4.2 主动运输-2024-2025学年高一生物同步教学课件（人教版2019必修1）

4.2 主动运输 第4章 细胞的物质输入和输出 1.主动运输 2.胞吞、胞吐 学习目标 比较自由扩散和协助扩散 物质跨膜运输的方式 浓度梯度 是否需要 转运蛋白 是否 消耗能量 被动运输 自由扩散 协助扩散 顺浓度梯度 不需要 需要 不消耗 不消耗 顺浓度梯度 课本 69 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。 1.甲状腺滤泡上皮细胞内外的碘浓度高低是怎样的？ 2.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的方式是被动运输吗？ 细胞内：高浓度 细胞外(血液)：低浓度 不是 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 课本 70 主动运输 课本 70 主动运输 仔细观察，这种运输方式有什么特点？ 1.____浓度梯度 （低浓度→高浓度） 2.需要__________的协助 3._____消耗细胞内化学反应所释放的能量 逆 载体蛋白 需要 物质_______梯度进行跨膜运输，需要________的协助，同时还____消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫主动运输。 逆浓度 载体蛋白 需要 课本 70 主动运输 2.特点： ①逆浓度运输 ②需要载体蛋白 ③需要消耗能量 3.例子：小肠吸收葡萄糖、氨基酸等；红细胞吸收K+等 4.意义：普遍存在于动植物细和微生物细胞中，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要。可维持相应物质膜两侧的浓度差。 1.概念 特异性 [微思考]通道蛋白参与主动运输吗？ 提示：不参与，通道蛋白只参与协助扩散。 课本 70 与社会的联系 囊性纤维病的主要病因是患者肺部支气管上皮细胞表面转运Cl-的载体蛋白的结构和功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。 类似的疾病还有很多，解析这些转运蛋白的结构，将有助于找到治疗疾病的办法。 被动运输、主动运输的对比 自由扩散 协助扩散 主动运输 运输方向 是否 需要 转运蛋白 能量 逆浓度梯度 顺浓度梯度 顺浓度梯度 需要 不需要 需要 不需要 不需要 需要 (载体蛋白) (载体蛋白) (通道蛋白) 【思考】 小肠上皮细胞吸收葡萄糖与红细胞吸收葡萄糖的跨膜运输方式一样吗？ 被动运输 （协助扩散） 主动运输 ③影响主动运输的主要因素： 浓度差、转运蛋白数量 运用数学模型分析影响物质运输速率的主要因素 ②影响协助扩散的主要因素： ①影响自由扩散的主要因素： 浓度差 课堂练习 能量、载体蛋白数量 运输速率 能量 限制因素： 载体蛋白数量有限 运输速率 载体蛋白数量 限制因素： 能量有限 均受温度影响 (2)图2中①②③④各属于哪种物质运输方式？ 提示：①为自由扩散，②③为协助扩散，④为主动运输。 大本 64 C 1.(2024·东北师大附中质检)下图表示物质跨膜运输的几种方式，其中属于主动运输的是(　　) 大本 64 C 2.(2024·福建福州高一上期末)某植物能在盐碱地中生活，其根毛细胞液泡内的 Na＋浓度远高于细胞质基质。下列叙述错误的是(　　) A.该植物根毛细胞液泡膜具有Na＋载体 B.Na＋进入根毛细胞液泡需要能量 C.该植物细胞液的渗透压低于环境土壤溶液 D.Na＋进入该植物根毛细胞液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性 大本 65 3.(2024·河南名校联考)如图为小肠上皮细胞吸收和转运葡萄糖的示意图，下列说法正确的是(　　) D A.葡萄糖通过载体l进入小肠上皮细胞的方式属于协助扩散 B.葡萄糖通过载体GLUT2进出小肠上皮细胞的过程属于主动运输 C.抑制细胞呼吸不会影响小肠上皮细胞内外Na＋的浓度差 D.当肠腔中葡萄糖浓度较高时，小肠上皮细胞可以通过图2的方式吸收葡萄糖 大本 65 主动运输的类型 ①直接型：直接消耗ATP的主动运输，通常称为泵(ATP驱动泵)，如Na＋－K＋泵(如图1)。 ②间接型：如可利用依赖ATP的Na＋－K＋泵活动建立的细胞膜两侧Na＋的跨膜浓度梯度提供能量(膜两侧离子梯度驱动运输)进行主动运输，如肾小管对氨基酸、葡萄糖等的重吸收(如图2)。 大本 64 课本 70 胞吞与胞吐 现象2：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。 现象1：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。 疑问：这些大分子和颗粒物质是怎样进出细胞的呢？ 课本 71 胞吞与胞吐(需要能量) 大分子物质 与膜上的蛋白质结合 细胞膜内陷 小囊 包围着大分子 从细胞膜分离 囊泡 进入 接触 包围 凹陷 分离 例：白细胞吞噬病菌、 变形虫吞食细菌等食物颗粒。 胞吞： 课本 71 胞吞与胞吐(需要能量) 胞吐： 大分子物质 在细胞内形成 囊泡 排出 与细胞膜融合 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。 课本 71 胞吞与胞吐 胞吞和胞吐的特点： 胞吞胞吐主要运输生物大分子，通过囊泡转移，如：蛋白质、多糖等， 某些小分子也可以通过胞吞、胞吐运输 (1)需要消耗细胞呼吸所释放的_____ (2)需要膜上_________的参与→存在着选择性 (3)存在细胞膜的分离与融合现象，与细胞膜的_______有关 蛋白质 流动性 能量 [微思考] 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。与变形虫通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞相关的细胞器主要是什么？ 提示：溶酶体。 如图表示物质进出细胞的两种运输方式： (1)a方式为_____，b方式为______。 (2)人体的白细胞吞噬细胞碎片的过程属于图中哪种方式？会消耗能量吗？ a方式，会消耗能量。 胞吞 胞吐 (4)如果某腺体细胞中的线粒体受损，会影响该细胞的胞吐过程吗？ 会，因为胞吐过程需要消耗能量，线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。 【拓展】胞吞和胞吐过程中物质通过的细胞膜层数是_____。 0 大本 66 大本 66 D 4.(2024·西安高新一中检测)如图所示为细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程，下列有关叙述错误的是(　　) A.a与b过程的实现与生物膜的流动性有关 B.a与b是普遍存在的物质跨膜运输的方式 C.a过程形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解 D.细胞通过a过程摄取大分子时不需要膜上的蛋白质 课本 72 细胞的物质输入和输出的基础 细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或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的作用，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，更离不开磷脂双分子层的流动性。 物质进出细胞的方式 大本 66 课本 72 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。( ) ✘ ✘ ✘ ✓ 课本 72 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 A 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.协助扩散 C.自由扩散 D.被动运输 A 课本 72 4.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，如果将草履虫放人蒸馏水或海水中，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。 D 1.(2024·山东济南一中期中)下列属于主动运输的是(　　) A.酒精进入胃黏膜细胞 B.O2通过植物细胞的细胞膜 C.苯分子进入人的皮肤细胞 解析:酒精进入胃黏膜细胞属于自由扩散，A错误； O2通过植物细胞的细胞膜属于自由扩散，B错误； 苯分子进入人的皮肤细胞是自由扩散，C错误； 大本 67 随堂检测 01 02 03 04 05 目录 B 2.(2024·山东济南一中期中)下列关于胞吞和胞吐作用的叙述，错误的是(　　) A.胞吞和胞吐作用过程中都能形成囊泡 B.胞吞和胞吐作用都需要载体蛋白的协助 C.胞吞和胞吐作用都依赖于膜的流动性 D.胞吞作用和胞吐作用都需要消耗能量 解析:胞吞与胞吐作用过程中都会形成囊泡，A正确； 胞吞和胞吐不需要载体蛋白，B错误； 胞吞和胞吐作用都依赖于膜的流动性，C正确； 胞吞和胞吐作用都需要消耗能量，D正确。 大本 67 01 02 随堂检测 03 04 05 目录 A 3.(2024·重庆九校联盟联考)下列物质进出细胞的方式与转运实例，对应正确的是(　　) A.协助扩散——葡萄糖进入人红细胞 B.协助扩散——护肤品中的甘油分子进入皮肤细胞 C.主动运输——唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶 D.主动运输——水分子通过通道蛋白进入肾小管细胞 大本 67 02 03 01 随堂检测 04 05 目录 FormatFactory : www.pcfreetime.com 丽藻细胞吸收SOeq \o\al(2－,4)的过程是主动运输，D正确。 D.丽藻细胞吸收SO的过程 $$