4.2 主动运输与胞吞、胞吐课件-2026-2027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“主动运输与胞吞、胞吐”，通过“主动运输的过程”视频导入，衔接细胞物质输入输出的整体脉络，以概念、特点、实例及拓展内容为支架，帮助学生系统掌握主动运输的逆浓度梯度、需载体和能量等核心要点，以及胞吞胞吐的过程与意义。 其亮点在于融合生命观念（如载体蛋白特异性与功能观、能量消耗的物质与能量观）、科学思维（分类归纳主动运输能量来源）和探究实践（设计温度影响水分子扩散速率等实验检测题），结合囊性纤维病等社会联系实例，通过对比小结小分子运输方式构建知识体系。学生能深化理解并提升探究能力，教师可直接利用丰富素材优化教学。

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 主动运输的过程(视频) 3.主动运输 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。 (1)概念: (2)特点: ①逆浓度梯度运输 ②需要载体蛋白 ③需要消耗能量 (3)相关细胞器: ①核糖体 ②线粒体 (4)载体蛋白的特点: (一种载体蛋白只适合与一种或一类离子、分子结合) ①具有特异性 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 ⑤具有饱和性 (5)主动运输实例: ②肾小管对葡萄糖的重吸收 ①小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等营养物质 3.主动运输 普遍存在于动植物和微生物细胞中，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。 (6)主动运输的意义: 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。 囊性纤维病 与社会的联系: 模拟题提示： 囊性纤维化病主要源于患者转运氯离子的CFTR蛋白异常，导致患者支气管黏液增多，易发细菌感染。 CFTR蛋白运输氯离子时需要ATP，因此曾被认作是介导主动运输的载体蛋白（如教材，模拟题也会如此考察）。后研究发现CFTR属于通道蛋白，其并不与氯离子结合，ATP能改变CFTR的构象，使其在“开放”和“关闭”两种状态之间转换。 翟中和细胞生物学第五版仍把CFTR归为ABC超家族，这个超家族介导的是主动运输。进化上CFTR确实源于ABC超家族，但功能上已经发生了大变化。 6 【拓展】(7)能量来源不同的两类主动运输: 第一类: 能量来源于ATP水解， 通常称为泵(ATP驱动泵)。 ①Na+-K+泵 ②H+泵 ATP驱动泵既是载体蛋白，同时也是催化ATP水解的酶。 属于直接消耗ATP的主动运输。 【拓展】(7)能量来源不同的两类主动运输: 第二类: 能量来源于某种离子的跨膜浓度梯度。 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+跨膜浓度梯度作为动力。但是Na+跨膜浓度梯度的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。 属于间接消耗ATP的主动运输。 一般为生物大分子(如蛋白质、多糖)与颗粒物。 变形虫摄取有机物 白细胞吞噬病菌 分泌蛋白的分泌 细胞排出有害物质 1.对象 二. 胞吞和胞吐 大分子 膜蛋白 与膜上的蛋白质结合 细胞膜内陷 包围着大分子 从细胞膜分离 大分子物质 小囊 囊泡 进入 2.胞吞过程 细胞内 细胞外 二. 胞吞和胞吐 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 课本P71 3.胞吐过程 细胞内 细胞外 二. 胞吞和胞吐 胞吞 胞吐 课本P71 4.特点 ①不需要载体蛋白 ②需要细胞膜上特定蛋白质的识别 ③需要细胞呼吸所释放的能量 ④依赖于细胞膜的流动性。 二. 胞吞和胞吐 细胞内 细胞外 🔺与社会的联系(P72) 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, 引发痢疾。 这种病是通过饮食传播, 因此预防该病的主要措施是: 注意个人卫生、加强公共卫生建设等 【检测】以下是有关跨膜运输方式的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①被动运输都是顺浓度梯度的运输。（ ） ②被动运输需要膜两侧存在浓度差。（ ） ③离子的跨膜运输都是主动运输。（ ） ④细胞吸收不同矿质元素离子的速率都相同。（ ） ⑤顺浓度梯度的运输都是自由扩散，逆浓度梯度运输的都是主动运输。（ ） ⑥被动运输和主动运输的区别为是否需要消耗能量。（ ） ⑦需要载体的跨膜运输都需要消耗能量。（ ） ⑧胞吞和胞吐不属于物质跨膜运输的方式。（ ） ⑨胞吐过程充分体现了细胞膜上载体蛋白的专一性。（ ） × 脂溶性小分子是被动运输。 √ √ √ × 被动运输顺浓度，主动运输逆浓度。 × 协助扩散也是顺浓度。 × 受浓度、膜上载体蛋白限制，速率不尽相同 × 被动运输需要载体蛋白协助，但不需要消耗能量 。 × 体现膜具有一定的流动性。 【检测】F0F1-ATPase是位于线粒体内膜上的一种复合蛋白，当强大的质子流顺浓度梯度通过F0F-ATPase进入线粒体基质时，释放的自由能可推动ATP合成。据此推测，质子通过F0F1-ATPase进入线粒体基质的方式是（　　） A．胞吞 B．自由扩散 C．主动运输 D．协助扩散 D 根据题意可知，质子是顺电化学梯度通过F0F1-ATPase进入线粒体基质的，这表明质子通过F0F1-ATPase进入线粒体基质的方式是协助扩散 【检测】植物细胞通过细胞膜上的蔗糖-H+共转运体吸收蔗糖，过程如图所示。下列分析正确的是（     ） A．推测图中细胞外的H+浓度低于细胞内的 B．蔗糖和H+通过蔗糖-H+共转运体进入细胞内的转运方式均是主动运输 C．H+-ATP酶运输H+所消耗的ATP主要来自细胞质基质 D．蔗糖-H+共转运体和H+-ATP酶每次转运H+时均会发生空间结构的变化 D H+-ATP酶运输H+需要消耗ATP，说明该运输属于主动运输，所消耗的ATP主要来自线粒体，H+是逆浓度梯度运输到细胞外的，即图中细胞外的H+浓度高于细胞内的 【检测】土壤盐碱化是由于盐碱离子在土壤表面富集所造成，研究者以河套蜜瓜为材料，分析植株在盐碱胁迫下的生长状态及离子运输（如图）适应性表现。下列叙述正确的是（　　） A．河套蜜瓜根系吸收Na+时，需与通道蛋白结合 B．若抑制H+运出细胞外，则河套蜜瓜抵抗该胁迫的能力会增强 C．H+与Na+进入细胞液均需要消耗ATP D．H+-ATP泵除运输H+外，还具有催化ATP水解的功能 D 河套蜜瓜根系吸收Na+，是协助扩散，不需与通道蛋白结合。 降低 H+运出细胞，需要消耗ATP水解释放的能量，说明细胞内的H+浓度小于细胞外，则H+进入细胞为顺浓度梯度，不消耗ATP，Na+进入细胞也为顺浓度梯度，不消耗ATP 浓度差主要影响 。自由扩散中,浓度差越 ,运输速率越 ；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。 大 大 转运蛋白数量 ※影响物质跨膜运输因素的分析 (1)浓度差对物质跨膜运输的影响 自由扩散和协助扩散 自由扩散和协 自由扩散和协 或能量供应不足 (主动运输时) 大本P69 (2)载体数量对跨膜运输的影响 转运蛋白主要影响 和 。其他条件适宜的情况下，转运蛋白数量越多，运输速率越大。自由扩散不受转运蛋白数量的影响。 协助扩散 主动运输 自由扩散 自由扩散 自由扩散 (3)氧气含量对跨膜运输的影响 通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。 ①P点时， 为离子的吸收提供能量。 ②PQ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。 ③Q点以后: 当氧气含量达到一定程度后，受 数量以及其他的限制因素运输速率不再增加。 无氧呼吸 多 载体蛋白 自由扩散 自由扩散 如温度或PH值 (4)温度 温度既可以影响被动运输，也可以影响主动运输。 （2）实验思路：________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ __________________________________________________。 （1）实验假设：________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ ___________。 【检测】温度变化会影响水分子通过半透膜的扩散速率吗?请你提出假设，并写出实验思路。 温度变化会影响水分子通过半透膜的扩散速率。在一定温度范围内，提高温度会加快水分子通过半透膜的速率；而降低温度则会减缓水分子通过半透膜的速率 准备三套渗透装置，在烧杯中装清水、漏斗装蔗糖溶液。第一组的烧杯外用酒精灯或水浴锅加热升温；第二组在烧杯外加冰块降温；第三组作对照。三组装置同时开始实验，记录液面变化及时间 【检测】大蒜根细胞内磷酸盐浓度为0.04-0.12mmol/L时，还能从磷酸盐浓度为0.025mmol/L外界溶液中吸收磷；当外界溶液磷酸盐浓度大于0.8mmol/L以后，吸收速率则不再增加。上述现象产生的原因是（    ） A．主动运输会受到载体蛋白的限制 B．主动运输会受到能量供应的限制 C．协助扩散会受到转运蛋白的限制 D．胞吞作用会受到能量供应的限制 A 当外界溶液磷酸盐浓度为0.025mmol/L，小于大蒜根细胞内磷酸盐浓度（0.04−0.12mmol/L）时，大蒜根细胞仍能从外界溶液中吸收磷，说明该过程是逆浓度梯度的主动运输。当外界溶液磷酸盐浓度增大到一定程度（大于0.8mmol/L）后，吸收速率不再增加，这可能是因为细胞膜上运输磷酸盐的载体蛋白数量有限，即使外界溶液中磷酸盐浓度再高，载体蛋白也无法再结合更多的磷酸盐分子进行运输. 【检测】科学研究发现，某成熟植物细胞利用ATP和质子泵把细胞内的泵出，导致细胞外浓度较高，形成细胞内外的浓度差；“—蔗糖载体”能够依靠浓度差把和蔗糖分子运入细胞。以上两个过程如图所示，下列分析不合理的是（    ） A．蔗糖从细胞外运进细胞内的方式是主动运输 B．该植物细胞吸收蔗糖分子的速率不受氧气浓度的影响 C．该成熟植物细胞在蔗糖溶液中可能会发生质壁分离自动复原 D．质子泵具有运输和催化的功能 B 该植物细胞吸收蔗糖分子的速率，依赖于细胞内外H+浓度差，但是H+浓度差的维持和能量供应有关，故该植物细胞吸收蔗糖分子的速率受氧气浓度的影响。 【检测】如图1~4表示物质浓度或氧气浓度与物质进出细胞运输速率关系的曲线图。下列叙述错误的是（　　） A．图1可表示氧气进入红细胞的方式 B．图4曲线起点应从坐标原点处开始 C．限制图2中B点以后物质运输速率的因素可能是细胞膜上转运蛋白的数量 D．图3可表示葡萄糖进入红细胞的方式，图2、4中A、C两点的限制因素不同 B 于无氧呼吸也能产生能量，因此氧气浓度为0时，也能进行主动运输，故图4曲线起点不能从坐标原点开始 【检测】某同学在探究不同跨膜运输方式影响因素的过程中绘制了如图所示的三个曲线。下列相关叙述错误的是（　　） A．图1可表示O2进入人体细胞的方式 B．图2可表示葡萄糖进入红细胞的运输速率 C．图3可表示甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的方式 D．图3中B点时可由细胞的有氧呼吸提供能量 D 解析：图3中B点时O2浓度为0，不能进行有氧呼吸，可由无氧呼吸提供能量 【检测】(2020·江苏卷) 图①～⑤表示物质进出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述正确的是(　　) A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞的方式不同 B.Na＋主要以方式③运出小肠上皮细胞 C.多肽以方式⑤进入细胞，以方式②离开 细胞 D.口服维生素D通过方式⑤被吸收 A A项:葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式①为主动运输；葡萄糖运出小肠上皮细胞是顺浓度梯度进行的，需要载体协助，方式③为协助扩散； B项: Na＋主要以②主动运输的方式运出小肠上皮细胞 C项: 多肽以⑤胞吞的方式进入细胞，以胞吐方式离开细胞 D项: 维生素D属于固醇类，进入细胞的方式为④自由扩散 解析：葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式①为主动运输；Na＋逆浓度梯度运出小肠上皮细胞和K＋逆浓度梯度进入小肠上皮细胞的过程均需要载体和能量，则方式②为主动运输；葡萄糖运出小肠上皮细胞是顺浓度梯度进行的，需要载体协助，方式③为协助扩散；水进入细胞的方式④为自由扩散；多肽等大分子物质进入细胞的方式⑤为胞吞。葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输，运出小肠上皮细胞的方式为协助扩散，A项正确；Na＋主要以②主动运输的方式运出小肠上皮细胞，B项错误；多肽以⑤胞吞的方式进入细胞，以胞吐方式离开细胞，C项错误；维生素D属于固醇类，进入细胞的方式为④自由扩散，D项错误。 【检测】 图甲是 物质A通过细胞膜的示意图,图乙是与物质 跨膜运输相关的曲线图。据图回答问题: (1)物质A跨膜运输的方式是_________, 判断理由是______________________,其 运输方式也可用图乙中的曲线_____表 示,如果物质A释放到细胞外，则转运方 向是______ (填“I→Ⅱ”或“Ⅱ→I”)。 (2)图甲中细胞膜的模型被称为_____________,科学家用该模型很好地解释了生物膜的结构特点是____________________。 (3)图中物质B指的是____________，该物质彻底水解的产物是_________。 (4)图乙中曲线①反映出物质运输速率与________________________, 曲线②Q点时影响物质运输速率的因素可能有________________________。 Ⅱ→Ⅰ 具有一定流动性 载体蛋白 氨基酸 膜两侧物质的浓度差 载体蛋白的数量、能量 主动运输 ② 流动镶嵌模型 物质运输逆浓度梯度进行且需要载体蛋白 【典例】若半透膜允许水分子通过，不允许蔗糖分子通过，下列关于渗透现象的说法正确的是( ) A.初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清水，渗透平衡时，半透膜两侧浓度相等 B.初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清水，渗透平衡时，半透膜两侧浓度不可能相等 C.初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时，膜两侧浓度不可能相等 D.初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时，半透膜两侧浓度一定相等 B 【检测】某实验小组从同一萝卜上取相同长度的萝卜条5根，其中4根分别放置在浓度为a、b、c、d 的蔗糖溶液中处理1 h，另外一根不做处理，作为对照组。然后将这5根萝卜条依次放入质量相同的甲、乙、丙、丁、戊5杯蒸馏水中静置1 h后，取出萝卜条，测定蒸馏水质量的变化量，结果如图所示。据此判断，下列推测正确的是(　　) A.蔗糖溶液浓度大小关系为c＜b＜a＜d B.原萝卜条细胞液浓度位于b和c之间 C.经过c 浓度的蔗糖溶液处理之后的萝卜条细胞的原生质层紧贴细胞壁 D.浓度为d 的蔗糖溶液可能使萝卜条细胞因失水过多而死亡 D A项: 甲组为对照组，蒸馏水质量减少，说明甲组萝卜条吸水；丁组和丙组中蒸馏水减少得比甲组多，且丁组比甲组蒸馏水质量减少较多，说明c大于b，且二者均大于萝卜细胞液浓度；乙组蒸馏水质量减少的比甲组少，说明a较小，且小于萝卜细胞液浓度；戊组蒸馏水质量不变，不再吸水，可能是萝卜条细胞失水过多而死亡，说明d 最大。蔗糖溶液浓度大小关系为a＜b＜c＜d a＜b＜c＜d c b a d 位于a 和b 之间 原生质层与细胞壁会发生分离 解析：甲组为对照组，蒸馏水质量减少，说明甲组萝卜条吸水；丁组和丙组中蒸馏水减少得比甲组多，且丁组比甲组蒸馏水质量减少较多，说明c大于b，且二者均大于萝卜细胞液浓度；乙组蒸馏水质量减少的比甲组少，说明a较小，且小于萝卜细胞液浓度；戊组蒸馏水质量不变，不再吸水，可能是萝卜条细胞失水过多而死亡，说明d最大。蔗糖溶液浓度大小关系为a＜b＜c＜d，A项错误；原萝卜条细胞液浓度应大于a，小于b，位于a和b之间，B项错误；由于c大于萝卜细胞液浓度，故经过c浓度的蔗糖溶液处理之后的萝卜条细胞的原生质层与细胞壁会发生分离，C项错误；戊组蒸馏水质量不变，说明可能是细胞的原生质层已没有选择透过性，浓度为d的蔗糖溶液可能使萝卜条细胞因失水过多而死亡，D项正确。 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 图例 运输方向 特点 举例 高浓度→低浓度 (顺浓度梯度) 低浓度→高浓度 (逆浓度梯度) 不需要转运蛋白 不消耗能量 需要转运蛋白 不消耗能量 需要载体蛋白 消耗能量 ①红细胞吸收葡萄糖②神经纤维上K+外流Na+内流③H2O(主要) 小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等 ①O2,CO2,NH3 ②甘油,乙醇,苯,脂肪酸,固醇等③H2O 小分子物质跨膜运输三种方式的比较 课堂小结 （2025·广东·高考真题）物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础，下列叙述正确的是（    ） A．呼吸时氧气从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受浓度的影响 B．心肌细胞主动运输Ca2+时参与转运的载体蛋白仅与Ca2+结合 C．血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关 D．集合管中Na+与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收 A 还需结合磷酸基团从而使载体磷酸化 代谢活动维持细胞内低葡萄糖浓度，从而保持浓度差，因此速率与代谢有关 集合管中Na⁺重吸收主要通过主动运输，需与载体蛋白结合且消耗能量 （2024·广东·高考真题）轻微触碰时，兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元，使其释放神经递质 GABA．正常情况下，GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，不产生痛觉；患带状疱疹后，痛觉神经元上Cl-转运蛋白（单向转运Cl-）表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl-经Cl-通道外流，产生强烈痛觉。针对该过程（如图）的分析，错误的是（　　） A．触觉神经元兴奋时，在抑制性神经元上可记录到动作电位 B．正常和患带状疱疹时，Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散 C．GABA作用的效果可以是抑制性的，也可以是兴奋性的 D．患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多，导致轻触产生痛觉 D （2021·广东·高考真题）保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下 ，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响， 图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（    ） A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后 B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ A ①细胞处吸水量少于③处细胞，说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后 FormatFactory : www.pcfreetime.com $