4.2主动运输与胞吞胞吐课件-2025-2026学年高一上学期必修1生物人教版(2019)

该高中生物学课件聚焦主动运输与胞吞、胞吐，系统阐述主动运输的概念、过程、特点、影响因素及意义，结合胞吞胞吐的过程与特点，通过甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的问题探讨导入，衔接被动运输知识，构建完整的物质跨膜运输学习支架。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观、物质与能量观）、科学思维（曲线分析、建模）和探究实践（实验设计），如通过运输速率曲线分析载体与能量影响，设计柽柳吸收无机盐实验。采用任务驱动与对比表格，助学生系统掌握，教师可借实例提升教学效率，培养学生分析解决问题能力。

第二节 主动运输与胞吞、胞吐 第4章 细胞的物质输入和输出 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。 不是 问题探讨 低浓度→高浓度 逆浓度梯度 甲状腺滤泡上皮细胞 1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？ 2.这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？ 讨论 具有普遍性 碘浓度低 碘浓度高 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。 问题探讨 3.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？ 需要细胞提供能量 讨论 知识目录 01 主动运输 02 胞吞、胞吐 概念、过程、特点、举例、影响因素、扩展、意义 概念、特点、结构基础、总结、练习 一、主动运输 【任务】观看视频，归纳总结主动运输以下内容 ①概念：物质 浓度梯度进行跨膜运输，需要 的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的 ，这种方式叫 。 ②过程： ③特点： ④举例：小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖 逆 载体蛋白 能量 主动运输 逆浓度梯度运输（低→高）、需要载体蛋白、需要消耗能量。 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 下，载体蛋白的 ，就将它所结合的离子或分子 ，载体蛋白随后又 ，又可以去 的其他离子或分子。 能量的推动 空间结构发生变化 从细胞膜一侧转到另一侧并释放出来 恢复原状 转运同种物质 主动运输的过程 一、主动运输 载体蛋白的数量、能量 P P点后，运输速率受载体蛋白数量限制 无氧呼吸提供能量 运输速率 (V) O2浓度 O 细胞内浓度 时间 O a 细胞外浓度 a点后，胞外<胞内 逆浓度梯度运输 一、主动运输 ⑤影响因素： 【任务】阅读教材P69第二自然段，归纳总结主动运输以下内容 7 一、主动运输 知识拓展 主动运输的三种功能方式 ①直接消耗ATP的主动运输 Na+-K+泵 H+泵 ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶 通常称为泵（ATP驱动泵） 一、主动运输 知识拓展 ②间接消耗ATP的主动运输。 如：肾小管氨基酸、葡萄糖的重吸收 一、主动运输 知识拓展 如图：小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时，没有直接消耗ATP，而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。 知识拓展 协同运输 协同运输时一种物质的逆浓度梯度跨膜运输，其依赖于另一种物质的顺浓度梯度转运，该过程消耗的能量来自离子电化学梯度。 协同运输包括同向协同和反向协同两种方式。 同向协同运输 反向协同运输 一、主动运输 一、主动运输 【任务】 探究：主动运输的意义 资料3：人的原尿中的葡萄糖如果不能全部被肾小管上皮细胞重吸收，则会排出体外，对人体不利。机体每天可产生40～60 mmol氢离子固定酸，这些氢离子必须被中和并由肾脏排出，否则会对机体造成严重危害。肾小管通过主动运输分泌氢离子的功能可以确保其从尿液中顺利排出。 主动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。 请根据资料分析主动运输的意义： 一、主动运输 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。 肺 黏液阻塞了气道 主动运输出现障碍导致的囊性纤维病 与社会联系 一、主动运输 水 直接穿过磷脂双分子层： 自由扩散 水通道蛋白介导： 协助扩散 无机盐离子 一般为 主动运输 通过离子通道蛋白顺浓度进行：协助扩散 葡萄糖等有机小分子 一般为协助扩散，如进入红细胞 小肠上皮细胞、 肾小管上皮细胞等：主动运输 关键：是否需要 水通道蛋白 关键：转运蛋白类型、 浓度梯度 关键：浓度梯度 三类常考物质进出细胞的方式 一、主动运输 【任务】 根据不同因素对物质跨膜运输方式的影响，构建数学模型 1.浓度差对物质跨膜运输的影响 ☞协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加， 原因是受 的限制。 ❀浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越 ，运输速率越 ； 大 大 转运数量 ☞主动运输中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加， 原因是受 的限制。 载体数量和能量 O 运输速率 浓度差 自由扩散 O 运输速率 浓度差 协助扩散/主动运输 Q点 一、主动运输 【任务】 根据不同因素对物质跨膜运输方式的影响，构建数学模型 2.载体数量对跨膜运输的影响 ❀载体主要影响 和 。 其他条件适宜的情况下，载体数量越多，运输速率越大。自由扩散不受载体数量的影响。 协助扩散 主动运输 O 运输速率 转运蛋白数量 自由扩散 O 运输速率 转运蛋白数量 协助扩散 O 运输速率 载体蛋白数量 主动运输 Q点：能量的限制 一、主动运输 【任务】 根据不同因素对物质跨膜运输方式的影响，构建数学模型 3.氧气含量对跨膜运输的影响 通过影响 进而影响主动运输的速率。 1.P点时， 为离子的吸收提供能量。 无氧呼吸 2.PQ段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越 ， 主动运输的速率也越大。 多 3.Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量 以及其他的限制因素运输速率不再增加。 细胞呼吸 O 运输速率 氧气含量 自由扩散/协助扩散 O 运输速率 氧气含量 主动运输 P Q 一、主动运输 【任务】 根据不同因素对物质跨膜运输方式的影响，构建数学模型 4.温度对跨膜运输的影响 1.同一种植物对不同离子的吸收量不同，取决于膜上不同种类的离子载体蛋白的数量。( ) 2.不同植物对同一种离子的吸收量不同，取决于不同植物的细胞膜上该离子载体蛋白的数量。 ( ) 3.抑制某载体蛋白活性，只会导致以该载体蛋白转运的物质运输停止，对其他物质运输不影响。 ( ) √ √ √ 温度 生物膜的流动性 酶活性 呼吸速率 物质运输速率 影响 影响 影响 【例题】物质出入细胞的方式如下图所示,请据图回答下列问题。 (1)A代表______分子;B代表__________,构成了细胞膜的基本支架。图中物质B的排列方式与___________________有密切的关系。 (2)从功能上来说,细胞膜是一层______膜,最基本的功能是______________。  (3)动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小,这说明细胞膜具有_______________。  (4)在a～e五种运输方式中,代表主动运输的是_______。 (5)唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶能不能通过a～e中的某种方式运输?_____, 其运输方式是______。  蛋白质 磷脂双分子层 细胞内和细胞外的液体都是水溶液　 选择透过性 控制物质进出细胞 流动性 a、e 不能 一、主动运输 02 胞吞、胞吐 二、胞吞、胞吐 阅读教材P71，观看视频思考以下问题： 1.胞吞、胞吐过程需要载体蛋白吗？ 2.胞吞、胞吐过程需要能量吗？ 3.胞吞、胞吐过程体现了细胞膜的什么特点? 需要 需要 结构特点：流动性 与膜上的蛋白质结合 细胞膜内陷 大分子物质 小囊 囊泡 进入 包围着大分子 从细胞膜分离 白细胞吞噬病菌、变形虫吞食细菌等食物颗粒。 需要能量，体现了生物膜的流动性 1.特点 2.举例 二、胞吞、胞吐 （一）胞吞 (识别作用) 22 大分子物质 在细胞内形成 囊泡 排出 移动到细胞膜处，与其融合 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。 需要能量，体现了生物膜的流动性 1.特点 2.举例 二、胞吞、胞吐 （二）胞吐 23 二、胞吞、胞吐 1.特点 要消耗能量，不需要载体蛋白，但需要特定膜蛋白。 2.结构基础 3.影响因素 膜具有一定流动性。 细胞膜的流动性、温度和能量等。 注：①胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用。②胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。③胞吞或胞吐穿膜层数为0层。 （三）总结 1.探究是主动运输还是被动运输 2.探究是自由扩散还是协助扩散 探究物质跨膜运输的实验设计 二、胞吞、胞吐 二、胞吞、胞吐 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。 与生活联系 阿米巴痢疾 蛋白质等 通过 进出细胞，也要 ，更离不开 。 除一些 可以 进出细胞； （如葡萄糖和氨基酸等）等跨膜运输要借助 ，这又一次体现了蛋白质是生命活动的承担者； 细胞膜上的 ，或 的变化，对 起着 的作用，这也是细胞膜具有 的结构基础； 不带电荷的小分子 自由扩散 离子和较小的有机分子 转运蛋白 转运蛋白的种类和数量 转运蛋白空间结构 物质跨膜运输 决定性 选择透过性 生物大分子 胞吞和胞吐 蛋白质参与 磷脂双分子层的流动性 综上所述： 二、胞吞、胞吐 小结 被动运输、主动运输与胞吞胞吐 方式 被动运输 主动运输 胞吞、胞吐 自由扩散 协助扩散 运输方向 浓度→ 浓度 低浓度→高浓度 — 是否 需要 载体蛋白 _______ _____ _____ 不需要 能量 不消耗 _______ 消耗 _____ 模型         实例 水、O2、CO2、苯、甘油、脂肪酸、尿素、固醇、乙醇等 红细胞吸收葡萄糖 植物吸收矿质元素，小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等 吞噬细胞吞噬抗原;分泌蛋白的分泌 高 低 不需要 需要 需要 不消耗 消耗 （但需要膜上特定蛋白参与） 一看分子大小；二看能量；三看载体。 判断物质运输的方式： 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 是否需要转运蛋白 不需要 需要 注意： 1.神经递质大部分是小分子物质，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。 一看物质分子大小；二看能量；三看载体。 判断物质运输的方式： 小分子物质 大分子物质 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 顺浓度梯度 胞吞 胞吐 消耗能量 膜的选择透过性 膜的流动性 逆浓度梯度 载体蛋白 转运蛋白 课堂小结 习题检测 1.一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。 判断下列有关物质跨膜运输的相关表述是否正确。 (1)相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。 ( ) (2)大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内， 并且要消耗能量。 ( ) (3)被动运输都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量， 也不需要借助膜上的转运蛋白。 ( ) (4)主动运输都是逆浓度梯度进行的，既要消耗细胞的能量， 也需要借助膜上的载体蛋白。 ( ) ✘ ✘ ✘ ✓ 31 习题检测 2.下列有关物质跨膜运输的叙述，错误的是( ) A.果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果 B.脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞 C.葡萄糖进入红细胞需要借助转运蛋白但不消耗能量， 属于协助扩散 D.大肠杆菌吸收K+既消耗能量，又需要借助膜上的载体蛋白， 属于主动运输 A 32 习题检测 3.细胞内的生物大分子(如胃蛋白酶原)运出细胞的方式是( ) A.胞吐 B.协助扩散 C.自由扩散 D.被动运输 A 33 习题检测 4.淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水， 以防止细胞涨破如果将草履虫放入蒸馏水或海水中， 推测其伸缩泡的伸缩情况，分别会发生什么变化? 放入蒸馏水中的草履虫，其伸缩泡的伸缩频率加快，放入海水中的则伸缩频率减慢。 34 习题检测 5.柽柳是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输?如果要设计实验加以证明，请说出实验思路。 主动运输和被动运输的区别之一是是否需要能量，而能量来自细胞呼吸，故可通过抑制根细胞呼吸，并观察无机盐离子吸收速率是否受影响来判断其吸收过程属于主动运输还是被动运输。 具体步骤:取甲、乙两组生长状态基本相同的柽柳幼苗，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离子为被动运输；若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机盐离子是主动运输。 35 习题检测 1.将发生质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于清水中， 发生的变化是（ ） A.液泡的颜色逐渐变浅 B.细胞吸水直至涨破 C.原生质层逐渐增厚 D.细胞体积明显增大 2.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 A 36 习题检测 3.下列物质通过细胞膜时需要载体蛋白的是（ ） A.水进入根毛细胞 B.氧进入肺泡细胞 C.K+被吸收进入小肠绒毛上皮细胞 D.二氧化碳进入毛细血管 C 37 习题检测 4.红苋菜的叶肉细胞中含有花青素。若将红苋菜叶片放在清水中， 水的颜色无明显变化；若对其进行加热，随着水温升高， 水的颜色逐渐变成红色，其原因是( ) A.花青素在水等无机溶剂中难以溶解 B.水温升高使花青素的溶解度增大 C.加热使细胞壁失去了选择透过性 D.加热使叶肉细胞的生物膜被破坏 D 38 习题检测 5.完成下面有关物质进出细胞方式的概念图。 自由扩散 协助扩散 主动运输 顺浓度、 不需要转运蛋白、 不需要能量 顺浓度、 需要转运蛋白、 不需要能量 逆浓度、 需要载体蛋白、 需要能量 大分子有机物、 颗粒物进出细胞的 方式， 需要能量 气体出入细胞 葡萄糖进入 红细胞 葡萄糖进入 肾小管细胞 分泌蛋白 39 习题检测 6.下图表示的是一个动物细胞内外 不同离子的相对浓度。 据图回答问题。 (1)通过主动运输进入细胞的离子是 ， 你作出判断的依据是： K+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浓度梯度进行。 40 习题检测 6.下图表示的是一个动物细胞内外 不同离子的相对浓度。 据图回答问题。 (2)通过主动运输排出细胞的离子是 ， 你作出判断的依据是： Na+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。 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 41 习题检测 7.用物质的量浓度为2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如下图所示。回答问题。 (1)原生质体体积A→B段的变化说明: 在该段时间内水从原生质体 ， 细胞液浓度 。 渗出 增大 42 习题检测 7.用物质的量浓度为2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如下图所示。回答问题。 (2)在1min后，处于2 mol·L-1蔗糖溶液中细胞的细胞液溶质浓度将 ，此时，在细胞壁与原生质层之间充满了 溶液。要使该细胞快速复原，应将其置于 中。 缓慢增大后趋于稳定 蔗糖 清水 43 7.用物质的量浓度为2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如下图所示。回答问题。 (3)在2min后，处于2 mol·L-1乙二醇溶液中细胞的原生质体体积的变化是由于 逐渐进入细胞内，引起细胞液溶质浓度 。 乙二醇 增大 习题检测 44 习题检测 7.用物质的量浓度为2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如下图所示。回答问题。 (4)并不是该植物的所有活细胞都能发生质壁分离，能发生质壁分离的细胞还必须具有 等结构特点。 大液泡 45 2025/10/17 谢谢同学们的配合！ FormatFactory : www.pcfreetime.com Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $