内容正文:
自由扩散和协助扩散
影响协助扩散的因素
膜两侧的浓度差、转运蛋白种类和数量、温度
浓度差
扩散速度
能量
扩散速度
1、被动运输分为自由扩散和协助扩散。下列叙述错误的是( )
A.自由扩散是指物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式
B.被动运输是顺浓度梯度进行的跨膜运输
C.O2、CO2进出细胞的方式为自由扩散
D.甘油和酒精需借助转运蛋白才能通过细胞膜
2、下图表示物质出入细胞的一种方式,下列分析不正确的是( )
A.该图所示为物质的协助扩散过程
B.图中膜蛋白可运输各种物质进出细胞
C.载体蛋白每次转运物质都会发生自身构象的改变
D.该过程不消耗细胞内化学反应所释放的能量
【课堂练习】
D
B
3、图中a、b表示物质被动运输的方式,有关叙述正确的是( )
A.甘油以a方式进入细胞
B.葡萄糖通过b方式进入细胞都需耗能
C.离子等小分子物质都能通过a或b方式进出细胞
D.图示的运输方式都需载体协助
【课堂练习】
A
第4章 细胞的物质输入与输出
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
海水稻即耐盐碱水稻,是经育种培育的特殊品种,能在盐(碱)浓度0.3%以上的沿海滩涂、内陆盐碱地生长。种植海水稻意义重大:一是盘活闲置盐碱地,增加耕地面积,助力粮食安全;二是可吸收土壤盐分、改良盐碱地,改善生态;三是为全球盐碱地农业发展提供解决方案。
问题探讨
思考1:为什么盐碱地里普通作物难以存货生长?
盐碱地土壤
溶液渗透压
>
根细胞细胞液渗透压
渗透失水
袁隆平团队在柴达木盐碱地试种海水稻
资料一:当土壤中盐分离子浓度较高时,Na+等离子影响细胞膜对K+、Ca+等离子的吸收和转运;Na+吸收过量会导致其他离子吸收相应减少,造成体内细胞离子紊乱,如Na+/K+比例异常,会使细胞质基质中的酶失活,导致生命活动无法正常进行。
思考2:海水稻的根细胞可能存在哪些途径来降低细胞质基质中的Na+浓度?
问题探讨
液泡
细胞质基质
【Na+】
假说1
假说2
假说3
(—)
(+)
(+)
注 “+” 表示促进 “-” 表示抑制
主动运输
下图为海水稻根细胞参与抵抗盐胁迫的结构示意图
假说1
假说2
假说3
(—)
(+)
(+)
注 “+” 表示促进 “-” 表示抑制
思考3:(1)此图支持刚才三种假说中的哪些假说?
(2)据图可知Na+运输具有哪些特点?
主动运输
思考3:(3)此图中H+跨膜运输有哪些途径?是否属于被动运输方式?
①
②
③
④
途径 运输方向 是否需要ATP 是否需要转运蛋白
①
②
③
④
顺浓度
顺浓度
逆浓度
逆浓度
否
否
是
是
是
是
是
是
分析H+浓度:
液泡=细胞外>细胞质基质
协助扩散
主动运输
特点:
①逆浓度梯度运输
②需要载体蛋白
③需要消耗能量
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,这种方式叫做主动运输。
实例:
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸
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。
维持浓度差
离子、小分子
主动运输
影响因素
请根据主动运输的特点,构建一定范围内细胞膜外某物质浓度变化及能量与该物质进入细胞膜内速度的关系
被转运分子浓度
运输速度
能量
运输速度
思考4:科学家们想改良或选择抗性更强的耐盐碱水稻,你觉得可以从哪些方面考虑?
改造基因,增加载体蛋白的数量;
改造基因,改进根部细胞呼吸强度,提高提供能量的能力
课堂练习
B
A. Na+从细胞质基质进入液泡所需能量来自液泡膜两侧的H+浓度差
B. 细胞各结构中H+浓度的差异主要依赖膜上的受体蛋白SOS1和NHX
C. 根部细胞降低Na+毒害的“策略”是使Na+进入液泡或排出细胞
D. 细胞质膜发挥了控制物质进出细胞的功能
细胞质中积累的Na+会抑制细胞质酶的活性,植物根部细胞通过多种“策略”降低细胞质中Na+浓度,从而降低盐胁迫的损害,部分生理过程如图所示。下列叙述错误的是( )
囊性纤维化是一种遗传病,患者肺部支气管细胞表面CFTR蛋白(一种氯离子通道蛋白)的功能异常,导致氯离子无法正常运出细胞,从而使细胞外的水分减少,黏液堆积。下列相关叙述正确的是( )
A. CFTR蛋白运输氯离子需要消耗ATP
B. 氯离子通过CFTR蛋白的运输方式是主动运输
C. 该病说明蛋白质结构的改变可能影响其功能
D. 功能正常的CFTR蛋白运输氯离子时空间结构会发生变化
课堂练习
与社会的联系
C
小结
物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
物质运输方向
是否需要转运蛋白
是否需要消耗能量
举例
13
高浓度低浓度
(顺浓度梯度)
逆浓度梯度
不需要
需要
需要
不需要
需要
O₂、乙醇、甘油等
葡萄糖进入红细胞
葡萄糖进入小肠上皮细胞
小分子
离子、小分子
离子、小分子
A.葡萄糖由肾小管腔进入上皮细胞的方式是主动运输
B.葡萄糖出肾小管上皮细胞的方式是协助扩散
C.Na+由肾小管腔进入上皮细胞的过程为其运输葡萄糖提供了动力
D.抑制钠钾泵的活性不会影响葡萄糖由肠腔进入细胞的过程
下图为肾小管上皮细胞转运葡萄糖的示意图。下列相关叙述错误的是( )
课堂练习
D
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,下列与图相关的叙述中,正确的是( )
课堂练习
A. 与性激素进出细胞相符的图有①③⑤
B. 与葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞相符的图有②④⑥
C. 与碘进入甲状腺滤泡上皮细胞相符的图有②④⑤
D. 与水进出细胞相符的图有①③⑤
A
课堂练习
某研究小组在适宜条件下,测得的某植物根细胞对甲、乙、丙三种物质的吸收速率与外界溶液中这三种物质浓度的关系如下图,并通过下表实验进一步探究了该植物根细胞对物质乙、丙的吸收方式。下列相关叙述错误的是( )
课堂练习
A.当物质的浓度大于a时,转运蛋白数量限制了该植物根细胞对物质乙、丙的吸收
B.温度会影响根细胞对物质乙、丙的吸收,不会影响对物质甲的吸收
C.若①组的吸收速率显著大于②组,则根细胞吸收物质乙的方式为主动运输
D.若各组物质吸收速率①=②、③=④,则根细胞吸收物质乙、丙的方式可能相同
胞吞、胞吐
变形虫的胞吞和胞吐示意图
胞吞
1、过程:
(1)胞吞
①大分子与膜上的____________结合;
②细胞膜____________________,包围着大分子;
③小囊从细胞膜_____下来,形成________,进入细胞内部。
受体蛋白
内陷形成小囊
分离
囊泡
1、过程:
(2)胞吐
①细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成_________;
②囊泡移到细胞膜处,与__________融合;
③大分子排出细胞外。
胞吐
2、胞吞、胞吐共同点
①不需要载体蛋白,但需要膜蛋白协助
②需要消耗能量
③依赖于细胞膜的流动性
④运输大分子
跨膜层数为_______
囊泡
细胞膜
0
胞吞、胞吐
大分子一定是以胞吞、胞吐的方式运输的吗?
小分子一定不可以以胞吞胞吐的方式运输吗?
RNA、蛋白质可以通过核孔进出
神经递质通过胞吐的方式出细胞
痢疾内变形虫在侵入人体肠道后,会通过胞吞作用吞噬肠壁细胞的营养物质,并分泌蛋白水解酶分解肠壁组织,引发炎症。下列相关叙述错误的是( )
A. 胞吞过程依赖细胞膜的流动性,需要消耗能量
B. 蛋白水解酶的合成场所是核糖体,加工和分泌过程需内质网和高尔基体参与
C. 肠壁细胞的营养物质进入变形虫细胞后,可被线粒体分解供能
D. 变形虫分泌的蛋白水解酶跨膜运输的方式为协助扩散,不需要消耗能量
课堂练习
与社会的联系
D
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