物质跨膜运输时可能是主动运输也可能是协助扩散。 比如小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖采用的是主动运输，但是小肠绒毛上皮细胞将葡萄糖运进组织液则是协助扩散。 松土可以增加土壤中O2含量，促进植物根的有氧呼吸，有利于植物吸收无机盐离子。 与社会的联系 2、植物生长需从土壤中吸收大量无机盐。请解释在农业生产中为什么要给作物松土？ 与社会的联系 3、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（CFTR)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。 基因疗法 肺 黏液阻塞了气道 15 物质跨膜运输的比较： 项目 被动运输 主动运输 自由扩散（简单扩散） 协助扩散（异化扩散） 运输方向 特点 举例 影响因素 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 不需要转运蛋白 不消耗能量 需要转运蛋白， 但不消耗能量 既需要载体蛋白，也需要消耗能量 O2、CO2、乙醇、苯等脂溶性物质 哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖 小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖、无机盐、氨基酸等 物质浓度 物质浓度、转运蛋白数量 转运蛋白数量、能量（O2） 二、胞吞和胞吐 乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶，都需要排出细胞外。其实，大部分细胞都能够摄入和排出特定的大分子物质。这些大分子是怎样进出细胞的呢? 变形虫摄取水中的有机物颗粒，就需要解决大分子物质进入细胞的问题 物质跨膜运输的方式——胞吞 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 18 1、胞吞过程： 与膜上的蛋白质结合 细胞膜内陷 包围着大分子 从细胞膜分离 大分子物质 小囊 囊泡 进入 接触 包围 凹陷 分离 需要能量 二、胞吞与胞吐 举例： 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。 主要发生在______________中，其作用不仅仅是____________________，主要是清除______________________及________________________。 注意：一些病毒借助胞吞侵入机体 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（吞噬细胞）： 摄取营养物质 侵染机体的病原体 衰老或凋亡的细胞 吞噬细胞 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 20 物质跨膜运输的方式——胞吐 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 21 2、胞吐过程： 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。 大分子物质 在细胞内形成 囊泡 排出 移动到细胞膜处，与其融合 需要能量 二、胞吞与胞吐 移动 排出 融合 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： 二、胞吞与胞吐 大分子或颗粒性物质 消耗能量、不需要载体（需要膜上的蛋白质的参与） 细胞膜的流动性 判断物质进出细胞的方式 物质进出细胞的方式 非穿膜运输 穿膜运输 大分子等颗粒物质 大多数小分子和离子 进入细胞内 排出细胞 胞吞 胞吐 需要膜蛋白、耗能 结构 基础 细胞膜的流动性 耗能、 载体蛋白协助 主动运输 不耗能 被动运输 不需要 转运蛋白 需要 转运蛋白 自由扩散 协助扩散 探究: 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 2.探究是自由扩散还是协助扩散 呼吸抑制剂 主动运输 被动运输 蛋白质抑制剂 协助扩散 自由扩散 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 25 胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。 相关信息 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。在人体肠道内寄生的一种变形虫一一痢疾内变形虫，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。这种病原体通过饮食传播，注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施。 △与社会的联系 痢疾内变形虫吞噬人体细胞(放大500倍，图中的绿色荧光细胞为痢疾内变形虫) 物质出入细胞方式的比较 归纳总结 物质种类 运输方式 方向 转运或载体蛋白 能量 实例 离子、小分子物质 被动 运输 自由扩散 高浓度→低浓度 不需要 不需要 水、气体、乙醇、甘油、苯等 协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不需要 水、葡萄糖、某些离子等 主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 小肠吸收葡萄糖、氨基酸及红细胞吸收K＋等 大分子 物质 胞吐 由膜内到膜外 不需要 需要 分泌蛋白的分泌 胞吞 由膜外到膜内 不需要 需要 变形虫摄取有机物颗粒 27 指点迷津 1.需要载体蛋白协助的运输方式一定是主动运输吗？ 2.消耗能量的运输方式一定是主动运输吗？ 3.小分子物质的运输方式一定是主动运输或者被动运输吗？ 4.生物大分子都是通过胞吞、胞吐的方式运输吗？ 5.同一种物质进入不同细胞的跨膜方式一定相同吗？ 神经递质（多巴胺、乙酰胆碱等）通过胞吐方式排出细胞 RNA、蛋白质可以通过核孔出入细胞核 人成熟红细胞吸收葡萄糖是通过协助扩散；小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖是主动运输；小肠绒毛上皮细胞将葡萄糖运进组织液则是协助扩散 下列关于细胞的物质输入与输出的叙述,正确的是( ) A.小分子物质均能够以被动运输的方式进出细胞 B.胞吐过程中囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的流动性 C.胞吐是顺浓度梯度转运物质,不消耗ATP D.物质以被动运输的方式进入细胞时,不需要载体蛋白的协助 B 练一练 29 植物根系细胞从土壤溶液中吸收Mg2+和K+时都会伴随着ATP的水解,向土壤溶液中加入某种药物后.根系细胞对Mg2+的吸收速率不变,对K+的吸收速率显著下降。下列相关叙述错误的是( ) A.根系细胞细胞膜上运输Mg2 +和K+的载体蛋白不同 B.根系细胞吸收K+和吸收Mg2+的跨膜运输方式相同 C.K+的吸收速率下降是由于药物抑制了细胞呼吸 D.根系细胞吸收的Mg2+可用于合成叶绿素 C 30 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False) Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $$