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

出入方式 运输方向 转运蛋白 能量 举例 自由扩散 协助扩散 高到低 高到低 不需要 需要 不耗能量 不耗能量 水、葡萄糖进红细胞 被动运输： 水、气体（氧气、二氧化碳）、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯等） 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 情景一： 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。 甲状腺滤泡上皮细胞 碘浓度低 碘浓度高 1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？ 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？ 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？ 低浓度→高浓度 逆浓度梯度 不是 需要 具有普遍性。 实例一 实例二 实例三 小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度 轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。 人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。 情景一： 第四章 细胞的物质输入和输出 第2节 主动运输与胞吞、胞吐 5 01 02 03 学习目标 运用结构与功能相适应的观念,说出细胞膜的特性与胞吞、胞吐的关系。(生命观念) 采用归纳与比较、模型与建模的方法,说明主动运输和被动运输的关系。(科学思维) 基于给定的事实,设计探究物质跨膜运输的过程。运用物质进出细胞的知识,了解与之相关的疾病,关注人体健康。(科学探究、社会责任) 一、主动运输 项 目 主动运输 概念 运输方向 是否需要载体蛋白 是否消耗细胞内的能量 影响因素 举例 【探究活动1】 阅读课本p69-70思考与讨论完成以下表格。 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所释放的能量这种方式叫作主动运输。 特点： 逆浓度梯度 需要载体蛋白 需要消耗能量 实例： 主要是离子、小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等 意义：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。 细胞外 细胞内 细胞膜 能量 一种转运蛋白通常只能运输一种或一类离子或分子（专一性） 在能量的推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，将物质从细胞膜一侧运输到另一侧，载体蛋白随后恢复原状，又可以去转运同种物质。 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。图1表示运输方式是______________，图2表示的运输方式是_______________________。图2在A点后浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是________________________。 自由扩撒 协助扩散或主动运输 载体蛋白的数量有限 一、主动运输 影响因素：浓度差 图3表示运输方式是_____________，图4表示的运输方式是____________，图5表示的运输方式是_____________。图5在B点后运输速率不再继续增加，原因是___________________ 。 自由扩散 协助扩散 主动运输 受能量供应限制 一、主动运输 影响因素： 载体 一、主动运输 影响因素： 能量（温度） 温度 ➡生物膜的流动性 ➡酶活性 ➡呼吸速率 影响 影响 运输速率 一、主动运输 影响因素： 运输速率 (V) 02浓度 O P Q P点后运输速率受载体蛋白数量制约 能量（02） M M点由无氧呼吸提供能量 1、图6表示运输方式是__________________________，图7表示的运输方式______________。 2、P点时:______________为物质的运输提供能量。 3、PQ段：随着氧气含量的增加,______________产生的能量越多，主动运输的速率______。 4、Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受_______________________以及其他限制因素的影响，运输速率不再增加。 自由扩散或协助扩散 主动运输 无氧呼吸 呼吸作用 大 一、主动运输 影响因素： 能量（02） 载体蛋白的数量 患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。 肺 黏液阻塞了气道 与社会的联系 A.用呼吸抑制剂处理不会影响 该离子的跨膜运输 B.图中膜结构一定是细胞膜 C.这种运输方式能够保证活细胞主动选择吸收所需要的营养物质 D.膜上载体蛋白结合离子后其空间结构发生不可逆的改变 实战训练 1.物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一，也是细胞膜的重要功能之一。如图表示某种离子跨膜运输的过程，下列叙述正确的是( ) C A.载体蛋白b转运葡萄糖的过程中需要ATP水解供能 B.在载体蛋白c的协助下，细胞内外的Na＋浓度趋于相同 C.肠腔中的Na＋浓度降低，会影响小肠上皮细胞吸收葡萄糖 D.机体短暂的供氧不足，会影响葡萄糖由小肠上皮细胞进入组织液 实战训练 3.主动运输的能量可来自ATP水解或电化学梯度(离子的浓度梯度)，如图是与小肠上皮细胞有关的葡萄糖跨膜运输的示意图，其中a、b、c表示载体蛋白。据图分析，下列叙述正确的是（ ） C 转运蛋白虽然能够帮助许多离子和小的分子通过细胞膜，对于像蛋白质和多糖这样的生物大分子该如何运输呢？ 二、胞吞与胞吐 【探究活动2】 阅读课本p70-71思考与讨论完成以下表格。 项 目 胞吞 胞吐 概念 运输方向 是否需要转运蛋白 是否消耗细胞内的能量 影响因素 举例 胞吞 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 实例： 白细胞吞噬病菌 变形虫吞食食物颗粒等。 胞吐 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 1、分泌蛋白 2、内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素 3、消化腺细胞分泌的消化酶等 实例： 二、胞吞与胞吐 变形虫的吞噬和胞吐示意图 特点： 不需要转运蛋白 需要能量 依赖细胞膜的流动性。 提示： 胞吞、胞吐穿过的膜层数为0层。 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。 名称 浓度 载体 能量 举例 自由扩散 高浓度→低浓度 不需要 不需要 主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不需要 水、气体（氧气、二氧化碳）、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯等） 水、葡萄糖通过红细胞膜 主要是离子，葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞。 几种物质运输方式的比较 胞吞 胞吐 不需要 需要 白细胞吞细菌 分泌蛋白的分泌（胰岛素、消化酶、抗体） 依赖细胞膜的流动性 变形虫摄食 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 28 2、下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图完成下列问题： （1）A代表 B代表 D代表 。 （2）在a～e的五种过程中，代表细胞主动运输吸收物质的是 。 （3）可能代表氧气转运过程的是图中编号 ；代表饭后1小时葡萄糖从血浆进入红细胞的过程是图中编号 。 蛋白质 磷脂双分子层 a b d 糖类 A. a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生 B. 变形虫是以b的方式吞噬食物的 C. a与b两种运输方式依赖膜的选择透过性 D. b需要细胞的表面识别和内部供能才可能完成 实战训练 1.如图表示发生在细胞膜上的大分子物质“外排”和“内吞”的过程。下列对有关原理或意义的说法，错误的是（ ） C A.构成有被小泡膜的基本支架是磷脂双 分子层 B.该过程需要膜上蛋白质的参与但不消 耗能量 C.右图说明细胞摄取大分子需要借助载体蛋白 D.该过程运输的是小分子物质 实战训练 2.受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于细胞摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示。下列叙述正确的是( ) A 练分层情境 筑基· 必备知识通关 1．ATP是细胞生命活动的直接能源物质。下列物质运输过程需要消耗ATP的是（      ） A．O2进入肺泡细胞 B．组织细胞排出CO2 C．葡萄糖进入红细胞 D．唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶 D 自由扩散 自由扩散 协助扩散 胞吐 A．甘油穿过细胞膜 B．胰岛B细胞分泌胰岛素 C．神经细胞兴奋时Na+内流 D．小肠上皮细胞吸收葡萄糖 练分层情境 筑基· 必备知识通关 2．下列运输过程中，膜蛋白质没有参与的是（     ） A A．自由扩散 B．主动运输 C．协助扩散 D．胞吐 5．某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用下图中四种曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符，试问：细胞膜运输物质X的方式是（      ） B 练分层情境 冲刺· 核心素养拓展 9．下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是（      ） A．水分子可通过自由扩散和协助扩散进出细胞 B．小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输 C．吞噬细胞吞噬细菌不需要消耗能量 D．载体蛋白转运物质时会发生自身空间结构的改变 C 练分层情境 1. 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，是细胞主动吸收糖分的结果 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 练分层情境 练习1：如图是几种物质进出细胞的方式中，运输速率与影响因素之间的关系曲线图，下列与此图相关的叙述中，正确的是（ ） A．与水进出细胞相符的图有①、③、⑤ B．与葡萄糖进入红细胞相符的图有②、④、⑥ C．与K＋进入丽藻细胞相符的图有①、④、⑥ D．与蛋白质进出细胞相符的图有②、③、⑥ A . 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 × × × 39 . 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 √ 40 . 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 41 . 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 42 . 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。 43 . 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 44 Pi ATP ADP 光 H+ H+ ATP驱动 协同转运 光驱动 （ATP直接供能） （ATP间接供能） 光能—细菌质膜上的H+泵 电化学梯度能 主动运输类型 ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶 ① 直接消耗ATP的主动运输,通常称为泵 (ATP驱动泵)。 Na+-K+泵 H+泵 能量来源类型 跨膜蛋白 ② 间接消耗ATP的主动运输。 动力来源：离子的浓度梯度 反向协同转运蛋白 同向协同转运蛋白 能量来源类型 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 实战训练 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。 具体步骤: 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； 甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸; 一段时间后测定两组植株根系对 Ca2+ 、K+的吸收速率。 结果预测：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离子为被动运输；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离子是主动运输。 小肠腔 小肠绒毛上皮细胞 毛细血管 已知小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度，请从能量最大化获取的角度猜测一下小肠上皮细胞吸收葡萄糖和氨基酸的主要方式。 葡萄糖 氨基酸 主动运输！ FormatFactory : www.pcfreetime.com Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $