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，从甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘、红细胞及小肠上皮细胞物质浓度差异等实例切入，通过问题引导学生思考逆浓度梯度运输，衔接被动运输知识，搭建递进式学习支架。 其亮点在于融合生命观念（如载体蛋白结构与功能适应、主动运输的物质与能量观）、科学思维（表格比较被动运输与主动运输提升归纳能力）和探究实践（设计柽柳吸收无机盐实验），结合囊性纤维病、阿米巴痢疾等社会案例。学生能提升分析解决问题能力，教师可丰富教学资源，提高课堂效率。

甲状腺 THYROID 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。 毛细血管 滤泡上皮细胞 滤泡腔 滤泡旁细胞 血液 碘浓度高 碘浓度低 讨论 甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？ 碘浓度低 碘浓度高 不是。 Na+ K+ 红细胞内 26 150 红细胞外 （血浆） 114 5 葡萄糖 氨基酸 小肠液 0.3 2.2 小肠上皮细胞内 1.6 5.8 红细胞从血浆中吸收K+，排出Na+是_____浓度梯度运输。 逆 小肠上皮细胞从小肠液吸收葡萄糖、氨基酸是_____浓度梯度运输。 逆 这些物质为什么能逆浓度梯度运输呢？ 排出 吸收 吸收 吸收 无论是植物细胞、动物细胞还是微生物细胞，都有许多物质的跨膜运输是逆浓度梯度的。 第四章 细胞的物质输入和输出 学习目标 生命观念 通过总结物质跨膜运输方式与细胞膜结构的关系，进一步认识生物体结构与功能相适应的特点。 科学思维 结合图示和图表，掌握不同跨膜运输方式的特点及意义，提升比较归纳能力。 科学探究 能运用物质跨膜运输的原理解释生活中常见的生物学现象及解决生活实践中的问题。 重点突破一 主动运输 【重点突破一】主动运输 自学：根据已学的被动运输，结合教材和视频，概括主动运输特点。 【重点突破一】主动运输 概念 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。 特点 ① 逆浓度梯度运输 ② 需要载体蛋白协助 ③ 需要消耗能量 实例 ①K+、Na+、Ca2+等离子逆浓度梯度跨膜运输 ②小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖 相对含量低 相对含量高 【重点突破一】主动运输 物质先与膜上的载体蛋白的特定部位结合。 1 2 3 在胞内能量的推动下，载体蛋白空间结构发生变化，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。 载体蛋白随后恢复原状，又可以去转运物质。 过程 【重点突破一】主动运输 载体蛋白的特点 ① 具有专一性（特异性） ② 需要与被转运的离子或分子结合 ③ 转运过程中载体蛋白的空间结构发生变化 ④ 可重复利用 ⑤ 数量有限，会达到饱和 表现：一种载体蛋白只适合与一种或一类离子、分子结合。 原因：不同离子或分子的大小和性质不同，不同载体蛋白的空间结构差别也很大。 【重点突破一】主动运输 影响因素 ① 浓度差 ②载体蛋白的数量 运输速率 细胞外浓度 0 P P点前:运输速率受细胞外浓度限制 P点后:运输速率受载体蛋白数量限制 【重点突破一】主动运输 影响因素 ① 浓度差 ②载体蛋白的数量 运输速率 能量 0 P P点前:运输速率受能量限制 P点后:运输速率受载体蛋白数量限制 ③能量 运输速率 O2浓度 0 B B点前:运输速率受O2浓度限制 B点后:运输速率受载体蛋白数量限制 （O2浓度） A 由无氧呼吸提供能量 【重点突破一】主动运输 影响因素 ① 浓度差 ②载体蛋白的数量 ③能量 （O2浓度） ④温度 温度 影响 生物膜的__________ 酶活性 呼吸速率 影响 物质运输速率 影响 流动性 【重点突破一】主动运输 意义 海鸟的盐腺 海鸟通常以海产的无脊椎动物和海藻为食。食物中的盐分很高，进食后会使体液渗透压升高，它们会通过盐腺来排出多余的盐分借以保持体液渗透平衡。 轮藻 轮藻吸收K+主要是为了维持体内离子平衡和渗透压，同时钾离子也参与光合作用、蛋白质合成等多种生理过程。而轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。 保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。 【重点突破一】主动运输 与社会的联系 氯离子 稀薄的黏液 ATP H2O 粘稠的分泌物不断积累 正常功能的CFTR蛋白 异常关闭的CFTR蛋白 囊性纤维病的主要病因是患者肺部支气管上皮细胞表面转运Cl-的载体蛋白的结构和功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。 【重点突破一】主动运输 自由扩散 协助扩散 主动运输 被 动 运 输 不需转运蛋白 需转运蛋白 顺浓度梯度(高→低) 不需能量 逆浓度梯度(低→高) 需能量 需载体蛋白 【重点突破一】主动运输 比较内容 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 方向 顺浓度梯度（高浓度→低浓度） 逆浓度梯度 （低浓度→高浓度） 转运蛋白 不需要 需要 （载体蛋白或通道蛋白） 需要（载体蛋白） 能量 不需要 需要 运输物质 O2、CO2、水、尿素、甘油、乙醇、苯等 红细胞吸收葡萄糖、水分子通过水通道蛋白 多数离子逆浓度梯度跨膜运输、小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖 影响速率的因素 浓度差、温度 浓度差、转运蛋白的种类和数量、温度 浓度差、载体蛋白的数量、能量（O2浓度）、温度 体现 细胞膜的功能特性——选择透过性 重点突破二 胞吞与胞吐 【重点突破二】胞吞与胞吐 蛋白质这种大分子物质能通过主动运输进入细胞吗？ 【重点突破二】胞吞与胞吐 1.胞吞 举例 1 大分子物质 2 与膜上的蛋白质结合细胞膜内陷 小囊 3 囊泡 4 进入细胞 包围着大分子从细胞膜分离 过程 变形虫摄取水中的有机物颗粒、白细胞吞噬病菌 【重点突破二】胞吞与胞吐 2.胞吐 举例 分泌蛋白的分泌（如乳腺细胞合成的蛋白质、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等） 1 大分子物质 2 囊泡 在细胞内形成 3 排出细胞 移动到细胞膜处，与其融合 过程 【重点突破二】胞吞与胞吐 思考1 胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？ 细胞膜结构特性是具有一定的流动性，这是胞吞、胞吐的基础；而胞吞、胞吐过程中膜的变形也体现了膜的流动性。 思考2 游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质多是供细胞自身使用，而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够分泌到细胞外。试分析其中的道理。 蛋白质是大分子有机物，无法直接通过被动运输或主动运输运输到细胞外，所以游离型核糖体合成的蛋白质一般只能留在细胞内供细胞自身使用；而附着型核糖体合成的蛋白质能够进入内质网腔中，并借助囊泡进入高尔基体，经加工包装后，又能借助囊泡以胞吐的方式分泌到细胞外。 【重点突破二】胞吞与胞吐 3.特点 特点 胞吞 胞吐 方向 运输物质 转运蛋白 能量 穿膜层数 结构基础 影响速率的因素 细胞外→细胞内 细胞内→细胞外 一般为大分子物质 不需要 需要 0层（不穿膜） 细胞膜具有流动性 温度、能量 (但需要膜蛋白参与) 【重点突破二】胞吞与胞吐 与社会的联系 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。 痢疾内变形虫吞噬人体细胞 【重点突破二】胞吞与胞吐 4.物质进出细胞与细胞膜的关系 综上所述，除一些不带电荷的小分子可以自由扩散的方式进出细胞外，离子和较小的有机分子(如葡萄糖和氨基酸等)的跨膜运输必须借助于转运蛋白，这又一次体现了蛋白质是生命活动的承担者。细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。像蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也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。 练习与应用 概念检测 判断题 【题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。（ ） × × × √ 概念检测 选择题 【题2】下列有关物质跨膜运输的叙述，错误的是 ( ) 【题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.自由扩散 C.协助扩散 D.被动运输 A A A.果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞通过主动运输吸收糖分的结果 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 拓展应用 1.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，草履虫伸缩泡的伸缩频率加快，放入海水中则伸缩频率减慢。 拓展应用 2.桎柳(见下图)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。桎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。 取生长状态基本相同的柽柳幼苗分为甲、乙两组，放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中；甲组给予正常细胞呼吸条件，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，说明柽柳吸收无机盐为被动运输；若乙组吸收速率明显小于甲组，说明为主动运输。 复习与提高 复习与提高 【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 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】将刚萎蔦的菜叶放入清水中，菜叶细胞含水量能够得到恢复的主要原因是 ( ) A 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 复习与提高 【3】下列物质通过细胞膜时需要载体蛋白的是 ( ) C 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 【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 ( ) D 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 复习与提高 【1】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 ①顺浓度梯度②不需要转运蛋白③不需要能量 ①顺浓度梯度②需要转运蛋白③不需要能量 ①逆浓度梯度②需要转运蛋白③需要能量 ①一般为大分子物质②需要膜蛋白③需要能量 O2、CO2、水、甘油、乙醇等 红细胞吸收葡萄糖、水分子通过水通道蛋白 离子逆浓度梯度跨膜运输、小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖 白细胞吞噬病菌、分泌蛋白的分泌 复习与提高 【2】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______ 。 (2)通过主动运输排出细胞的离子是__________，你作出判断的依据是______ 。 K+和Mg2+ 细胞内这两种离子浓度大于细胞外 Na+和Cl- 细胞内这两种离子浓度小于细胞外 复习与提高 【3】用物质的量浓度为2mol • L-1的乙二醇溶液和2mol•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______ ，细胞液的浓度_______ 。 (2)在1min后，处于2 mol• L-1蔗糖溶液中细胞的细胞液的浓度将________________________ ，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。 渗出 增大 缓慢增大后趋于稳定 蔗糖 清水 复习与提高 【3】用物质的量浓度为2mol • L-1的乙二醇溶液和2mol•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2 min后，处于2mol • 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，引起细胞液的浓度______ 。 (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。 乙二醇 增大 大液泡 FormatFactory : www.pcfreetime.com FormatFactory : www.pcfreetime.com $