4.2 “细胞工厂”的逆流而上的特种运输队和大宗货物的集装箱装卸——主动运输 课件-2025-2026学年高一上学期必修1生物人教版

该高中生物学课件聚焦“物质的输入和输出”，核心内容包括主动运输的特点、胞吞与胞吐的过程及物质跨膜运输方式的比较，通过高血压药物说明书导入，结合甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘等案例，以问题探讨、案例分析为支架，衔接细胞膜结构与功能的前后知识。 其亮点在于融入生命观念（如载体蛋白结构与主动运输功能相适应）、科学思维（通过案例与问题驱动分析主动运输条件及影响因素）、态度责任（联系囊性纤维化、阿米巴痢疾等健康案例），采用表格比较不同运输方式，学生能深化对物质运输规律的理解，教师可借助资料提升教学的直观性与实效性。

第4单元 “细胞工厂”的物流系统—物质的输入和输出 下面的文字摘自某高血压治疗药物说明书：“本品为二氢比啶类钙通道阻滞剂，抑制血管平滑肌和心肌细胞的跨膜钙离子内流，但以血管作用为主，本品引起冠状动脉、肾小动脉等全身血管的扩张，产生降压作用。” 许多药物都是针对细胞膜上物质运输的通道研发的，你知道这是为什么吗？ 细胞是一个开放的系统，系统的边界——细胞膜不仅是将细胞内外隔开的屏障，也是控制物质进出细胞的门户。 细胞膜是怎样控制物质输入和输出的呢？不同的物质跨膜运输的方式一样吗？这与细胞膜的结构有什么关系呢？ 第4单元 “细胞工厂”的物流系统—物质的输入和输出 掌控着道道闸门，驱动着各式舟车。 输入输出中忙碌，被动主动间选择。 生物大分子铸就，神奇的生命之膜。 1.“细胞工厂”的自动化、无能耗的物流模式 2.“细胞工厂”的逆流而上的特种运输队 3.“细胞工厂”的大宗货物的集装箱装卸 第 4单元 4.1 被动运输 4.2 主动运输 4.2 胞吞、胞吐 第4单元 “细胞工厂”的物流系统—物质的输入和输出 4.2“细胞工厂”的逆流而上的特种运输队和大宗货物的集装箱装卸 学习目标 1.通过小分子物质逆浓度梯度运输的分析，说明主动运输进出细胞需要能量和载体蛋白；通过对大分子物质进出细胞过程的学习，说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。 2.从结构和功能相适应观点出发，阐述物质通过主动运输、胞吞与胞吐方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动。 3.结合物质进出细胞的方式，说明某些疾病的成因，宣扬健康生活。 目录 任务1：主动运输 活动1：物质逆浓度梯度运输的案例 活动2：主动运输的特点 活动3：主动运输与健康 任务2：胞吞、胞吐 活动1：胞吞、胞吐的过程及特点 任务3: 比较物质跨膜运输的方式 活动: 比较物质跨膜运输的方式 任务一：主动运输 【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。 问题1:甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？为什么？ 问题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？ 问题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？ 甲状腺滤泡上皮细胞 活动1：物质逆浓度梯度运输的案例 任务一：主动运输 活动1：物质逆浓度梯度运输的案例 案例1:甲小肠液中氨基酸、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。 案例2:人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。 案例3:轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。 思考:这些物质为什么能逆浓度梯度运输呢？ 任务一：主动运输 活动2：主动运输的特点 任务一：主动运输 活动2：主动运输的特点 问题3：运输过程中载体蛋白发生怎样的变化？ 问题1：主动运输的方向怎样？ 膜内外浓度差 问题2: 主动运输需要什么条件？ 能量；载体蛋白 运输的物质与载体蛋白特定的部位结合，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移到另一侧并释放出来，载体蛋白随后也恢复原状，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。 任务一：主动运输 活动2：主动运输的特点 问题4:主动运输过程中载体蛋白如何能特异性的识别运输的离子和分子？ 问题5:从主动运输的条件角度分析，与主动运输有直接关系的细胞器？ 问题6:为什么细胞即使付出能量的代价也要吸收物质（如NO3-、氨基酸）？ 不同的载体蛋白的空间结构不同，只能与一种或一类离子或分子结合 线粒体、核糖体 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 任务一：主动运输 活动2：主动运输的特点 问题7:分析影响主动运输的因素有哪些？ 能量的供应 载体蛋白的数量 载体蛋白数量 运输速率 运输速率 能量/氧气含量 任务一：主动运输 活动3：主动运输与健康 案例:囊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，导致患者支气管中粘液增多，造成细菌感染，这一发现给囊性纤维化的治疗带来了新的希望。 任务二：胞吞、胞吐 活动：胞吞、胞吐的过程及特点 问题3：请结合之前所学说出一些胞吞、胞吐的实例？ 问题1：胞吞、胞吐主要运输什么样的物质？ 问题2: 胞吞、胞吐需要什么条件？ 大分子物质 消耗能量；需要膜上蛋白质（不是转运蛋白） 胞吞：变形虫摄食；白细胞吞噬病原体 胞吐：分泌蛋白的分泌；变形虫排出食物残渣 任务二：胞吞、胞吐 活动：胞吞、胞吐的过程及特点 问题4：胞吞形成的囊泡，在细胞内依靠谁被降解掉？ 胞吞和胞吐的实现依靠细胞膜的流动性 问题5：胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？ 溶酶体 任务二：胞吞、胞吐 活动：胞吞、胞吐的过程及特点 案例：变形虫既能通过胞吞摄取单细胞生物等食物，又能通过胞吐排出食物残渣和废物。在人体肠道内寄生的一种变形虫—痢疾内变形虫能通过胞吞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。 任务三：比较物质跨膜运输的方式 活动：比较物质跨膜运输的方式 任务三：比较物质跨膜运输的方式 活动：比较物质跨膜运输的方式 方式 _______________ _____________ _______________ __________ 协助扩散 运输方向 ___浓度→_____浓度 ____浓度→____浓度 是否需要 转运蛋白 _______ _______ ______(载体蛋白） 不需要（需要膜蛋白） 能量 不消耗 _______ ________ _______ 模型 实例 __________等 _______吸收葡萄糖；_______ ___________________ 胞吐：________ 胞吞：________ 影响运输速率的因素 任务三：比较物质跨膜运输的方式 活动：比较物质跨膜运输的方式 自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞、胞吐 任务三：比较物质跨膜运输的方式 活动：比较物质跨膜运输的方式 任务三：比较物质跨膜运输的方式 活动：比较物质跨膜运输的方式 运输速率 膜内外浓度差 运输速率 膜内外浓度差 自由扩散 协助扩散 任务三：比较物质跨膜运输的方式 活动：比较物质跨膜运输的方式 运输速率 转运蛋白数量 转运蛋白数量 运输速率 转运蛋白数量 运输速率 自由扩散 协助扩散 主动运输 任务三：比较物质跨膜运输的方式 活动：比较物质跨膜运输的方式 运输速率 能量/氧气含量 运输速率 能量/氧气含量 自由扩散和协助扩散 主动运输 B 练习1：下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收的曲线。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 B 练习2：如图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图。据图分析不正确的是(　　） A.管腔中氨基酸进入上皮细胞的方式为主动运输B.上皮细胞中氨基酸进入组织液既需要载体协助，也需要消耗能量C.Na＋进、出上皮细胞的方式是不同的D.管腔中Na＋进入上皮细胞能体现细胞膜的选择透过性 同学们下节课再见！ $