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

显微镜下植物细胞的质壁分离： 正常的洋葱表皮细胞 0.3g/mL的蔗糖溶液 质壁分离的洋葱表皮细胞 原生质层 探究实验：植物细胞的吸水和失水 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果，得出结论 （原生质层是一层半透膜吗？） （原生质层相当于一层半透膜） 设计 方案 预期结果 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察中央液 泡大小、原生质层的位置、及细胞大小的变化；再将细胞浸润在清水中，观察中央液泡大小、原生质层的位置、及细胞大小的变化。 在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，发生质壁分离；在清水中植物细胞的中央液泡会变大，发生质壁分离的复原。 探究实验：植物细胞的吸水和失水 比较项 自由扩散 协助扩散 运输方向 是否需要转运蛋白 是否消耗能量 举例 影响因素 不需要 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 需要 O2、CO2、甘油、乙醇、苯等脂溶性物质 不消耗 不消耗 离子和一些小分子有机物（葡萄糖、氨基酸等） 浓度差 浓度差、转运蛋白的数量 复习：被动运输 第2节 主动运输与胞吞、胞吐 本节重点： 1.通过对小分子物质逆浓度梯度运输的分析，说明主动运输的特点。 2.通过对大分子物质进出细胞过程的学习，说明胞吞、胞吐的特点。 3.通过对物质跨膜运输进出细胞多种方式的比较，总结概括细胞膜具有选择透过性、物质跨膜运输有各种方式的结构基础。 第四章 课件创意：一生唐（海） 友情学校：大庆实验中学 问题探讨 第二节 主动 运 输与胞吞、胞吐 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。讨论 1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？ 【答案】不是。 2.联想逆水行舟的情形，甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞提供能量？ 【答案】需要细胞提供能量。 3.这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？ 【答案】具有普遍性。 课件创意：一生唐（海） 友情学校：大庆实验中学 1.概念：物质逆浓度梯度的进行跨膜运输，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。 ③动力源于细胞代谢产生的能量。 2.特点： ①低浓度→高浓度； ②需要载体协助； 3.举例：①植物根部细胞吸收无机盐离子 ②甲状腺细胞吸收碘离子 ③动物细胞吸收钾离子和排出钠离子(Na+-K+泵) ④小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等。 主动 运 输 主动运输普遍存在于动植物细胞和微生物细胞中 主动运输普遍存在于动植物细胞和微生物细胞中 主动运输普遍存在于动植物细胞和微生物细胞中 课件创意：一生唐（海） 友情学校：大庆实验中学 第二节 一 主动运输 载体专一性及最大转运速率 不同离子或分子的大小和性质不同，所以不同转运蛋白质的空间结构差别也很大，一种转运蛋白通常只能运输一种或一类（例如葡萄糖载体也可以运输果糖、半乳糖等结构类似的单糖）离子或分子。 课件创意：一生唐（海） 友情学校：大庆实验中学 主动运输 ① 载体蛋白的种类和数量； ② 影响能量供应的因素，如温度、氧气浓度等。 影响主动运输的主要因素： 4.意义：保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。 物质运输中的相关曲线 观察上图判断其物质运输方式，为什么？ 讨论！ 运输速率 浓度差 运输速率 浓度差 自由扩散 协助扩散 在一定范围内，该物质的运输速率随着浓度差的增加而增加，当浓度差增加到一定值时，速率达到最大值而不再增加。 物质运输中的相关曲线 观察上图判断其物质运输方式，为什么？ 讨论！ 运输速率 耗氧量 运输速率 耗氧量 主动运输 自由扩散或协助扩散 运输速率 能量 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。研究发现CFTR属于转运蛋白，其结构改变影响氯离子转运，最终钠离子堆积在胞外引起细菌感染。 二 胞吞与胞吐 变形虫摄取水中的有机物颗粒，就需要解决大分子物质进出细胞的问题。 主动 运 输与胞吞、胞吐 第二节 课件创意：一生唐（海） 友情学校：大庆实验中学 （一）胞吞 1.概念：当细胞摄取大分子时，首先大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进而进入细胞内部的现象。 第二节 二 胞吞与胞吐 ③依赖于膜的流动性。 2.特点： ②消耗细胞代谢产生的能量； ①运输大分子与颗粒性物质，如蛋白质、多糖、微生物和细胞碎片等； 课件创意：一生唐（海） 友情学校：大庆实验中学 思考.讨论 1.胞呑、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？ 主动 运 输与胞吞、胞吐 【答案】细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。 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。 【答案】因为游离于细胞质基质中的核糖体，所合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中，由于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穿过细胞膜运输到细胞外，所以一般只能留在细胞内供细胞自身使用，而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够进入内质网腔中，并借助囊泡移动进入高尔基体，经加工包装后，包裹在囊泡中的蛋白质就能以胞吐的方式分泌到细胞外。 第二节 课件创意：一生唐（海） 友情学校：大庆实验中学 （二）胞吐 主动 运 输与胞吞、胞吐 第二节 二 胞吞与胞吐 （一）胞吞 1、胞吞、胞吐的基础-膜的流动性 2、胞吞、胞吐属于跨膜运输 3、胞吞、胞吐仍具有选择性 4、胞吞、胞吐需消耗能量 课件创意：一生唐（海） 友情学校：大庆实验中学 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。 主动 运 输与胞吞、胞吐 第二节 二 胞吞与胞吐 课件创意：一生唐（海） 友情学校：大庆实验中学 小结： 不带电荷的小分子：自由扩散进出细胞； 离子和有机小分子：借助转运蛋白质通过协 助扩散或主动运输进出细胞； 转运蛋白质具有专一性，其种类和数量对物质的跨膜运输起决定性作用（细胞膜选择透过性的基础）。 大分子物质：通过胞吞或胞吐的方式进出细 胞，需要蛋白质的参与，也与 膜的流动性相关。 课件创意：一生唐（海） 友情学校：大庆实验中学 知识点梳理 主动 运 输与胞吞、胞吐 第二节 主动运输和胞吞、胞吐 主动运输 胞吞、胞吐 自然状态下运输方向 逆浓度梯度 需要消耗 能量 载体构象 改变 蛋白质 膜脂流动性 依赖 需要 消耗 蛋白质和多糖生物大分子 离子和较小的有机小分子等 课件创意：一生唐（海） 友情学校：大庆实验中学 练习与应用 主动 运 输与胞吞、胞吐 —、概念检测 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。（ ） 2.下列有关物质跨膜运输的叙述，错误的是 ( ) 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 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 第二节 × × × √ A A 课件创意：一生唐（海） 友情学校：大庆实验中学 主动 运 输与胞吞、胞吐 二、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？ 第二节 练习与应用 【答案】放入蒸馏水中的草履虫，其伸缩泡的伸缩频率加快， 放入海水中的则伸缩频率减慢。 课件创意：一生唐（海） 友情学校：大庆实验中学 柽柳(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。柽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。 拓展应用 Expand application 1.取材、分组、编号 2.控制自变量 3.检测因变量 取生长状况基本相同的柽柳幼苗，随机分为甲乙两组，放置在适宜浓度的含有Ca2+，K+的溶液中； 甲组给予正常的细胞呼吸条件；乙组________________； 抑制细胞呼吸 一段时间后，检测______________________________________； 两组植株根对Ca2+，K+的吸收速率 呼吸 抑制剂 柽柳(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。柽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。 拓展应用 Expand application 4.预测实验结果与结论 若_____________________________________________， 则柽柳的根部吸收无机盐离子是被动运输； 若_______________________________________________， 则柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输 甲乙两组植株根对Ca2+，K+的吸收速率相同 甲组植株根对Ca2+，K+的吸收速率大于乙组 植株+培养液 影响 不影响 主动运输 被动运输 或加入蛋白抑制剂 加入蛋白酶 协助扩散 自由扩散 影响 不影响 巧用两种抑制剂探究物质跨膜运输的方式 复习与提高 主动 运 输与胞吞、胞吐 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.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.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 第二节 A A 课件创意：一生唐（海） 友情学校：大庆实验中学 主动 运 输与胞吞、胞吐 3.下列物质通过细胞膜时需要载体蛋白的是 ( ) 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.红觅菜的叶肉细胞中含有花青素。若将红蒐菜叶片放在清水中，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 ( ) 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 第二节 复习与提高 C D 课件创意：一生唐（海） 友情学校：大庆实验中学 主动 运 输与胞吞、胞吐 二、非选择题 1.完成下面有关物质进出细胞方式的概念图。 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__________。 【答案】(1)K+和Mg2+ 这两种离子的浓度细胞内大于细胞外，细胞若要吸收这两种离子必须逆着浓度梯度进行 (2)Na+和Cl- 这两种离子的浓度细胞内小于细胞外，细胞若要排出这两种离子必须逆着浓度梯度进行 第二节 复习与提高 课件创意：一生唐（海） 友情学校：大庆实验中学 主动 运 输与胞吞、胞吐 3.用物质的量浓度为2 mol • L-1的乙二醇溶液和2 mol•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。 (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。 【答案】(1)渗出 增大 (2)缓慢增大后趋于稳定 蔗糖溶液 清水(3)乙二醇 增大 (4)大液泡 第二节 复习与提高 课件创意：一生唐（海） 友情学校：大庆实验中学 $