4.2主动运输课件-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 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．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？ 问题与探讨 一、主动运输 第4章 细胞的物质输入和输出 第2节 主动运输 一、主动运输 二、胞吞与胞吐 主要内容 一、主动运输 主动运输 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。 1.逆浓度梯度运输 2.需要载体 特征 不同细胞上载体的种类和数目不同 一、主动运输 载体蛋白的特定部位要与被运输的物质结合。由于被运输物质的大小和性质不同，不同载体的空间结构也有差别，所以一种载体只适合与一种或一类离子或分子结合。（例如葡萄糖载体也可以运输果糖、半乳糖等结构类似的单糖) 一、主动运输 载体蛋白的特定部位要与被运输的物质结合。由于被运输物质的大小和性质不同，不同载体的空间结构也有差别，所以一种载体只适合与一种或一类离子或分子结合。（例如葡萄糖载体也可以运输果糖、半乳糖等结构类似的单糖) 一、主动运输 主动运输 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。 1.逆浓度梯度运输 2.需要载体 3.需要消耗能量 特征 例如：Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+ 等离子通过细胞膜；葡萄糖、 氨基酸通过小肠上皮细胞。 一、主动运输 一、主动运输 一、主动运输 主动运输的意义： 细胞膜的主动运输是活细胞的特性，它保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动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。保证细胞细胞和个体生命活动的需要。 主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中。 一、主动运输 跨膜运输方式 1．下列有关主动运输的过程说法错误的是(　　) A．一种载体蛋白可以与多种离子或分子结合 B．需主动运输的物质需先与膜上载体蛋白结合 C．载体蛋白运输完离子后又恢复原状 D．载体蛋白运输离子或其他物质时，空间结构是发生改变的 解析　一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 2．盐碱地中生活的某种植物，其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质基质中的Na＋逆浓度梯度运入液泡，减轻Na＋对细胞质基质中酶的伤害。下列叙述错误的是(　　) A．Na＋进入液泡的过程属于主动运输 B．该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞吸水能力 C．Na＋进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性 D．该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性 一、主动运输 主要内容 二、胞吞与胞吐 二、胞吞与胞吐 大分子物质和颗粒性物质附着在细胞膜上，首先与膜上蛋白质结合，由细胞膜内陷形成小囊，这些物质就被包入小囊内，然后，小囊从细胞膜上脱离下来形成小囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做胞吞。 需要消耗能量 有些物质在细胞内，细胞内需要外排的大分子物质，现在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。 需要消耗能量 二、胞吞与胞吐 需要消耗细胞呼吸释放的能量。 体现了细胞膜的结构特性流动性，但是需要膜上蛋白质的参与。 跨0层膜 需要消耗能量 特点： ①需要消耗能量 ②需要与膜上特定蛋白质识别 ③依靠细胞膜的流动性 在物质的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，它们也需要消耗细胞呼吸所释放的能量 需要消耗能量 二、胞吞与胞吐 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。在人体肠道内寄生的一种变形虫——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。 高浓度→低浓度 细胞外 细胞内 需要 需要 不消耗 消耗 消耗 消耗 同一细胞运输同一物质，其运输方式不一定相同，如动作电位Na+内流为协助扩散，Na+排出为主动运输。 同一物质进出不同细胞，其运输方式不一定相同，如葡萄糖进入组织细胞为主动运输，进入红细胞为协助扩散。 3．如图所示为细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述错误的是(　　) A．a与b过程均以膜的流动性为基础 B．a过程需要与膜上的蛋白结合 C．b过程需要细胞供能 D．b是细胞排泄所有废物的基本方式 解析　细胞对大分子物质的胞吞或胞吐都离不开囊泡的形成，这都依赖于膜的流动性，A正确；细胞内的代谢废物，如二氧化碳、尿素等，这些小分子物质的排出方式不是胞吐，D错误。 4．下图1为不同物质或结构通过细胞膜进入细胞的方式示意图，甲、乙、丙为三种不同的物质。图2中a、b为两种不同的运输方式。请回答下列问题： (1)甘油、胆固醇等进入细胞的方式是________，与图2中的________方式相同，它们易于通过细胞膜，主要与细胞膜中含有__________有关。 自由扩散 a 脂质(磷脂) (2)图1中，运输过程中需要消耗细胞代谢产生的能量的物质是________。病菌进入细胞的方式也说明细胞膜在结构上的特点是____________。 (3)图2中方式b的最大转运速率与______________有关。若对离体的细胞使用某种毒素，结果对Mg2＋的吸收显著减少，而对Ca2＋、氨基酸等物质的吸收没有受到影响，其原因是________________________________。 乙、病菌 具有流动性 转运蛋白数量 该毒素只抑制了Mg2＋载体蛋白的活性 (4)肠腔液中的Na＋浓度远高于小肠上皮细胞，在细胞膜两侧形成Na＋浓度梯度。小肠上皮细胞朝向肠腔一侧的细胞膜上的载体蛋白A，将肠腔中的Na＋顺浓度梯度运入细胞的同时，也将葡萄糖逆浓度梯度运入细胞。小肠上皮细胞中的葡萄糖通过载体蛋白B的协助，顺浓度梯度进入组织液。据此，葡萄糖由肠腔进入小肠上皮细胞和由小肠上皮细胞进入组织液的运输方式分别是________、________。 主动运输 协助扩散 二、胞吞与胞吐 自由扩散 协助扩散 （1）浓度差对物质跨膜运输的影响 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散，自由扩散中，浓度差越大，运输速率越大，协助扩散中浓度差达到一定程度后运输速率不在增加，原因是受到载体数量的限制。 影响物质跨膜运输的因素 二、胞吞与胞吐 P Q 协助扩散 或自由扩散 主动运输 （2）氧气含量对物质跨膜运输的影响 P点时，无氧呼吸为主动运输提供能量。 PQ段，随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越来越多，主动运输的速率也越来越大。 Q点以后，当氧气含量达到一定程度后，受到载体数量的限制，运输速率不在增加。 影响物质跨膜运输的因素 二、胞吞与胞吐 影响物质跨膜运输的因素 （3）载体数量对物质跨膜运输的影响 载体蛋白数量主要影响协助扩散和主动运输，其他条件适宜的情况下，载体蛋白的数量越多，运输速率越大，自由扩散不受载体蛋白数量的影响。 载体蛋白数量 载体蛋白数量 载体蛋白数量 自由扩散 协助扩散或主动运输 二、胞吞与胞吐 影响物质跨膜运输的因素 （4）温度 温度 生物膜的流动性 酶活性——呼吸作用 物质运输速率率 5.细胞膜运输物质时，可能受到物质浓度、氧气浓度或载体数量的影响，下图是关于细胞膜物质运输的四种曲线，下列说法正确的是(　　) A．曲线①说明运输速率与 物质浓度呈正相关，运输方式为 自由扩散或协助扩散 B．曲线②可能受转运蛋白数量的限制，运输方式为协助扩散或主动运输 C．曲线③说明运输速率与氧气浓度无关，运输方式为自由扩散 D．曲线④说明该运输过程消耗能量，抑制有氧呼吸会完全抑制该运输过程 第4章 细胞的物质输入和输出 第2节 主动运输 方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 运输方向 ______________ 低浓度 ↓ 高浓度 _______ ↓ _______ 细胞内 ↓ 细胞外 是否需要 蛋白质 不需要 ______ 需要 ______ 需要 能量 不消耗 _______ ______ ______ ______ 模型 举例 O2、CO2、甘油、乙醇、苯 红细胞吸收葡萄糖、动作电位Na+进入细胞、静息电位K+出细胞 Na+、K+、Ca+等离子通过细胞膜、小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐。 白细胞吞噬病菌 分泌蛋白的分泌 $$