内容正文:
第2节主动运输与胞吞、胞吐
知识点01:主动运输
1
概念
细胞膜
入逆浓度梯度耕助
低浓度
高浓度
物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要
99999999M
载体蛋白的协助,同时还需要消耗
胶88888
999999888
888888888
细胞内化学反应所释放的能量
护
载体蛋白
2)
过程
(化学反应能量)
①离子/分子与
②能量推动
③转运到另一
④恢复原状,
载体蛋白结合
空间结构变化
侧并释放
再次转运
ADP+P
→
→
ADP
离子或分子结合载体蛋白后,在能量推动下,载体蛋白空间结构
发生变化,
将物质从膜的一侧转运到另一侧并释放,最后恢复原状。
3
实例
oKt、Ca+和Na*等离子通过细胞膜
Na、Kt、Ca2+
0
氨基酸、葡萄糖进入小肠上皮细胞
所需物质
意义通过主动运输来选择吸收所需要的
(如K+)
物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,
代谢废物/
从而保证细胞和个体生命活动的需要。
所需物质
有害物质
(如K)
(如Na)
特别提醒:主动运输是活细胞根据自身需要自主控制物质进出的重要方式。
。载体蛋白(特异性,有饱和性,可发生空间结构变化)、简单
孔孔蛋白和混常调的方式。
易错辨析:并不是所有的离子跨膜运输都是主动运输(如K*通道的协助
扩散)。需要能量和载体蛋白是判断主动运输的两个重要依据。
⑤主动运输的类型
个1.直接型主动运输
(ATP驱动泵)
概念:直接消耗ATP的水解产生能量,逆浓度梯度运输物质。
通常称为‘泵”。
举例:Na-K+泵(钠钾泵)
oo
【特别提醒】
K+C
Na+-K+泵维持细胞内
膜外
磷脂双
高K、外高Na*的浓度
分子层
艇内
梯度,是电中性的泵。
消耗1分子ATP。
ADP
2.间接型主动运输(协同转运
88
概念:利用Na-K+泵活动建立的Na跨膜浓度梯度势能,
间接提供能量进行其他物质的逆浓度转运。
分两类:
同向运输(Symport):物料与离子同向移动。
例如:肾小管对葡萄糖、氨基酸的重吸收。
-反向运输(Antiport)::
物料与离子反向移动。
葡萄糖
【易错辨析】
间接型主动运输虽然
肾小管周围组织液
ATP
ADP+Pi
肾小管管腔
也叫主动运输,但其
跨膜蛋白本身并不直接
水解ATP。它是利用离子
泵建立的‘势能’。
能量来源:离子浓度
梯度。
知识点02:胞吞与胞吐
1.胞吞(Endocytosis),的过程
①结合与识别
②内陷
③分离与形成囊泡④进入细胞
大分子翎分子
动徇毅绮腋
大分子通常先与
细胞膜内陷形成
小囊从细胞膜膜
进入细胞
膜上蛋白质结合
小囊包围大分子
分离,形成囊泡
2.胞吐
(Exocytosis)
的过程
①囊泡形成
②移动
3
融合
④排出
外排大分子先在
囊泡移动到
囊泡膜与
大分子排出
细胞内形成囊泡
细胞膜处
细胞膜融合
细胞
3.特点
胞吞、胞吐是物质跨膜运输的普遍现象
均需要消耗细胞呼吸释放的能量(消耗ATP)?中
艺【特别提醒】非选择透过性,主要是非特异性的摄取和外排
4.细胞膜选择透过性的结构基础
细胞膜上转运蛋白的种类、
数量或空间结构变化对物质
跨膜运输起决定作用
5.胞吞与胞吐的结构基础
需要膜上蛋白质参与
更离不开膜上磷脂双分子层的流动性
210mm
知识点03:
影响物质跨膜运输速率的因素
1.浓度差
自由扩散
主要影响自由扩散和协助扩散
姻镖四
*浓度差越大,运输速率越快。
协助扩散
品
>8o
浓度差
【易错辨析】自由扩散不需要载体,
而协助扩散需要通道或载体。
2.转运蛋白数量
*影响协助扩散和主动运输
mm
转运蛋白数量限制
烟四
速率,达到饱和后
4
不再增加。
转运蛋白数量
【特别提醒】主动运输还受ATP供应量的影响。
3.氧气含量(02)
影响主动运输、胞吞胞吐的速率
*通过影响细胞呼吸产生ATP的量。
02≥
【重要总结】无氧呼吸也能产生少量ATP支持部分跨膜运输。
4.温度
影响所有跨膜运输方式的速率
*通过影响细胞膜流动性和酶活性。
【特别提醒】高温可导致蛋白质变性失活,过低温度影响膜流动性。
物质跨膜运输易错总结与拓展
##一、易错知识点总结
的
官1,需要载体蛋白协助不一定是主动运输,也可能是协助扩散。
官:2.需要通道蛋白协助一定为协助扩散。
官:3.消耗能量(ATP)不一定是主动运输,也可能是胞吞、胞吐。
官4.从高浓度向低浓度运输不一定是自由扩散,也可能是协助扩散。
5
官:5.小分子物质不一定采用主动或被动运输,【易错辨析】小分子物质
也可能通过胞吞、胞吐。光区
(如部分神经递质)可由
突触前膜通过胞吐释放。
##二、判定物质运输方式的4个“不要漏掉”
☑1.需载体:除主动运输外,不要漏掉协助扩散。
∑ATP☒
☑2.顺浓度梯度:除自由扩散外,不要漏掉协助扩散。
☑3.协助扩散速率影响因素:除转运蛋白
转运蛋白
数量外,不要漏掉浓度差。
浓度灌度
☑4.与主动运输有关细胞器:除供能的线粒体
【特别提醒】主动运
外,不要漏掉合成载体的核糖体。
输所需的载体蛋白是
在核糖体上合成的。
##三、胞吞和胞吐的6个关注点
运输物质:可以是固体或液体,通常为大分子颗粒/蛋白质,
植输物质,也可用于某些小分子。
②
核孔进出:RNA和蛋白质大分子通过核孔
进出细胞核核,不是胞吞胞吐。
③膜层数:跨膜层数为0层。
4
消耗:不需要转运蛋白,但需要膜上蛋白质参与,
消耗ATP(细胞呼吸能量)。
⑤特性:体现了细胞膜的流动性(Membrane fusion)
⑥命运:{
胞吞形成的囊泡可被溶酶体降解。
【重要结论】胞吞和胞吐过程,物质并没有直接穿过磷脂双分子层。
拓展01:物质出入细胞方式的相关总结
一、各类运输方式对比
比较项目
自由扩散
协助扩散
主动运输
胞吞
胞吐
运输方向
高浓度→
高浓度→
高浓度→
胞吞吸
高浓度
低浓度
低浓度
低浓度
浓度
→浓度
转运蛋白
能量
转运蛋白
转运蛋白
胞吞
胞吐
能量消耗
不消耗
消耗
消耗
消耗
消耗
小脂/脂物
协助扩散
离子/葡物
典型实例
化水:+其
葡物吸收
和葡萄生
生物等
液化等
二、“三看法”判断物质跨膜运输方式
1.一看浓度:低→高
*【特别提醒】
需则为协助扩散
高→低
02/C02是气体,
需则为协助扩散
脂脂溶性
2.二看能量:无消耗
无需能量→需则为协助扩散
*【易别提醒】
小脂脂溶性→需则为脂脂扩散
红血球葡萄物
3.三看物质种类:
吸收吸收
离子/葡萄物→需则为协助扩散
大大大子子→需则为酏扩散
*【易错辨析】
红血球细葡萄胞
*【易错辨析】1.红血球细胞葡萄物吸收
葡萄物胞吸的
2.肠的皮生细胞皮细胞葡萄的吸收
吸收
高考必背
拓展02:高考常考的主动运输类型
1.主动运输的能量来源分类
Na*
(1)ATP直接供能:ATP驱动泵,利用
ATP水解的能量。
ATP→ADP+P:
(2)ATP间接供能:协同转运,
利用溶质的电化学梯度
(e.g.,Na*,H+)
Na+
Na+
同向协同:(如,Na-葡萄糖)
反向协同:(如,Na+-Ca2+)
Ca2+
LIGHT
(3)光驱动供能:(光合细菌H+泵)
光能
【注意】仅见于部分光合原核生物
2.ATP直接供能的常见泵
(1)钠钾泵(Na+-K+泵)
3 Na
3 Na"
·维持细胞内外离子浓度梯度
ATP
2K
2K
(内高K外高Na)
【注意】耗能&具有ATP酶活性
(2)质子泵
(H+泵)
例:植物细胞膜上的H+泵
或溶酶体膜上的H+泵
(3)ABC超家族:
最大的转运蛋白家族,通过ATP结合
与水解转运小分子(与耐药性(MDR)有关
3.协同转运:间接消耗ATP
小肠上皮细胞吸收葡萄糖
葡韵感○
Na'
ON
K
N*内浓变弟变
利用Na浓度梯度驱动
(葡萄糖的逆浓度运输)
8
K
Na+、葡萄糖动泵
主动运输(到用矣两侧岛子的
Na-K泵,
电化学梯度,即Na依度梯度,
主动运输
→Na-K+泵
葡萄糖跨膜是主动运输,利用Na+电化学势能;
高考必背
Na跨膜是协助扩散;Na-K泵维持Na梯度(ATP供能)