内容正文:
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
课标要求
素养要求
1.掌握主动运输的特点及其与被动运输的区别。
2.掌握胞吞、胞吐的过程和特点。
3.理解主动运输及胞吞、胞吐对细胞生命活动的意义。
4.阐明物质跨膜运输方式与细胞结构的关系。
1.科学思维:结合图示和图表,掌握不同跨膜运输方式的特点及意义,提升比较归纳能力。
2.生命观念:通过总结物质跨膜运输方式与细胞结构的关系,进一步认识生物体结构与功能相适应的特点。
一、主动运输
1.概念: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(如图所示)。
2.特点
(1)逆浓度梯度运输。
(2)需要能量。
(3)需要载体蛋白的协助。
3.实例:小肠绒毛上皮细胞对Na+、K+、葡萄糖、氨基酸等营养物质的吸收,是通过主动运输进行的。
4.意义: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。
【正误判断】
(1)温度影响主动运输的速率,也影响被动运输的速率( )
(2)主动运输过程中载体蛋白的空间结构不发生改变( )
(3)氧气浓度的高低对细胞逆浓度梯度吸收物质不造成影响( )
答案:(1)√ (2)× (3)×
【深化探究】
1.如图表示物质进入细胞的三种不同情况,据图回答下列问题:
判断运输方式:
甲:________;乙:________;丙:________。
答案:自由扩散 协助扩散或主动运输 主动运输
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?
答:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
答案: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。
【归纳总结】
1.物质运输方式的判断方法
(1)图示中的分子或离子由多到少,且没有载体蛋白的协助——自由扩散。
(2)图示中分子或离子由多到少,且需要载体蛋白的协助,不消耗能量——协助扩散。
(3)图示中分子或离子由少到多,且需要载体蛋白的协助,消耗能量——主动运输。
2.影响物质跨膜运输的因素
(1)物质浓度(在一定的范围内)。
(2)氧气浓度。
二、胞吞与胞吐
1.胞吞与胞吐
(1)过程
①胞吞:大分子物质囊泡→包裹大分子物质进入细胞内部。
②胞吐:大分子物质囊泡大分子物质排出细胞。
(2)特点:需消耗能量;需膜上蛋白质的参与;与细胞膜上磷脂双分子层的流动性有关;存在细胞膜的分离与融合现象。
(3)实例
①胞吞:变形虫吞噬单细胞生物等食物;人体白细胞吞噬细菌、异物等。
②胞吐:消化腺细胞分泌消化酶;免疫细胞分泌抗体;胰岛细胞分泌胰岛素等。
(4)意义:为多糖、蛋白质等生物大分子进出细胞提供了通道。
2.细胞膜的选择透过性
(1)结构基础: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。
(2)存在形式:选择透过性是生物膜的功能特性,细胞膜有此特性。
【正误判断】
(1)蛋白质通过主动运输方式分泌到细胞外( )
(2)性激素通过胞吐作用分泌到细胞外( )
(3)大分子有机物要通过载体蛋白的协助才能进入细胞( )
(4)需要消耗ATP的运输方式都是主动运输( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
【归纳总结】
1.物质跨膜运输方式的判断方法
注:运输方向也可作为判断依据之一:逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。
2.有关物质出入细胞方式的6个“不要漏掉”
(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外,不要漏掉协助扩散。
(2)消耗能量的运输方式除主动运输外,不要漏掉胞吞和胞吐。
(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外,不要漏掉协助扩散。
(4)影响协助扩散运输速率的因素除转运蛋白数量外,不要漏掉浓度差。
(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外,不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。
(6)运输速率与能量供给无关的运输方式除自由扩散外,不要漏掉协助扩散。
【学习小结】
1.如图为物质跨膜运输的三种方式示意图。葡萄糖进入红细胞、葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞、氧气进入肝细胞的方式依次是( )
A.甲、乙、丙 B.乙、丙、甲
C.乙、甲、丙 D.丙、乙、甲
B 葡萄糖进入红细胞为协助扩散,应为乙;葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞为主动运输,应为丙;氧气进入肝细胞为自由扩散,应为甲。
2.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
A O2通过细胞膜的方式是自由扩散,不需要载体蛋白和能量,所以与细胞中的核糖体和线粒体无关,A符合题意;小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na+、小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸都属于主动运输,需要载体蛋白和能量,与核糖体和线粒体有关,B、C、D不符合题意。
3.下列关于主动运输的叙述,不正确的是( )
A.该运输方式是细胞最重要的吸收或排出物质的方式
B.该运输方式可从低浓度一侧向高浓度一侧转运物质
C.该运输方式需要膜上载体蛋白的协助,并消耗能量
D.海水鱼的鳃向体外排盐不属于该运输方式
D 主动运输是细胞最重要的吸收或排出物质的方式,体现了生命活动的主动性,A正确;主动运输可以从低浓度一侧向高浓度一侧转运物质,B正确;主动运输需要载体蛋白的协助,还需要消耗能量,C正确;海水鱼的鳃向体外排盐的方式是主动运输,D错误。
4.下图中图1是植物从土壤中吸收某种矿质离子的过程,图2表示被运输分子的浓度和运输速率的关系。下列相关叙述中,错误的是( )
A.图1表示的运输方式是主动运输
B.如果土壤中被运输的矿质离子浓度过高,可能会引起植物死亡
C.图2中的a曲线表示的运输方式是自由扩散
D.如果图2中b曲线表示的运输方式是协助扩散,则曲线达到平衡时的限制因素是载体蛋白数量或ATP
D 协助扩散不需要消耗ATP,D错误。
5.如图所示是细胞对大分子物质胞吞和咆吐的过程。下列与此有关的叙述中错误的是( )
A.a与b体现了膜的流动性
B.a和b都要消耗能量
C.b在细胞分泌的同时导致膜成分的更新
D.b与a体现了膜的选择透过性
D 大分子物质的胞吞和胞吐,即a和b过程,体现了膜的流动性,A正确;胞吞和胞吐都需要消耗能量,B正确;在细胞分泌大分子物质的过程中,存在生物膜之间的相互转化,导致膜成分的更新,C正确;胞吞和胞吐是大分子进入和排出细胞的一种方式,通过膜融合的方式将物质吸收或排出细胞,与膜的选择透过性无关,D错误。
6.如图所示为物质通过红细胞膜的示意图,其中黑点代表物质分子,圆圈代表载体蛋白,代表能量,请据图回答下列问题:
(1)①表示__________,②表示__________,③表示________。
(2)K+、O2和葡萄糖三种物质中,通过②方式进入红细胞的是________________。
(3)与①方式相比,③方式的主要特点是需要借助____________,该物质是在细胞内的____________上合成的。与③相比,②方式的不同之处是____________。
(4)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂,________(填序号)方式将会受到较大影响。
答案:(1)自由扩散(或简单扩散) 主动运输 协助扩散(或易化扩散) (2)K+ (3)转运蛋白 核糖体 需要消耗能量 (4)②
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