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

4.2 主动运输与胞吞、胞吐 被动运输 自由扩散 协助扩散 图例 运输方向 特点 影响因素 举例 高浓度→低浓度(顺浓度梯度) 不需要转运蛋白、不需要能量 需要转运蛋白，不需要能量 浓度差 浓度差 转运蛋白的数量 脂溶性小分子：甘油、乙醇、苯、脂肪酸等 水（少数） 气体：O2、CO2等 脂质分子：胆固醇、性激素等 水分子通过水通道蛋白运输 葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞 钠、钾、钙等少数离子通过离子通道蛋白运输 旧知回顾 【学习目标】 1.阐明主动运输的过程、特点和意义。 2.举例说明胞吞、胞吐的过程。 3.利用细胞膜的流动镶嵌模型解释各种物质跨膜运输的方式 【重难点】 1.主动运输的过程和特点 2.胞吞与胞吐的过程 导学 【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。 讨论 甲状腺 甲状腺滤泡上皮细胞 碘浓度低 碘浓度高 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？ 1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？ 不是。（被动运输是顺浓度梯度） 需要细胞提供能量。 【问题探讨】 其他实例（阅读课本P69第一段） 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？ 具有普遍性。 碘浓度低 碘浓度高 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？ 人红细胞吸收K+ 轮藻细胞吸收K+ 小肠上皮细胞吸收 氨基酸,葡萄糖 实例1：小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度。 实例2：人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。 实例3：轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。 具有普遍性 →无论是动植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 想一想 物质逆浓度进出细胞膜应具备什么条件？ 具体如何运输？ ——自主阅读P69最后一段（1min) 1.过程： ①被转运的物质与膜上载体蛋白特定部位结合 一种载体蛋白通常只与一种或一类离子或分子结合 ——特异性/专一性 ②在细胞内化学反应释放能量的推动下，载体蛋白的空间结构发生改变 ATP→ADP+Pi+能量 ATP ③将所结合的物质从膜的一侧转运到另一侧释放出来 ④载体蛋白恢复原状 ——可重复利用 一、主动运输 (1)具有特异性（或专一性）； (3)转运过程中空间结构发生变化； (2)与被转运的离子或分子结合； (4)可重复利用。 载体蛋白 的特点 (5)具有饱和性 转运蛋白 通道蛋白：只参与协助扩散 载体蛋白：参与协助扩散或者主动运输 Na+-K+泵（载体蛋白） 1.过程： 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 10 一、主动运输 物质_________________跨膜运输，需要________________的协助，同时消耗细胞内化学反应所释放的______________。（举例：课本） 2.定义 ： 载体蛋白 能量 逆浓度梯度 ①逆浓度梯度运输 ③消耗细胞内的能量 ②需载体蛋白协助 3.特点: 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 11 知识点梳理: (1)影响主动运输速率的因素: 。 载体数量、能量 运输速度 能量 运输速度 O2浓度 (2)与主动运输有关的细胞器： 。 核糖体(合成载体); 线粒体(产生能量) 载体蛋白数量限制 无氧呼吸供能 载体蛋白数量限制 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 12 (3)分布和意义（勾画）： 意义：通过主动运输____________________，排出________________和对_____________________，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 例： 植物根部细胞吸收无机盐离子 小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等 海鸥的盐腺排出多余的盐分 桐花树的泌盐现象 分布：主动运输普遍存在于_____________________________中； 动植物和微生物细胞 吸收所需的物质 代谢废物 细胞有害的物质 桐花树的泌盐现象 盐腺 生物膜功能特性：选择透过性 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 13 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。 囊性纤维化 与社会的联系： 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 14 1.Na+的跨膜运输会使细胞内pH发生改变,引起洋葱表皮细胞花青素颜色由浅紫色逐渐变为深蓝色。加入细胞呼吸抑制剂(减少细胞内能量供应)后,颜色的改变过程减缓。据此推测,Na+的跨膜运输方式是 (　 　) A.自由扩散　 B.渗透作用 　C.协助扩散 　D.主动运输 提示：根据题干信息可知,Na+跨膜运输需要消耗能量。自由扩散、协助扩散、渗透作用均不消耗能量,主动运输的运输方向是由低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白协助且消耗能量,D正确。 D 反馈 15 离子直径 0.02~0.5 nm 分子直径 0.3~0.4 nm 脂蛋白直径 20~50 nm 小分子物质 大分子物质 大分子物质如何进出细胞？ 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 16 二、胞吞、胞吐 变形虫的胞吞、胞吐示意图 提示：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。 乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶，都需要排出细胞外。 2.细胞为什么要进行胞吞、胞吐？ 1.胞吞、胞吐的作用是什么？ 提示：完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 17 物质跨膜运输的方式——胞吞 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 19 （一）胞吞 1.过程： ①被转运大分子与膜上的蛋白质结合 ②细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子 ③小囊从细胞膜分离下来，形成囊泡，进入细胞内部 不是转运蛋白，是受体蛋白 细胞膜成 2.实例： 白细胞吞噬病原体、细胞碎片及衰老的红细胞等 变形虫摄食 需要能量 物质跨膜运输的方式——胞吞 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 21 （一）胞吞 1.定义： 大分子与膜上的_______________，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。小囊从___________上分离下来，形成__________，进入_____________，这种现象叫___________。 蛋白质结合 细胞膜 囊泡 细胞内部 胞吞 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 22 2.作用 通过胞吞作用将胞外的__________摄取到细胞内，最后在____________中消化降解成_____________________供细胞利用。 主要发生在______________中，其作用不仅仅是____________________，主要是清除______________________及________________________。 注意：一些病毒借助胞吞侵入机体 单细胞真核生物： 营养物 溶酶体 小分子有机物 高等多细胞生物： 摄取营养物质 侵染机体的病原体 衰老或凋亡的细胞 吞噬细胞 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 23 （二）胞吐 高尔基体： 囊泡 将成熟的蛋白质分泌到细胞外 细胞膜： 细胞需要_________的大分子物质，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子物质___________细胞。 1.定义： 外排 排出 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 24 物质跨膜运输的方式——胞吐 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 25 乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶等排出。 分泌蛋白的分泌过程 例： 胞吞、胞吐特点 （1）主要运输生物大分子，如蛋白质和多糖； （2）需要消耗能量； （3）不需要载体蛋白，但需要特定的膜蛋白参与； （4）依赖膜的流动性 笔记： 结构基础：生物膜具有一定的流动性 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 26 思考.讨论 P71 1.胞吞、胞吐过程的实现与生物膜的特性有什么关系？ 依赖膜的结构特点：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多是供细胞自身使用， 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。 试分析其中的道理。 只能游离于细胞质基质中，且是大分子有机物，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 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 变形虫既能通过胞吞摄取单细胞生物等物,又能通过胞吐排出食物残渣和废物。在人体肠道内寄生的痢疾内变形虫,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。 与社会的联系 思考讨论： 1、新生儿小肠上皮细胞通过消耗能源物质，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质的吸收方式都是主动运输，这种说法对吗？ 2、同一物质进入不同细胞的跨膜运输方式都一样。这种说法对吗？ 3、同一物质进出同一细胞的跨膜运输方式都一样。这种说法对吗？ 错误 不对，如葡萄糖进入红细胞是协助扩散、进入小肠上皮细胞是主动运输。 不对，如葡萄糖进入小肠上皮细胞是主动运输，出来是协助扩散。 2.下列与胞吞和胞吐有关的叙述,错误的是 (　　 ) A.细胞对大分子的胞吞没有选择性 B.胞吞和胞吐过程涉及细胞膜成分的更新 C.胞吞和胞吐的物质可以是大分子,也可以是小分子 D.能进行胞吞和胞吐的生物可以是细胞生物,但不可以是病毒 提示：细胞对大分子的胞吞有选择性,A错误;胞吞和胞吐过程涉及细胞膜成分的更新,B正确;胞吞和胞吐的物质可以是大分子,也可以是小分子,C正确;病毒无细胞结构,不能进行胞吞和胞吐,D正确。 A 30 项目 运输方向 是否需要 转运蛋白 是否 消耗能量 影响因素 实例 被动运输 自由扩散 高浓度 ↓ 低浓度 不需要 不消耗 细胞膜内外物质的浓度差 苯、甘油、乙醇、性激素；氧气、二氧化碳 协助扩散 高浓度 ↓ 低浓度 需要 不消耗 细胞膜内外物质的浓度差；细胞膜上转运蛋白的种类和数量 葡萄糖进入红细胞；水分子通过水通道蛋白进出细胞；Na+通过Na+通道蛋白跨膜运输 主动运输            胞吞           胞吐           （三）合作探究 逆浓度梯度 需要 消耗 转运蛋白的数量、能量 小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等 细胞外→细胞内 不需要 消耗 能量 变形虫摄取食物 细胞内→细胞外 不需要 消耗 能量 分泌蛋白的分泌 如何判断物质出入细胞的方式 注意： 1、有些小分子释放的方式也是胞吐，如神经递质。 2、通过核孔运输的大分子物质有mRNA、蛋白质等 3、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 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 笔记：穿过0层膜 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 32 影响物质跨膜运输的因素及曲线分析 ①物质浓度 自由扩散 协助扩散 ②能量（氧气浓度） 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 33 ③转运蛋白数量 ④温度 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 34 提示：水的运输方式是自由扩散和协助扩散,运输动力是浓度差,不需要载体蛋白和能量。因此,将刚萎蔫的菜叶放入清水中,水可通过自由扩散进入细胞,也可以通过细胞膜上的通道蛋白以协助扩散的方式进入细胞内,使菜叶细胞中的水分得到恢复,故选A。 3.将刚萎蔫的菜叶放入清水中,菜叶细胞含水量能够得到恢复的主要原因是　 (　 　) A.自由扩散和协助扩散　　B.主动运输和胞吞 C.自由扩散和主动运输　　D.协助扩散和主动运输 A 35 FormatFactory : www.pcfreetime.com Lavf59.34.101 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False) Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $