4.2 主动运输与胞吞、胞吐课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

第二节 主动运输与胞吞、胞吐 高一生物学必修一 第四章 细胞的物质输入和输出 被动运输：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 一、回顾：被动运输 被动运输 自由扩散 协助扩散 特点：顺浓度梯度、不消耗能量、不需要转运蛋白协助 举例：O2、CO2等气体，甘油、酒精、苯等脂溶性物质。 特点：顺浓度梯度、不消耗能量、需要转运蛋白协助 举例：血红细胞吸收葡萄糖、水通道蛋白协助水的运输 教材资料： 1：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的浓度比血液中高20-25倍。 二、资料/实验分析 问： 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? 教材资料： 2：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； 人红细胞中的浓度比血浆高30倍; 轮藻细胞中的浓度比周围水环境高63倍; 人神经细胞未兴奋时细胞外的浓度远高于细胞内。 二、资料/实验分析 问： 细胞逆浓度梯度运输物质的方式是普遍存在的吗? 是的。 【实验】为开展用大蒜治理水体富营养化的研究,科研人员配制了浓度为0.01 mmol·L-1、0.025 mmol·L-1、0.1 mmol·L-1、0.25 mmol·L-1、0.5 mmol·L-1、0.75 mmol·L-1、1.00 mmol·L-1等9种不同浓度的KH2PO4溶液,将大蒜的根系分别全部浸入200 mL上述9种溶液中,其他培养条件相同且适宜。4 h后取出植株,测定大蒜根系吸收磷的速率,得到下图所示曲线。（大蒜根细胞中磷酸盐浓度为0.04~0.12 mmol·L-1） 二、资料/实验分析 【推测】KH2PO4的吸收靠协助扩散。结合上页资料现象和曲线分析这种推测是否合理？ 【结论】KH2PO4的吸收不可能是协助扩散，因为当外界KH2PO4浓度小于0.04mmol·L-1时存在逆浓度梯度吸收的现象。 观察主动运输示意图概括主动运输的过程 三、主动运输 观察主动运输示意图概括主动运输的过程 三、主动运输 主动运输的过程视频： 三、主动运输 三、主动运输 主动运输： 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化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。 特点 1、逆浓度梯度 2、需要载体蛋白 3、需要能量 三、主动运输 例子 K+、Ca2+ 无机盐离子 葡萄糖、氨基酸 红细胞 植物根尖 小肠上皮 A B C 【观察】真核细胞膜上磷酸盐载体结构,其中的分子(中央圆圈圈定)为磷酸盐离子。当能量作用于磷酸盐载体时,载体蛋白空间结构发生改变,把磷酸盐从细胞外转运到细胞内。试分析从结构与功能的角度分析磷酸盐载体的特异性 【载体蛋白特异性】载体蛋白的特定空间结构能特异性识别并结合运输物质，体现了载体蛋白的特异性。 三、主动运输 1、尝试分析A-B段吸收速率主要影响因素： KH2PO4浓度 2、尝试分析B-C段吸收速率主要影响因素： 运输载体 能量 三、主动运输 比较“协助扩散”和“主动运输”的异同： 协助扩散 主动运输 三、主动运输 比较“协助扩散”和“主动运输”的异同： 比较项 协助扩散 主动运输 相同 运输物质 离子或小分子 是否需要转运蛋白 需要转运蛋白 不同 运输方向 顺浓度梯度 逆浓度梯度 是否消耗细胞能量 不消耗细胞能量 消耗细胞能量 三、主动运输 回顾教材资料： 三、主动运输 自然中主动运输现象： 【主动运输的意义】 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营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。从而保证活细胞和生物的生命活动的需要。 三、主动运输 【注意】 不同离子或分子的大小和性质不同，所以不同转运蛋白质的空间结构差别也很大，一种转运蛋白通常只能运输一种或一类离子或分子 三、主动运输 【研究转运蛋白的作用】 科学家研究这些转运蛋白的结构有什么用呢? 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C1的载体蛋白的结构和功能发生异常。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。 三、主动运输 例子：奥美拉唑治疗胃酸过多导致的胃溃疡 三、主动运输 胃的酸性环境是如何制造出来的? 壁细胞分泌和CI- 例子：奥美拉唑治疗胃酸过多导致的胃溃疡 三、主动运输 正常情况下胃酸为什么不会伤害胃粘膜? 胃粘膜的粘液一碳酸氢盐屏障 例子：奥美拉唑治疗胃酸过多导致的胃溃疡 三、主动运输 奥美拉唑如何治疗胃酸过多导致的胃溃疡? 任务： 唾液腺细胞能分泌淀粉酶，胰岛细胞能分泌胰岛素。 淀粉酶和胰岛素能通过自由扩散、协助扩散或者主动运输运出细胞吗? 请你根据细胞膜的结构组成做出分析。 淀粉酶和胰岛素都是蛋白质，是生物大分子，因此无法像HO或CO,这样通过自由扩散穿过细胞膜的脂双层。协助扩散和主动运输都是需要细胞膜上的转运蛋白的运输方式，是用来运输离子和小分子的，也无法转运这些大分子。 四、胞吞与胞吐 转运蛋白的局限性 转运蛋白虽然能帮助离子和小分子通过细胞膜，但对蛋白质等大分子却无能为力。 四、胞吞与胞吐 胞吞 接触 凹陷 包围 分离 例子：变形虫摄取食物，白细胞吞噬病菌等。 定义：是大分子与膜上的蛋白质结合，引起这部分细胞膜内陷形成 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，进入细胞内部的现象。 蛋白质 四、胞吞与胞吐 胞吞 示意图 四、胞吞与胞吐 胞吐 包围 移动 融合 排出 例子：分泌蛋白(如抗体、胰岛素)等 定义：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，将大分子排出细胞的现象。 四、胞吞与胞吐 四、胞吞与胞吐 变形虫胞吞和胞吐视频： 四、胞吞与胞吐 变形虫胞吞和胞吐示意图： 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。 四、胞吞与胞吐 白细胞通过胞吞作用吞噬细菌： 物质跨膜运输 小分子物质运输 大分子物质运输 胞吞 胞吐 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 顺浓度梯度 不需要细胞提供能量 需要转运蛋白 需要细胞提供能量 选择透过性 流动性 五、总结 五、总结 1、植物根部细胞能量主要来源是有氧呼吸，一定范围内有氧呼吸的强度与O2的含量呈正相关。下图是胡萝卜在含氧量不同的情况下从KNO3溶液中吸收K＋和NO3-的曲线图。则影响a、b两点和b、c两点吸收量不同的因素分别是 (　　) A．载体蛋白数量、能量 B．能量、载体蛋白数量 C．载体蛋白数量、离子浓度 D．能量、离子浓度 B 六、练习 2、胆固醇极难溶解,它以LDL(低密度脂蛋白,包括胆固醇、脂肪酸和蛋白质)的形式在血液中运输,并最终与细胞膜上的LDL受体相互识别并被“拽住”。 细胞膜内陷形成小囊泡,在能量的作用下,最终小囊泡被“剪切”下来离开细胞膜进入细胞中,即LDL进入细胞。如右图所示: (1)上述材料中LDL进入细胞的方式是什么?判断依据是什么? 六、练习 (2)细胞膜上LDL受体的化学本质是什么?受体的存在体现了细胞膜的什么功能? (3)结合上述材料内容分析如何预防胆固醇过高。 胞吞。LDL是一种低密度脂蛋白,属于大分子物质,进入细胞的方式为胞吞。 糖蛋白。体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。 形成健康的饮食习惯,减少胆固醇的摄入,适当进行体育锻炼,增强代谢能力。 3、下图是细胞对大分子的胞吞(左)和对细菌的吞噬作用(右)示意图，下列判断错误的是 (　　) A．该图体现了生物膜具有一定的流动性 B．该图说明高尔基体与溶酶体的形成有关 C．该图说明不同生物膜在结构上具有一定的联系 D．该图说明胞吞和吞噬都是需要消耗能量的过程 D 分析：胞吞和吞噬都是需要消耗能量，但无法从图判断，D错误 六、练习 END Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $$