内容正文:
第4章 第 2 节
主动运输与胞吞、胞吐
小肠绒毛上皮细胞
毛细血管
实例1:已知小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度;
实例2: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。
主动运输!
小肠上皮细胞吸收葡萄糖和氨基酸、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘,两者是顺浓度还是逆浓度进行?是通过什么运输方式?
讨论:
逆浓度!
问题探讨
主动运输的条件——类比推理
下坡运输—协助扩散
上坡运输—主动运输
转运蛋白
载体蛋白
下坡-顺浓度
不耗油-不耗能
上坡-逆浓度
耗油-耗能
推论:①主动运输需要载体蛋白协助
②主动运输需要消耗能量
主动运输的条件——实验验证
1.实验基本原理
①洋葱鳞片叶外表皮细胞液中含大量花青素,对pH敏感。钼酸钠经主动运输进入细胞液后能够改变细胞液的pH值,使液泡由紫色变为蓝绿色;
实验:验证洋葱鳞片叶外表皮主动运输吸收无机盐需要消耗能量
2.实验核心思路
设法_______洋葱的呼吸作用,从而_______细胞内能量的产生和供应,观察对洋葱鳞片叶外表皮细胞主动运输吸收钼酸钠的影响。
抑制
抑制
②洋葱鳞片叶外表皮细胞主要通过消耗氧气的呼吸作用产生能量,供给生命活动。(参见教材第五章第2节、第3节)
3. 实验方案
①取1颗新鲜洋葱作为实验材料,将其用保鲜膜密封24h
②快速取洋葱鳞片叶外表皮制作1个临时装片
③用0.1mol/L的钼酸钠溶液处理材料,低倍镜下观察液泡是否变色
④预期:液泡不变色,即可验证洋葱鳞片叶外表皮主动运输吸收无机盐需要能量
外表皮细胞
洋葱
①正常洋葱的变色情况不明,没有对比
小组讨论 找出以上方案存在的问题,并提出优化建议
额外设置1颗不做密封处理的洋葱
②临时装片制作数量过少,易出现意外
每组各制作2-3个临时装片
3. 实验方案2.0
①将生长发育状况相似的2颗新鲜洋葱分成2组,分别记为A组和B组
②A组暴露于空气中24h;B组用保鲜膜密封24h
③快速取2组洋葱鳞片叶外表皮各制作2个临时装片
④分别用0.1mol/L的钼酸钠溶液处理材料,低倍镜下观察液泡是否变色
⑤预期:A组液泡_________颜色变化,B组液泡_________颜色变化,即可验证洋葱鳞片叶外表皮主动运输吸收无机盐需要能量
出现
不出现
操作提醒!
①取洋葱鳞片叶外表皮尽可能取单层细胞。可以使用解剖刀在取下的材料内侧沿一个方向轻轻刮
5~6次,注意不要使用刀尖,以免使表皮破碎。操作时注意安全。
②用钼酸钠处理时,参考“探究植物细胞的吸水和失水”实验的操作。
③钼酸钠溶液对皮肤有低刺激性,操作时注意不要沾染,若不小心接触,可使用清水冲洗。
①将生长发育状况相似的2颗新鲜洋葱分成2组,分别记为A组和B组
②A组暴露于空气中24h;B组用保鲜膜密封24h
③快速取2组洋葱鳞片叶外表皮各制作2个临时装片
④分别用0.1mol/L的钼酸钠溶液处理材料2min,低倍镜下观察记录变色细胞占视野
细胞总数的比例(可以使用“较大、较小”等定性语言描述)
⑤预期:A组液泡变色比例________B组液泡,即可验证洋葱鳞片叶外表皮主动运输吸收无机盐需要能量
大于
不密封组变色细胞占比 密封组变色细胞占比
>
实验结果展示
(2) 为什么保鲜膜密封的洋葱也有部分细胞变色呢?小组讨论,请做出合理猜测
4.结果分析
(1) 该实验结果能否说明洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收钼酸钠需要能量?
(2) 为什么保鲜膜密封的洋葱也有部分细胞变色呢?小组讨论,请做出
合理猜测
(1) 该实验结果能否说明洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收钼酸钠需要能量?
(3) 这次实验给了你哪些启发?
能。相同时间内密封处理组变色细胞占比远小于不密封组
①保鲜膜没有完全密封
②拆封制作装片过程中细胞接触了氧气
科学探究是在不断修正中前进的;需要严谨对待每一个问题。
① 方向:
② 动力:
③ 实例:
低浓度 → 高浓度
细胞内提供的能量
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
1、概念:物质 进行跨膜运输,需要 的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应释放的 。
2、特点
①逆浓度梯度运输
②需要载体蛋白协助
③需要消耗能量(ATP)
逆浓度梯度
载体蛋白
能量
主动运输
3、影响主动运输速率的因素: 。
载体数量、能量
运输速度
载体数量
运输速度
能量
4、与主动运输有关的细胞器: 。
核糖体(合成载体蛋白); 线粒体(产生能量)
P
运输速度
O2浓度
P
P
主动运输
与生活的联系
囊性纤维病患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常,导致患者支气管中黏液增多。这一发现给嚢性纤维化的治疗带来了新的希望。
观看以下视频,总结主动运输的特点。
主动运输的特点
(一)逆浓度梯度运输
逆浓度梯度运输可以使细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收所需的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,保证细胞正常的生命活动。
(二)需要载体蛋白协助
载体蛋白的特点:载体蛋白具有特异性,一种载体蛋白通常只能转运一种或一类物质。
例如:钠钾泵是一种重要的载体蛋白,它可以主动将钠离子运出细胞,将钾离子运入细胞,维持细胞内高钾低钠的环境。
主动运输的特点
胞吞和胞吐
胞吞、胞吐过程中都会发生膜的弯曲、折叠、融合,这体现了生物膜流动性的特点。
胞吞
细胞外
细胞内
胞吐
细胞外
细胞内
影响因素:
影响细胞膜的流动性的因素(温度)、能量等
胞吞和胞吐
胞吞和胞吐
1.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
进入细胞内
接触
包围
凹陷
分离
(一)胞吞:指细胞通过细胞膜的内陷将大分子或颗粒物质包裹形成囊泡,进而将其摄入细胞内的过程。
2.特点:消耗 ,需要 ,不需要 。
膜上的蛋白质参与
能量
载体蛋白
2.胞吞的类型
吞噬作用:指细胞吞噬较大的颗粒物质(如细菌、衰老的细胞等)的过程。
胞饮作用:胞饮作用是指细胞摄取液体和小分子物质的过程。
1.过程:细胞内的大分子物质被包裹在囊泡中→囊泡向细胞膜移动→囊泡与细胞膜融合→大分子物质释放到细胞外。
(二)胞吐:指细胞将大分子物质通过囊泡运输到细胞膜外的过程
2.胞吐的实例: 分泌蛋白的分泌、神经递质的释放等。
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: 。
1.运输的物质: 。
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
胞吞和胞吐小结
当堂检测 2
2.关于甲,乙所示过程,下列叙述错误的是( )
A.甲或乙所示过程转运的不一定都是大分子物质
B.甲、乙过程都需要消耗能量
C.甲、乙过程一定是从低浓度向高浓度输送物质的
D.甲、乙过程均以膜的流动性为基础
C
归纳总结:
变形虫摄取绿藻
物质运输之歌
1.重视教材:包括问题探讨、相关信息、教材图表、资料
分析、课后练习、本章小结、科技前沿等。
2.学会审题、看图,养成良好的审题习惯:如重视小标注、
提示、括号等辅助信息。
3.坚持答题规范化训练:学会用生物专业术语答题;坚持
开放性题目在练、纠、悟中提高;依据生命科学规律
科学表述答题。
学习建议:
当堂检测
1.如图展示了不同物质进入细胞的几种方式,其中ATPase为ATP水解酶。下列有关叙述错误的是 ( )
A.物质①进入细胞的速率与膜两侧的浓度差有关,例如甘油进入皮肤细胞
B.物质②进入细胞的速率与浓度差和能量有关,例如葡萄糖进入红细胞
C.物质③进入细胞时,ATPase除催化ATP水解外,还具有载体的功能
D.物质④进入细胞的方式为胞吞作用,主要运输一些大分子物质
学生展示
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