2022-2023學年新教材高中生物第4章細胞的物質輸入和輸出第2節(jié)主動運輸與胞吞胞吐課件新人教版必修1

第2節(jié)主動運輸與胞吞、胞吐第4章內容索引0102基礎落實?必備知識全過關重難探究?能力素養(yǎng)全提升課標要求1.舉例說明有些物質逆濃度梯度進出細胞,需要能量和載體蛋白。2.舉例說明大分子物質可以通過胞吞、胞吐進出細胞?；A落實?必備知識全過關知識點一

主動運輸1.概念:物質

進行跨膜運輸,需要

的協(xié)助,同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的

,這種方式叫作主動運輸。

2.特點(1)

濃度梯度運輸。

(2)需要消耗細胞內化學反應所釋放的

。

(3)需要

的協(xié)助。

3.實例:Na+、K+、Ca2+等離子和葡萄糖、氨基酸等在逆濃度跨膜運輸時。4.生理意義:通過主動運輸來選擇吸收

,排出

和對細胞

的物質,保證細胞和個體生命活動的需要。

逆濃度梯度載體蛋白能量逆能量載體蛋白所需要的物質代謝廢物有害旁欄邊角

想一想1.甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘是通過被動運輸嗎?請說出判斷依據。2.囊性纖維化是細胞中轉運氯離子的載體蛋白異常﹐影響氯離子的轉運所致,這一事例說明什么問題?提示

不是。被動運輸一定是從高濃度方向到低濃度方向。甲狀腺濾泡上皮細胞內碘濃度比血液中高20~25倍,因此甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘是逆濃度梯度進行的。提示

說明細胞膜對離子的吸收具有選擇性,是通過細胞膜上載體蛋白的種類和數量來實現的。結論語句

辨一辨(1)

護膚品中的甘油進入皮膚細胞的過程屬于主動運輸。(

)(2)

礦質離子逆濃度梯度轉運至根細胞內需消耗能量。(

)(3)

細胞膜兩側的離子濃度差是通過自由擴散實現的。(

)(4)氧氣濃度的高低對細胞逆濃度梯度吸收物質不造成影響。(

)(5)溫度影響主動運輸的速率,也影響被動運輸的速率。(

)(6)主動運輸過程中載體蛋白的空間結構不發(fā)生改變。(

)×√××√×知識點二

胞吞與胞吐1.過程

有些小分子也可通過胞吞、胞吐進出細胞(1)胞吞:大分子→與膜上的

結合→細胞膜內陷形成

,包圍著大分子→小囊從細胞膜上分離下來,形成

→進入細胞內部。

(2)胞吐:細胞內形成

→移動到細胞膜處→與細胞膜融合→排出

細胞。

蛋白質小囊囊泡囊泡2.特點:需消耗

;需膜上

的參與;與細胞膜上磷脂雙分子層的

有關;存在細胞膜的

與

現象。

3.實例(1)胞吞:變形蟲攝取水中的有機物顆粒。(2)胞吐:消化腺細胞分泌消化酶;胰島B細胞分泌胰島素等。(3)意義:有利于多糖、蛋白質等

和顆粒性物質進出細胞。

能量蛋白質流動性分離融合生物大分子旁欄邊角

想一想痢疾內變形蟲能通過胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人的腸壁組織,通過胞吞作用“吃掉”腸壁組織細胞,并引發(fā)阿米巴痢疾。與變形蟲通過胞吞作用“吃掉”腸壁組織細胞相關的細胞器是什么?提示

溶酶體。

結論語句

辨一辨(1)大分子有機物要通過載體蛋白的協(xié)助才能進入細胞。(

)(2)需要消耗ATP的運輸方式都是主動運輸。(

)(3)蛋白質通過主動運輸方式分泌到細胞外。(

)(4)性激素通過胞吐作用分泌到細胞外。(

)(5)胞吞和胞吐體現了膜的結構特性——流動性。(

)(6)胞吞、胞吐跨膜運輸的物質一定是大分子物質。(

)××××√×重難探究?能力素養(yǎng)全提升主題一主動運輸【情境探究】構建模型是研究物質出入細胞的方式中常用的科學方法。下列各圖是某小組同學所構建的模型及做出的相應說明。(1)同學甲說“圖1說明該物質跨膜運輸時會出現飽和現象”,你認為做出判斷的原因是什么?(2)同學乙說“圖2、圖3所示方式為主動運輸”,你認為做出判斷的原因是什么?提示

圖1所示物質的運輸方式需要轉運蛋白,受轉運蛋白數量的限制,會出現飽和現象。提示

圖2中當細胞外濃度低于細胞內濃度時,隨時間的推移,細胞內濃度還在逐步增加,說明該物質可以從低濃度一側進入高濃度一側,故該物質進入細胞的方式是主動運輸。圖3中礦質離子的跨膜運輸有兩個特點:一是逆濃度梯度,二是消耗ATP,故應為主動運輸。(3)同學丙說“圖4說明該植物吸收K+不需要轉運蛋白協(xié)助”,你認同他的判斷嗎?(4)植物生長需從土壤中吸收大量無機鹽。請解釋在農業(yè)生產中為什么要給作物松土?提示

不認同。圖4中O2濃度影響植物的呼吸作用,從而影響能量的產生,從圖中可以看出K+的吸收速率受O2濃度的影響,說明吸收K+需要消耗能量,O2濃度達到一定程度后,K+吸收速率不再隨著O2濃度的增加而增加,說明該過程是主動運輸,需要轉運蛋白協(xié)助。提示

松土可以增加土壤中O2含量,促進植物根的有氧呼吸,有利于植物吸收無機鹽離子?！痉椒ㄍ黄啤坑绊懳镔|跨膜運輸曲線的分析及判斷(1)圖1、圖2表示物質濃度對跨膜運輸速率的影響,其中圖1表示的運輸方式為自由擴散,圖2表示的運輸方式是協(xié)助擴散或主動運輸。圖2中P點之后運輸速率不變的原因是膜上轉運蛋白的數量有限或能量供應不足。(2)圖3、圖4表示O2濃度對跨膜運輸速率的影響,其中圖3表示的運輸方式為自由擴散或協(xié)助擴散,圖4表示的運輸方式為主動運輸。圖4中P點之后運輸速率不變的限制因素是載體蛋白的數量。(3)若圖3表示哺乳動物成熟紅細胞的物質運輸,還可表示主動運輸?！疽暯菓谩恳暯?主動運輸實例1.(2022天津靜海高一階段檢測)下列生理過程中,需消耗能量的是(

)A.小腸上皮細胞吸收葡萄糖B.腎小管吸收水分C.血漿與組織液間氣體交換D.酒精進入胃黏膜細胞答案

A解析

小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸,需要載體蛋白,消耗能量;腎小管重吸收水的方式主要是協(xié)助擴散,不消耗能量;血液與組織液間氣體交換,氧氣和二氧化碳的運輸方式是自由擴散,不消耗能量;酒精進入胃黏膜細胞的方式是自由擴散,不消耗能量。2.在順濃度梯度的情況下,葡萄糖、氨基酸等分子可以進入細胞。當細胞外葡萄糖或氨基酸的濃度低于細胞內時,如果細胞需要,它們仍能進入細胞。關于此現象,下列敘述正確的是(

)A.這說明葡萄糖、氨基酸等分子是通過主動運輸進出細胞的B.這說明主動運輸既能將物質從高濃度一側運輸到低濃度一側,也可從低濃度一側運輸到高濃度一側C.葡萄糖、氨基酸等分子順濃度梯度進入細胞時不需要消耗細胞內化學反應所產生的能量,逆濃度梯度進入細胞時需要D.此現象表明葡萄糖、氨基酸等分子進出細胞與濃度無關,所以它們的運輸方式應為被動運輸答案

C解析

根據題意,在順濃度梯度的情況下,葡萄糖、氨基酸等分子可以進入細胞,當細胞外葡萄糖或氨基酸的濃度低于細胞內時,如果細胞需要,它們仍能進入細胞。這是因為葡萄糖、氨基酸等分子順濃度梯度進入細胞時不需要細胞內化學反應所產生的能量,是協(xié)助擴散的方式;逆濃度梯度進入細胞時需要消耗能量,是主動運輸過程,主動運輸能根據細胞需要與否,主動選擇性吸收所需要的物質。視角2物質運輸方式判斷3.下圖①~⑤表示物質進、出小腸上皮細胞的幾種方式,下列敘述正確的是(

)A.葡萄糖進、出小腸上皮細胞方式不同B.Na+主要以方式③運出小腸上皮細胞C.多肽以方式⑤進入細胞,以方式②離開細胞D.口服維生素D通過方式⑤被吸收答案

A解析

由圖可知:葡萄糖以主動運輸方式被小腸上皮細胞吸收,而運出細胞則是以③協(xié)助擴散的方式,A項正確。由圖可知:Na+以②主動運輸方式運出細胞,B項錯誤。多肽以⑤胞吞、胞吐方式進、出細胞,C項錯誤。維生素D屬于脂類物質,以④自由擴散的方式被吸收,D項錯誤。4.下圖表示小腸絨毛上皮細胞中的細胞膜對不同物質的轉運(轉運的方向用箭頭表明,黑點的數量代表每種物質的濃度),下列敘述正確的是(

)A.a物質可能是O2,b物質可能是葡萄糖B.a物質可能是H2O,b物質可能是甘油C.a物質可能是膽固醇,b物質可能是O2D.a物質可能是葡萄糖,b物質可能是氨基酸答案

A解析

a物質由高濃度到低濃度運輸,不需要能量和轉運蛋白,運輸方式是自由擴散,因而a物質可能是O2;b物質由低濃度到高濃度,且需要載體蛋白和能量,運輸方式是主動運輸,因而b物質可能是葡萄糖或氨基酸。名師課堂

主題二胞吞、胞吐【情境探究】轉運蛋白雖然能夠幫助許多離子和小分子通過細胞膜,但是,對于像蛋白質和多糖這樣的生物大分子的運輸卻無能為力。變形蟲攝取水中的有機物顆粒,就需要解決大分子物質進入細胞的問題。乳腺細胞合成的蛋白質、內分泌腺分泌細胞合成的蛋白質類激素、消化腺細胞分泌的消化酶,都需要排出細胞外。其實,大部分細胞都能夠攝入和排出特定的大分子物質。這些大分子是怎樣進出細胞的呢?下圖為變形蟲的胞吞和胞吐示意圖。(1)當細胞攝取大分子時,首先是大分子與膜上的蛋白質結合,從而引起這部分細胞膜內陷成小囊,包圍著大分子。試推測“膜上的蛋白質”有什么作用?(2)胞吞、胞吐過程的實現體現生物膜的什么特點?提示

膜上的蛋白質起識別作用,保證細胞需要的分子才能被細胞攝入。

提示

胞吞、胞吐過程中膜的變形體現了膜的流動性。

(3)細胞在進行物質輸入、輸出時,不同的物質有不同的運輸方式,這種現象與哪些因素有關?體現了細胞膜在功能上具有什么特點?提示

不同物質進出細胞有不同的運輸方式,這與物質的分子特性、大小、濃度,特別是細胞膜上轉運蛋白的種類和數量等有關。體現了細胞膜在功能上具有選擇透過性的特點。例如,主動運輸可以逆濃度梯度進行,完成被動運輸不能完成的運輸任務。胞吞、胞吐可以一次性吸收或釋放大量大分子物質,或者完成吞噬細菌、病毒等復雜的生命活動。這些運輸過程都依賴于細胞膜的結構,細胞通過被動運輸、主動運輸、胞吞、胞吐有選擇地吸收或排出物質以維持細胞的正常代謝活動。【方法突破】1.各種物質出入細胞方式的比較物質出入細胞的方式被動運輸主動運輸胞吞胞吐自由擴散協(xié)助擴散圖例

運輸方向高濃度→低濃度低濃度→高濃度胞外→胞內胞內→胞外物質出入細胞的方式被動運輸主動運輸胞吞胞吐自由擴散協(xié)助擴散圖例

運輸方向高濃度→低濃度低濃度→高濃度胞外→胞內胞內→胞外是否需要轉運蛋白否是是否是否消耗能量否否是是2.“三看法”快速判定物質出入細胞的方式

【視角應用】1.受體介導的胞吞指細胞外的生物大分子與受體結合后,經胞吞進入細胞的過程,如下圖所示。下列敘述正確的是(

)A.胞吞對運輸的物質具有選擇性B.對生物大分子的胞吞需要轉運蛋白的參與C.抑制細胞呼吸不會影響胞吞D.葡萄糖分子也可通過此方式通過生物膜答案

A解析

分析題圖可知,只有圓球形生物大分子可以與受體結合,被吞入細胞,故胞吞對運輸的物質具有選擇性,A項正確;對生物大分子進行胞吞后形成囊泡,不需要轉運蛋白的參與,B項錯誤;胞吞需要消耗能量,故抑制細胞呼吸會影響胞吞,C項錯誤;葡萄糖分子可通過協(xié)助擴散或主動運輸的方式通過生物膜,D項錯誤。2.(2022黑龍江哈九中高一期中)大型胞飲作用是一種特殊的胞吞作用,內吞物與質膜上的受體結合后,質膜形成皺褶包裹內吞物形成囊泡,囊泡與溶酶體融合并被降解,過程如圖所示。下列敘述錯誤的是(

)A.大型胞飲作用依賴于細胞膜的流動性,需要消耗能量B.