4.2主动运输课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

第4章 细胞的物质输入和输出 第2节 主动运输与胞吞、胞吐 1 被动运输——顺浓度梯度 自由扩散 协助扩散 浓度梯度 是否需要转运蛋白 是否消耗能量 举例 影响因素 高浓度——低浓度 √ × (1)葡萄糖进入红细胞； (2)水以水通道蛋白进出细胞 (1)温度 （2)膜两侧的浓度差 (1)温度 （2)膜两侧的浓度差 (3)转运蛋白的种类和数量 高浓度——低浓度 × (1)水、O2、CO2气体等小分子； (2)甘油、脂肪酸、乙醇、苯、 性激素等脂溶性小分子物质 × 2 被动运输是顺浓度梯度的运输， 所有物质的运输 都是顺浓度梯度的吗？ 甲状腺滤泡上皮细胞中 碘浓度比血液中高20~25倍 人红细胞中 钾离子浓度比血浆中高30倍 轮藻细胞中 钾离子浓度比周围水环境高63倍 小肠上皮细胞中 葡萄糖、氨基酸的浓度远远高于小肠液中的浓度 4 这些细胞从外界吸收物质 是否需要能量？ 5 物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时需要消耗细胞内化学反应释放的能量，这种方式叫主动运输。 主动运输=载体蛋白+能量 6 第一类：直接消耗ATP的主动运输。 通常称为泵（ATP驱动泵）。 ①Na+-K+泵 ②H+泵 知识拓展：两类主动运输 第二类：间接消耗ATP的主动运输 协同运输 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+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。 肾小管上皮细胞吸收葡萄糖同上。 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 8 例如：钠--钾泵 9 1、影响主动运输速率的因素: 。 载体蛋白种类和数量、能量 运输速度 载体蛋白数量 运输速度 能量 2、与主动运输有关的细胞器： 。 核糖体(合成载体蛋白); 线粒体(产生能量) 3、意义：通过主动运输____________________，排出________________和对_____________________，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 吸收所需的物质 代谢废物 细胞有害的物质 P Q 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 10 以上各图分别对应哪种跨膜运输方式？ 图中A、B、C三点物质运输速率的限制因素分别是什么？ 若此图横坐标是浓度差，则此图可表示协助扩散 若此图横坐标为胞外物质浓度，则此图可表示主动运输 协助扩散 或 自由扩散 载体蛋白数量的限制 载体蛋白数量的限制 能量的限制 自由扩散 主动运输 /胞外物质浓度 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 运输方向 高---低 高---低 是否需要载体蛋白 × √ 是否消耗能量 × × 举例 影响因素 （在一定浓度内) 曲线 主动运输 vs 被动运输 一般为低---高 √ 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等；植物细胞吸收矿质元素等 细胞膜上 载体蛋白的种类和数量； 能量的供应 √ 12 离子直径 0.02~0.5 nm 分子直径 0.3~0.4 nm 脂蛋白直径 20~50 nm 小分子物质 大分子物质 颗粒性和大分子物质如何进出细胞？ 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 13 14 胞吞 15 胞吐 16 胞吞、胞吐的特点 1.消耗能量 2.需要膜蛋白 3.依赖膜的流动性 胞吞、胞吐中一个有趣的现象是质膜的循环使用： 胞吞作用形成的小泡的膜来自于质膜，胞吐时膜并不被排出，而是与膜融合，退还给质膜。 17 1、胞吞过程： 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 接触 包围 凹陷 分离 需要能量 二、胞吞与胞吐 举例： 通过胞吞作用将胞外的__________摄取到细胞内，最后在____________中消化降解成_____________________供细胞利用。 主要发生在______________中，其作用不仅仅是____________________，主要是清除______________________及________________________。 注意：一些病毒借助胞吞侵入机体 单细胞真核生物（如变形虫）： 营养物 溶酶体 小分子有机物 高等多细胞生物（吞噬细胞）： 摄取营养物质 侵染机体的病原体 衰老或凋亡的细胞 吞噬细胞 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 19 2、胞吐过程： 举例: 内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶等。 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 需要能量 二、胞吞与胞吐 移动 排出 融合 3.结构基础： 细胞膜的流动性 4.意义： 通过胞吐细胞向外分泌分泌蛋白和激素，通过胞吞消灭细菌、癌细胞、及衰老的红细胞、细胞碎片，保证生命活动的正常进行。 2.运输特点： 消耗能量、不需要载体（需要膜上的蛋白质的参与） 提示： 胞吞、胞吐属于跨膜运输，但穿过的膜层数为0层。 1.运输的物质：大分子或颗粒性物质 二、胞吞与胞吐 如何判断物质出入细胞的方式？ 注意： 1、神经递质大部分是小分子物质，但释放的方式也是胞吐 2、通过核孔运输的大分子物质有mRNA、蛋白质等 3、需要膜上蛋白质的参与，离不开膜上磷脂双分子层的流动性 根据分子大小 胞吞 （吐） 跨膜运输 被动运输 主动运输 协助扩散 自由扩散 大分子 小分子、离子 是否消耗能量 消耗 不消耗 是否需要载体 不需要 需要 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 22 请根据图片判断出a、b、c、d四种物质跨膜运输的方式。 a---主动运输 c---自由扩散 b---自由扩散 d---主动运输 主动运输（如a、e） 协助扩散（如c、d） 自由扩散（如b） 细胞外 细胞内 b c d e a 代表各种物质分子或离子 能量 能量 24 胞吞、胞吐过程的实现与生物膜的特性有什么关系？ 细胞膜结构特性流动性是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过程中膜形态、结构的变化也体现了膜的流动性。 思考·讨论 25 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。 思考·讨论 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。 探究: 物质跨膜运输的实验设计 1.探究是主动运输还是被动运输 2.探究是自由扩散还是协助扩散 呼吸抑制剂 主动运输 被动运输 蛋白质抑制剂 协助扩散 自由扩散 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 27 . 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。（ ） 4.1 概念检测 × × × 28 . 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。 （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（ ） 4.1 概念检测 √ 29 . 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 A 4.1 概念检测 30 . 3. 细胞内的生物大分子（如胃蛋白酶原）运出细胞的方式（ ） A.胞吐 B.自由扩散 C.协助扩散 D.被动运输 A 4.1 概念检测 31 . 4.2 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。 32 . 4.2 拓展应用 2. 柽柳是强耐盐植物，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。 （1）取甲、乙两组生长状态基本相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中 （2）甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸 （3）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，说明柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输；若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机盐为主动运输 33 $