内容正文:
第2节 主动运输和胞吞胞吐
第四章
1、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗?
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20-30倍。
讨论
不是,被动运输是从高浓度到低浓度运输。
问题探讨
那么这些物质的运输方式是什么呢?
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?
需要
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?
有普遍性。
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K+的浓度比血浆高30倍;
轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。
动物细胞吸收葡萄糖的方式一定为主动运输吗?
不一定相同。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散。
主动运输
阅读课本P69-70,回答下列有关主动运输的问题
(1)概念:
(2)特点:
(3)实例:
(4)意义:
物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
逆浓度梯度;需要载体蛋白;需要能量
小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖,红细胞吸收K+
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。
下图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图,下表选项中正确的是( )
D
载体蛋白
载体蛋白具有专一性;一种载体蛋白只能与一种或一类的离子或分子结合。
(5)可重复利用。
(4)具有饱和性;
(3)转运过程中 发生变化
(2)与 或 结合;
(1)具有 性;
专一
被转运的离子
分子
空间结构
特点
★影响主动运输速率的主要因素:
载体种类和数量
凡能影响细胞内产生能量的因素,都能影响主动运输,如氧气浓度、温度等。
能量(ATP)
载体数量
运输速率
能量
运输速率
影响自由扩散速率的因素:
影响协助扩散速率的因素:
浓度差、
载体种类和数量
浓度差
浓度差
运输速率
浓度差
运输速率
载体数量
运输速率
对点训练:如图是几种物质进出细胞方式中,运输速度与影响因素间的关系曲线图,下列与此图相关的叙述中,正确的是( )
A.与氨基酸进入细胞相符的图有②、③、⑥
B.与葡萄糖进入红细胞相符的图有②、④、⑥
C.与K+进入丽藻细胞相符的图有②、④、⑤
D.与甘油进出细胞相符的图有①、③、⑤
D
自由扩散 协助/主动 自由/协助
主动运输 自由扩散 协助/主动
如图是胡萝卜在不同含氧的情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和NO3-的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是( )
A 载体数量、能量
B 能量、载体数量
C 载体数量、离子浓度
D 能量、离子浓度
氧浓度
K+
吸收量
NO3-
C
A
B
B
★物质跨膜运输的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
运输方向
是否需要转运蛋白
是否消耗能量(ATP)
实例
影响物质运输的因素
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
不需要
需要
需要
不消耗
消耗
氧气、水、甘油等通过细胞膜
葡萄糖通过红细胞
水通过水通道
K+通过离子通道
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜;离子通过细胞膜等
浓度差
①浓度差②转运蛋白的种类和数量
①转运蛋白的种类和数量②能量
知识拓展
两类主动运输
第一类:直接消耗ATP的主动运输。
通常称为泵(ATP驱动泵)。
①Na+-K+泵
②H+泵
ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。
第二类:间接消耗ATP的主动运输。
小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时,没有直接消耗ATP,而能量来自膜两侧Na+浓度差。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的,而Na+-K+需要消耗ATP。
肾小管上皮细胞吸收葡萄糖也是类似的过程。
(协同运输)
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与生活的联系:
嚢性纤维化发生的一种主要原因是,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,造成细菌感染。这一发现给嚢性纤维化的治疗带来了新的希望。
离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是 ( )
A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度阶梯进行的
C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
C
胞吞胞吐
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。
阅读课本P70-71,回答下列有关胞吞胞吐的问题
1.胞吞的定义:
2.胞吐的定义:
需要摄取的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。
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。
运输方式 运输方向 载体 能量 实例
胞吞
胞吐
胞外→胞内
不需要
需要
白细胞吞噬细菌
变形虫吞噬食物颗粒
胞内→胞外
不需要
需要
分泌蛋白的分泌
3.特点
②批量运输大分子物质或颗粒物
③在转运过程中,物质被包裹在囊泡里运输(膜泡运输)
④运输过程中需要消耗能量
★运输时不穿膜
①是普遍存在的现象
4.影响胞吞胞吐速率的因素
温度
膜的流动性
酶活性→呼吸速率
思考与讨论
1.胞吞、胞吐靠的是细胞膜的什么特点呢?
细胞膜具有一定的流动性。
2. 游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质供自身利用,而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够分泌到细胞外。
试分析其中的道理。
蛋白质是大分子有机物,无法直接通过被动运输或主动运输穿过细胞膜运输到细胞外,所以一般只能留在细胞内供细胞自身使用。
附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质进入内质网腔中,并借助囊泡移动进入高尔基体,经加工包装后,包裹在囊泡中的蛋白质就可以胞吐的方式分泌到细胞外。
根据分子大小与对载体、能量的需求判断物质出入细胞的方式
▲都需要膜上蛋白质的参与,离不开膜上磷脂双分子层的流动性
★注意:1、神经递质为小分子物质,但释放的方式也是胞吐
2、通过核孔运输的大分子物质有RNA(从细胞核心如细胞质参与转录过程)、蛋白质(如组成染色体的蛋白质)等。
根据分子大小
胞吞
(吐)
跨膜运输
被动运输
主动运输
协助扩散
自由扩散
大分子
小分子、
离子
是否消耗能量
消耗
不消耗
是否需要载体
不需要
需要
一些常见的物质进出细胞的方式
1.如图所示为细胞吸收大分子物质的“胞吞”和“胞吐”的过程.下列与此有关的叙述错误的是( )
A. a过程与b过程均要以
膜的流动性为基础才可能发生
B. a过程要有细胞膜外表面识别和细胞内部供能才可能完成
C. b过程中在细胞分泌的同时会有膜成分的更新
D. b过程与a过程分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式
D
2、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的核糖体和线粒体密切相关( )
①
尿素通过细胞膜
②
人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖
③
肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na+
④
小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸
A、①②
B、③④
C、②③
D、①②③④
B
自由扩散
协助扩散
主动运输
主动运输
EVCapture4.0.2软件录制
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本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
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