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

该高中生物学课件聚焦细胞物质输入与输出机制，以甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘为情境导入，通过问题链引导学生从被动运输过渡到主动运输的认知建构，层层递进地串联起自由扩散、协助扩散与主动运输的本质差异，形成清晰的学习支架。 其亮点在于深度融合生命观念、科学思维与探究实践三大核心素养，如用“逆水行舟”类比主动运输过程，强化结构与功能观；通过列举K⁺、Na⁺等离子跨膜实例，训练学生基于证据的归纳推理能力，体现科学思维；设计胞吞胞吐活动模拟实验，提升学生对大分子物质运输的理解深度。教学内容逻辑严密，案例贴近生活，既帮助学生构建系统知识体系，又助力教师高效开展情境化教学。

第2节 主动运输与胞吞、胞吐 第4章 细胞的物质输入和输出 问题探讨 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。 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？ 无论是植物细胞、动物细胞，还是微生物细胞，都有许多物质的跨膜运输是逆浓度梯度的。例如，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。这些物质为什么能逆浓度梯度运输呢？ Na+、K+和Ca2+等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时，首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合。由于不同离子或分子的大小和性质不同，不同蛋白质的空间结构差别也很大，所以一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又恢复原状，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。 载体蛋白的特点：①具有特异性(或专一性)；②与被转运的离子或分子结合；③转运过程中空间结构发生变化；④可重复利用；⑤具有饱和性。 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，这种方式叫主动运输。 一 主动运输 2.运输的物质 通过主动运输运输的物质：离子(H+ 、Na+ 、K+、Ca2+等)和小分子有机物(氨基酸、葡萄糖、核苷酸等)。 一 主动运输 3.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。 细胞膜的功能特性是细胞膜具有选择透过性。 4.细胞膜的功能特性 A.a可表示红细胞从血浆中吸收K+，e可表示支气管上皮细胞将氯离子排至支气管腔中 B.b可表示组织液中的氧气进入组织细胞 C.c可表示肾小管细胞重吸收水分 D.d可表示小肠上皮细胞从小肠液中吸收葡萄糖和氨基酸 【例】下图中a、b、c、d、e为人体内物质进出细胞的方式，下列相关叙述不正确的是（ ） D 5.影响物质跨膜运输的因素 ⑴物质浓度(或浓度差) 二 主动运输 0 运输速率 物质浓度 (或浓度差) 0 运输速率 物质浓度 (或浓度差) A 0 运输速率 物质浓度 B 自由扩散 协助扩散 主动运输 A点后受转运蛋白数量限制 B点后受载体蛋白数量或能量限制 5.影响物质跨膜运输的因素 ⑵转运蛋白数量 二 主动运输 0 运输速率 转运蛋白数量 0 运输速率 转运蛋白数量 A 0 运输速率 载体蛋白数量 B 自由扩散 协助扩散 主动运输 A点后受物质浓度限制 B点后受能量或物质浓度限制 5.影响物质跨膜运输的因素 ⑶O2浓度(或能量) 二 主动运输 0 运输速率 O2浓度或能量 0 运输速率 能量 A 0 运输速率 O2浓度 B 自由扩散 协助扩散 主动运输 主动运输 A点后受载体蛋白数量或物质浓度限制 B点后受载体蛋白数量或物质浓度限制 5.影响物质跨膜运输的因素 ⑷温度 二 主动运输 温度通过影响分子运动而影响自由扩散；温度通过影响转运蛋白的活性而影响协助扩散；温度通过影响载体蛋白的活性和呼吸酶的活性而影响主动运输。 A.图1、图3表示的运输方式是自由扩散，图2、图4表示的运输方式是主动运输 B.图2可以表示葡萄糖进出细胞的方式 C.图1、图3表示的运输方式都与细胞代谢产生的能量无关 D.图4中，氧气浓度是C点运输速度的限制因素，载体数量是D点后运输速度的限制因素 【例】下图为人体内物质浓度或氧气浓度与物质跨膜运输速度间关系的曲线图。下列相关叙述不正确的是（ ） A 二 胞吞和胞吐 ㈠过程 胞吞：首先是大分子与膜上蛋白质结合，从而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，这种现象叫胞吞。 二 胞吞和胞吐 ㈠过程 胞吐：在细胞内形成囊泡，囊泡移到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。 二 胞吞和胞吐 ㈡实例 胞吞：变形虫摄取水中的有机物颗粒或单细胞生物等食物。 胞吐：分泌蛋白分泌出细胞、变形虫排出食物残渣和废物。 【与社会的联系】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。 二 胞吞和胞吐 ㈢特点 ①主要是大分子和颗粒物进出细胞的方式。 ②需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。 ③不需要转运蛋白，但需要细胞膜上特定蛋白质的识别。 ④需要依赖细胞膜的流动性。 二 胞吞和胞吐 为什么游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质多供细胞自身使用，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？ 因为游离于细胞质基质中的核糖体，所合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中，由于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。而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够进入内质网腔中，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。 A.物质通过胞吞和胞吐进出细胞的过程均需要膜蛋白参与 B.在物质进出细胞的过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，并且需要消耗能量 C.物质通过胞吞和胞吐进出细胞的过程依赖于细胞膜的选择透过性 D.唾液淀粉酶从唾液腺细胞分泌到细胞外的过程属于胞吐 【例】胞吞和胞吐是物质进出细胞的一种重要方式，下列关于胞吞和胞吐的叙述错误的是（ ） C 综上所述，除一些不带电荷的小分子可以自由扩散的方式进出细胞外，离子和较小的有机分子(如葡萄糖和氨基酸等)的跨膜运输必须借助于转运蛋白，这又一次体现了蛋白质是生命活动的承担者。一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此，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，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。像蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。 总结 练习与应用 一 概念检测 1.⑴× ⑵× ⑶× ⑷√ 2.A 3.A 练习与应用 二 拓展应用 1.放入蒸馏水中，其伸缩泡的伸缩频率加快；放入海水中，其伸缩泡的伸缩频率减慢。 练习与应用 二 拓展应用 2.实验思路：取甲、乙两组生长状态相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中；甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸；一段时间后，测定两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率。若两组植株对Ca2+、K+的吸收速率相同，说明柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输；若乙组吸收Ca2+、K+速率明显小于甲组，说明柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输。 复习与提高 一 选择题 1.A 2.A 3.C 4.D 复习与提高 二 非选择题 1.从上到下、从左至右依次是：自由扩散，协助扩散，主动运输；高浓度到低浓度、不需要转运蛋白、不需要能量，高浓度到低浓度、需要转运蛋白、不需要能量，低浓度到高浓度、需要载体蛋白、需要能量，大分子有机物和颗粒物进出细胞的方式、不需要转运蛋白、需要能量；O2、CO2出入细胞，血液中的葡萄糖进入红细胞，红细胞吸收K+，细胞分泌蛋白质类激素。 复习与提高 二 非选择题 2.⑴K+和Mg2+ 这两种离子的浓度细胞内大于细胞外，细胞若要吸收这两种离子必须逆着浓度梯度进行。 复习与提高 二 非选择题 2.⑵Na+和Cl- 这两种离子的浓度细胞内小于细胞外，细胞若要排出这两种离子必须逆浓度梯度进行。 复习与提高 二 非选择题 3.⑴渗出 增大；⑵缓慢增大后趋于稳定 蔗糖 清水；⑶乙二醇 增大；⑷大液泡。 $