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的过程、特点、意义及胞吞与胞吐的过程、特点，通过问题链和肾小管重吸收等情境资料衔接被动运输知识，搭建从概念理解到实例应用的学习支架。 其亮点在于融合生命观念（载体蛋白构象变化体现结构与功能观）、科学思维（“三看法”判定运输方式）和探究实践（镉离子运输实验设计），如通过变形虫胞吞胞吐情境分析培养探究能力，模块式设计和口诀小结帮助学生系统掌握，助力教师提升教学效率和考向把握。

第2节　主动运输与胞吞、胞吐 课标要求 学习目标 核心内容 1.举例说明有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白 2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞 1.举例说明主动运输的过程、特点和意义,归纳物质运输方式的异同点 2.举例说明胞吞、胞吐的特点 3.利用流动镶嵌模型解释物质跨膜运输的方式 1.主动运输的过程和特点 2.胞吞、胞吐的过程 主题一 主动运输 主题二 胞吞与胞吐 目录索引 教考衔接 主动运输的类型 主题一 主动运输 基础知识•落实 1.概念:物质______________进行跨膜运输,需要__________的协助,同时还需要消耗____________________________,这种方式叫作主动运输。 逆浓度梯度 载体蛋白 细胞内化学反应所释放的能量 阅读教材第69~70页,结合“图4-6主动运输示意图”回答下列问题。 ①过程:离子或分子与__________结合后,在细胞内化学反应释放的______推动下,载体蛋白的__________发生变化,就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来。  ②去向:随后载体蛋白__________,又可以去转运__________的其他离子或分子。  载体蛋白 能量 空间结构 恢复原状 同种物质 【微思考】 通道蛋白参与主动运输吗? 提示 不参与,通道蛋白只参与协助扩散。 2.实例:K+、Ca2+、Na+等离子通过细胞膜;__________、__________进入小肠上皮细胞。  3.意义:主动选择吸收所需要的物质,排出__________和对细胞有害的物质,从而保证___________________的需要。  氨基酸 葡萄糖 代谢废物 细胞和个体生命活动 结论要语辨一辨 (1)相对分子质量小的物质或离子都可以通过主动运输进入细胞内。(　　) (2)葡萄糖都以主动运输的方式进入细胞。(　　) (3)细胞主动运输物质的结果是使物质在细胞膜内外的浓度趋于相等。 (　　) (4)心肌细胞主动运输Ca2+时,载体蛋白仅与Ca2+结合。(　　) (5)主动运输转运物质时需要通道蛋白的协助。(　　) × × × × × 情境探究•提升 资料1　肾小管上皮细胞内Na+浓度仅为10 mmol/L,远低于细胞外。ATP为一种能源物质。肾小球每天滤过约500 g钠,每天尿液中排出3~5 g钠,其过程如图所示,思考下列问题。 (1)在肾小管的重吸收过程中,原尿中大量的Na+以_________的方式进入肾小管上皮细胞,判断的依据是______________________________________ __________________________________ 。 (2)Na+以__________的方式运出肾小管上皮细胞,判断的依据是________________________________________________。  协助扩散 Na+顺浓度梯度运输且借助通道蛋白进入肾 小管上皮细胞,不需要消耗ATP 主动运输 逆浓度梯度进行,需要载体蛋白协助,且消耗能量 资料2　若切断肾的供氧渠道,重吸收速率降低。载体蛋白介导的跨膜运输速率存在饱和现象,表现为载体蛋白对所转运物质存在量的极限,载体蛋白与所转运物质的结合达到限度,即使再提高浓度差,也不会再提高运输效率。 (3)上述资料中,影响主动运输的因素有__________________________。  氧气供应(或能量供应)和载体蛋白的数量 资料3　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(H+)固定酸,这些H+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H+,可以确保H+从尿液中顺利排出。 (4)上述资料表明,主动运输的意义是______________________。  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 对点应用•突破 基础转化点1 物质跨膜运输的方式的判断 AI解读①物质顺浓度梯度进行跨膜运输的方式为被动运输,若该过程需转运蛋白的协助,则为被动运输中的协助扩散,否则为自由扩散。②物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助并消耗细胞代谢释放的能量的转运方式为主动运输。 1.(2026河南南阳高一期末)如图表示物质跨膜运输的示意图(①~④表示物质运输的方式),下列叙述错误的是(　　) D A.水分子可通过方式①④进入细胞 B.方式①③④都是顺浓度梯度运输 C.使用呼吸抑制剂可使方式②的运输速率减慢 D.方式④中运输的物质需要与转运蛋白相结合 解析　方式①属于自由扩散、方式④是以通道蛋白介导的物质跨膜运输,属于协助扩散,水分子可通过自由扩散或以水通道蛋白介导的协助扩散进入细胞,A项正确。方式①(自由扩散)③(通过载体蛋白的协助扩散)④(通过通道蛋白的协助扩散)都是顺浓度梯度运输物质,不消耗能量,B项正确。方式②为逆浓度梯度的主动运输,需要消耗ATP,使用呼吸抑制剂可使方式②的运输速率减慢,C项正确。方式④通过通道蛋白顺浓度梯度运输物质,运输的物质不需要与通道蛋白相结合,D项错误。 基础转化点2 探究物质跨膜运输的方式 AI解读主动运输过程需消耗细胞代谢释放的能量,被动运输不消耗能量,可据此来设计实验来探究物质运输方式是否为主动运输。 2.为探究某植物对镉(Cd2+)的跨膜运输方式,在一定Cd2+浓度的培养液中水培该植物,设置4组实验:不做任何处理的对照组(Ⅰ)、加入Ca2+通道抑制剂(Ⅱ)、加入ATP水解酶抑制剂(Ⅲ)、加入K+通道抑制剂(Ⅳ),培养一段时间后,测定该植物叶组织中的Cd2+含量,结果如图所示。下列叙述错误的是 (　　) C A.由图中Ⅰ、Ⅲ可知,该植物细胞吸收Cd2+存在主动运输 B.由图中Ⅰ、Ⅳ可知,K+通道蛋白不参与吸收Cd2+ C.该植物细胞吸收Cd2+过程中,Cd2+要与Ca2+通道蛋白结合 D.增加Ⅰ组培养液中的Ca2+含量,可能降低该植物叶组织的Cd2+吸收量 解析　由图中Ⅰ、Ⅲ可知,Ⅲ组加入ATP水解酶抑制剂,Ⅲ组叶组织中Cd2+相对含量下降,说明该植物细胞吸收Cd2+存在主动运输,A项正确。由图中Ⅰ、Ⅳ可知,Ⅳ组加入K+通道抑制剂,Ⅳ组叶组织中Cd2+相对含量基本未发生改变,说明K+通道蛋白不参与吸收Cd2+,B项正确。由图中Ⅰ、Ⅱ可知,Ⅱ组加入Ca2+通道抑制剂,Ⅱ组叶组织中Cd2+相对含量下降,说明Ca2+通道蛋白参与吸收Cd2+,通过通道蛋白进行跨膜转运,无需与通道蛋白结合,Ca2+与Cd2+竞争Ca2+通道蛋白,增加Ⅰ组培养液中的Ca2+含量,可能降低该植物叶组织对Cd2+的吸收,C项错误,D项正确。 基础转化点3 影响物质运输的因素 AI解读①氧气浓度会影响主动运输速率。②温度、载体蛋白数量与活性等会影响主动运输及协助扩散的速率。③某物质在细胞内、外的含量差(或浓度差)影响该物质的自由扩散或协助扩散速率。 3.(2026贵州六盘水高一期末)图1表示物质跨膜运输的示意图,①~④表示物质运输的方式,图2表示某种物质的运输速率与能量的关系。下列相关叙述正确的是(　　) C A.图2表示的运输方式可对应图1中方式③ B.性激素和O2分别以方式④和方式①进入细胞 C.图2中b点后运输速率的主要限制因素是载体蛋白的数量 D.方式②中的转运蛋白在转运物质时不发生自身构象的改变 图1 图2 解析　图1中③需要载体蛋白协助,且不消耗能量,代表协助扩散,图2中曲线的自变量为能量,所示运输方式为主动运输,A项错误。性激素和O2都以方式①自由扩散进入细胞,B项错误。a点运输速率的限制因素是能量,b点后运输速率的限制因素是载体蛋白的数量,C项正确。方式②是主动运输,运输物质时需要的转运蛋白是载体蛋白,载体蛋白在运输物质时自身构象发生改变,D项错误。 主题二 胞吞与胞吐 基础知识•落实 阅读教材第70~72页,结合“图4-7变形虫的胞吞和胞吐示意图”与“图4-8胞吞和胞吐示意图”回答下列问题。 1.胞吞与胞吐 (1)运输的物质:__________物质或颗粒性物质。  (2)过程 大分子 (3)特点:需要消耗细胞呼吸所释放的__________。  蛋白质 囊泡 囊泡 细胞 膜 排出细胞 能量 2.细胞的物质输入和输出的基础 (1)转运蛋白的种类和数量或空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有______________的结构基础。  (2)胞吞或胞吐过程需要膜上__________的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。  选择透过性 蛋白质 结论要语辨一辨 (1)需要消耗能量的运输方式都是主动运输。(　　) (2)胞吞、胞吐过程会导致膜成分的更新。(　　) (3)胞吐、胞吐过程中的囊泡都来自内质网、高尔基体。(　　) (4)胞吞形成的囊泡,在细胞内可以被溶酶体降解。(　　) (5)只有大分子物质才能进行胞吞、胞吐的运输。(　　) (6)变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程不需要细胞膜上的蛋白质参与。 (　　) × √ × √ × × 情境探究•提升 下图为变形虫的胞吞和胞吐示意图。思考回答下列问题。 (1)当细胞摄取大分子时,通常是大分子先与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷成小囊,包围着大分子。该过程中膜上的蛋白质具有的作用是___________________________________________________。  起识别作用,并保证大分子物质被细胞摄入 (2)物质通过胞吞、胞吐的方式进出细胞离不开细胞膜的流动性,原因是_______________________________________________________。 (4)如果变形虫细胞中的线粒体受损, _______(填“会”或“不会”)影响该细胞的胞吐过程,原因是___________________________________。  胞吞或胞吐是通过细胞膜内陷形成小囊或囊泡与细胞膜融合来实现的,需要膜上蛋白质的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的流动性 胞吐需要消耗细胞呼吸产生的能量,线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所,能为细胞的生命活动提供能量 (3)通常情况下,细胞在不断胞吞的过程中细胞膜的面积_______ (填“会”或“不会”)越来越小,原因是______________________________________。  不会 细胞还会通过胞吐的方式增大细胞膜的面积 会 对点应用•突破 基础转化点4 胞吞和胞吐的特点 AI解读①胞吞与胞吐是大分子物质进出细胞的方式,其过程需要消耗能量、需要膜蛋白的参与,②胞吞与胞吐过程中,膜泡的形成、融合等与膜的结构、流动性密切相关。 4.(2026贵州安顺高一期末)变形虫摄取有机物颗粒和排出代谢废物的过程如图所示。下列叙述错误的是(　　) B A.图中过程与细胞骨架密切相关 B.变形虫摄取有机物颗粒需转运蛋白参与 C.变形虫消化有机物颗粒需溶酶体参与 D.图中变形虫排出废物的方式为胞吐 解析　细胞骨架与细胞内的物质运输有关,所以变形虫细胞膜内陷形成小囊在细胞内的运输与细胞骨架有关,A项正确。变形虫摄取有机物颗粒的方式属于胞吞,胞吞过程中有机物颗粒会与细胞膜上的受体蛋白结合,不需要转运蛋白参与,B项错误。变形虫消化有机物颗粒时需细胞内的溶酶体进行消化分解,C项正确。变形虫既能通过胞吞摄取水中的有机物颗粒,又能通过胞吐排出食物残渣和废物,从而实现与外界环境进行物质交换,D项正确。 课堂小结 教考衔接 主动运输的类型 真题在线 近几年高考题加强了对主动运输的考查,不再局限于ATP水解为主动运输供能这一情境,命题情境更加多样,一是引用大学教材中“主动运输消耗的多种能量来源”,如钠钾泵、质子泵、协同转运蛋白等,二是引用近期科研人员的研究论文。另外,题目信息的呈现形式也更加多元化,或文字描述、或图形展示,在考查基础知识的同时,考查学生的图文转换能力和逻辑推理能力。高考中针对本知识点的命题很可能继续用“各种转运蛋白或者能量供应等方面的新研究成果”作为情境进行考查。 典例(2024甘肃卷)维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下,植物细胞膜(或液泡膜)上的H+-ATP酶(质子泵)和Na+-H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中),以维持细胞质基质中的低Na+水平(见下图)。下列叙述错误的是(　　) A.细胞膜上的H+-ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变 B.细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外 C.H+-ATP酶抑制剂会干扰H+的转运,但不影响Na+转运 D.盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高 C 解析　由图可知,H+-ATP酶(质子泵)向细胞外转运H+时伴随着ATP的水解,且为逆浓度梯度运输,从而推出H+-ATP酶向细胞外转运H+为主动运输,在主动运输过程中,载体蛋白与被运输的物质结合,会导致载体蛋白的空间结构发生改变,A项正确。H+顺浓度梯度进入细胞的同时把Na+转运到细胞外,B项正确。 H+-ATP酶抑制剂通过干扰H+的转运,进而影响膜两侧H+浓度,对Na+的运输同样起到抑制作用,C项错误。为了适应高盐环境,耐盐植株的Na+-H+逆向转运蛋白的数量比普通植株多,因此盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高,D项正确。 【题中知识点】“泵”及转运蛋白的作用,物质跨膜运输的方式、特点(判断依据)。 解答模型 提取信息→整合与运用信息→做出合理的判断、得出正确结论。 知识溯源 (教材第69~70页“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释放的能量,这种方式叫作主动运输。 考题再练 真题演练 (2022海南卷)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。 (1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是_______________。  (2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道,水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于____________。  (3)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH____________;此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是____________。  选择透过性 协助扩散 降低 载体蛋白发生磷酸化,导致其空间结构改变 (4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现的细胞膜的功能是____________________________________。  (5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是____________________________________。  进行细胞间信息交流 温度降低,酶的活性降低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量减少 解析　(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,说明细胞膜对物质的运输具有选择透过性。 (2)水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式不消耗能量,属于协助扩散。 (3)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的H+增加,pH降低,此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时会发生磷酸化,导致其空间结构改变,进而运输H+。 (4)人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。 (5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐的方式属于主动运输,该过程需要消耗细胞呼吸提供的能量,而温度降低,酶的活性降低,会导致呼吸速率降低,为主动运输提供的能量减少,因此与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低。 本 课 结 束 $