【公開課】主動運輸與胞吞、胞吐+課件-高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

第2節(jié)主動運輸與胞吞、胞吐第四章

細胞的物質(zhì)輸入和輸出推測：葡萄糖進入紅細胞是什么運輸方式？課本P69問題探討人體甲狀腺分泌的甲狀腺激素，在生命活動中起著重要作用。碘是合成甲狀腺激素的重要原料。甲狀腺濾泡上皮細胞內(nèi)碘濃度比血液中的高20~25倍。甲狀腺濾泡上皮細胞討論：1.甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘是通過被動運輸嗎？2.聯(lián)想逆水行舟的情形，甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘是否需要細胞提供能量？不是需要低濃度→高濃度葡萄糖、氨基酸等物質(zhì)進入小腸上皮細胞的運輸方向是怎樣的？3.這在各種物質(zhì)的跨膜運輸中是特例還是有一定的普遍性?具有普遍性低濃度到高濃度（逆濃度梯度）一、主動運輸(1)概念：(2)運輸方向：(3)特點：(4)實例：物質(zhì)逆濃度梯度進行跨膜運輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。（低濃度→高濃度）逆濃度梯度運輸①需要載體蛋白②消耗能量(ATP)外內(nèi)細胞膜載體蛋白能量小分子物質(zhì)離子通過細胞膜；葡萄糖、氨基酸通過小腸上皮細胞(具有專一性/特異性)原因：一種載體蛋白通常只適合與一種或一類的離子或分子結(jié)合任務(wù)一：閱讀P69-70并結(jié)合圖4-6找出主動運輸?shù)母拍?、運輸方向、特點、實例及影響因素探究Na+進、探究Na+進、出腎小管上皮細胞的方式出腎小管上皮細胞的方式探究Na+進、出腎小管上皮細胞的方式腎小管上皮細胞內(nèi)Na+濃度僅為10mmol.L-1,

遠低于細胞外。ATP為一種能源物質(zhì)。腎小管官腔腎小管上皮細胞毛細血管Na+Na+①腎小管腔中原尿里大量的Na+以何種方式進入腎小管上皮細胞？請說出判斷依據(jù)。②Na+以何種方式運出腎小管上皮細胞？請說出判斷依據(jù)。高濃度高濃度協(xié)助擴散，Na+順濃度梯度運輸且借助于通道蛋白進入腎小管上皮細胞。逆濃度梯度進行，需要載體蛋白協(xié)助，且消耗能量，是主動運輸注意：同一物質(zhì)進入不同組織細胞的方式可能不同。

同一物質(zhì)進出同一細胞的方式也可能不同細胞能量供應(yīng)(5)影響因素：PP點之后限制因素：載體蛋白數(shù)量有限P點之前限制因素：物質(zhì)的濃度PP點之后限制因素：載體蛋白數(shù)量有限P點之前限制因素：能量①載體蛋白的種類和數(shù)量②能量物質(zhì)的濃度(6)意義：主動運輸普遍存在于動植物和微生物細胞中，通過主動運輸來選擇吸收所需的物質(zhì)，排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)，從而保證細胞和個體生命活動的需要。體現(xiàn)：細胞膜的功能特性——選擇透過性事實1：在自然界中生長的生物所處的環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)含量往往很低,在這種情況下被動運輸難以發(fā)揮作用。主動運輸則可以逆濃度運輸,將環(huán)境中較低濃度營養(yǎng)物質(zhì)運輸進入胞內(nèi),保證生物正常生長繁殖。事實2：生物體代謝產(chǎn)生的代謝廢物如尿酸，尿素氮,肌酐等很重要的排出途徑是通過腎臟的濾過作用排出，如果腎臟功能出現(xiàn)問題，血液中的垃圾就無法及時排出，這些毒素在人體內(nèi)積累到一定濃度時就會出現(xiàn)尿毒癥。課本P70與社會的聯(lián)系囊性纖維化發(fā)生的一種主要原因是，患者肺部支氣管上皮細胞轉(zhuǎn)運氯離子蛋白的功能發(fā)生異常，導(dǎo)致患者支氣管中黏液增多，造成細菌感染。肺黏液阻塞了氣道課本P70小結(jié)：小分子、離子物質(zhì)跨膜運輸方式方式被動運輸主動運輸自由擴散協(xié)助擴散運輸方向是否需要轉(zhuǎn)運蛋白是否消耗能量影響因素順濃度梯度順濃度梯度逆濃度梯度不需要需要需要不消耗不消耗消耗濃度差①濃度差②轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量①轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量②能量合作探究《金版學(xué)案》P1092.影響跨膜運輸速率的因素及圖像分析。嘗試解讀下圖信息，回答相關(guān)問題。甲乙丙(1)圖甲所示的運輸方式是

，其運輸速率受

的影響。

自由擴散自由擴散濃度差(2)圖乙中的物質(zhì)運輸速率受

的影響，OA段主要受

的影響，AB段受

的限制，運輸速率不再增大。圖乙所示的運輸方式可能是

。甲乙丙自由擴散濃度差和載體蛋白數(shù)量濃度差載體蛋白數(shù)量協(xié)助擴散/主動運輸協(xié)助擴散或主動運輸(3)圖丙中的物質(zhì)運輸速率受

的影響，OC段主要受

的影響，CD段主要受

的限制，運輸速率不再增大。圖丙所示的運輸方式可能是

。甲乙丙自由擴散能量和載體蛋白數(shù)量能量載體蛋白數(shù)量協(xié)助擴散/主動運輸主動運輸主動運輸被動運輸（自由擴散/協(xié)助擴散）丁(4)嘗試在圖丁中畫出被動運輸?shù)奈镔|(zhì)運輸速率與細胞能量供應(yīng)的關(guān)系曲線。被動運輸（自由擴散/協(xié)助擴散）運輸速率與呼吸功能狀況無關(guān)(5)嘗試在圖戊中畫出主動運輸?shù)奈镔|(zhì)運輸速率與氧氣濃度的關(guān)系曲線。戊主動運輸QPQP段：隨著O2含量的增加，有氧呼吸產(chǎn)生的能量越多，主動運輸?shù)乃俾试酱?。Q點由無氧呼吸提供能量P點之后運輸速率不變的原因主要是膜上載體蛋白數(shù)量有限(6)結(jié)合主動運輸?shù)臈l件分析，與主動運輸有關(guān)的細胞器有

。

核糖體、線粒體主動運輸?shù)臈l件需要載體蛋白需要消耗能量——核糖體合成——線粒體供能【例2】下面是胡蘿卜在不同氧氣濃度情況下從硝酸鉀溶液中吸收K+和NO3-的曲線圖，導(dǎo)致A、B兩點和B、C兩點吸收量不同的因素分別是()A.載體蛋白數(shù)量、能量B.能量、載體蛋白數(shù)量C.載體蛋白數(shù)量、離子濃度D.能量、離子濃度典例研析B《金版學(xué)案》P109現(xiàn)象1：轉(zhuǎn)運蛋白雖然能夠幫助許多離子和小的分子通過細胞膜，但是，對于像蛋白質(zhì)和多糖這樣的生物大分子的運輸卻無能為力。現(xiàn)象2：變形蟲攝取水中的有機物顆粒，就需要解決大分子物質(zhì)進入細胞的問題。疑問：這些大分子和顆粒物質(zhì)是怎樣進出細胞的呢？大分子和顆粒物質(zhì)是通過胞吞與胞吐進出細胞的二、胞吞與胞吐看視頻和閱讀P70-71并結(jié)合圖4-8找出胞吞胞吐的概念、運輸方向、特點、實例及影響因素1.胞吞(1)概念：(2)運輸方向：(3)特點：(4)實例：細胞外細胞內(nèi)當細胞攝取大分子時，首先是大分子與膜上蛋白質(zhì)結(jié)合，從而引起這部分細胞膜內(nèi)陷形成小囊，包圍著大分子。然后，小囊從細胞膜上分離下來，形成囊泡，進入細胞內(nèi)部，這種現(xiàn)象叫做胞吞。細胞外→細胞內(nèi)①不需要轉(zhuǎn)運蛋白②消耗能量①白細胞吞噬病菌②變形蟲吞食食物顆粒(5)影響因素：能量、溫度任務(wù)二：閱讀P70-71并結(jié)合圖4-8找出胞吞的概念、運輸方向、特點、實例及影響因素2.胞吐(1)概念：(2)運輸方向：(3)特點：(4)實例：細胞需要外排的大分子，先在細胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移動到細胞膜處，與細胞膜融合，將大分子排出細胞，這種現(xiàn)象叫胞吐。細胞內(nèi)→細胞外①不需要轉(zhuǎn)運蛋白②消耗能量分泌蛋白的分泌(5)影響因素：能量、溫度細胞外細胞內(nèi)(如：胰島素、消化酶、抗體等)任務(wù)三：閱讀P70-71并結(jié)合圖4-8找出胞吐的概念、運輸方向、特點、實例及影響因素胞吞與胞吐結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：依賴于生物膜的__________性。流動與社會的聯(lián)系變形蟲既能通過胞吞攝取單細胞生物等食物，又能通過胞吐排出食物殘渣和廢物。在人體腸道內(nèi)寄生的一種變形蟲——痢疾內(nèi)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。這種病原體通過飲食傳播，注意個人飲食衛(wèi)生、加強公共衛(wèi)生建設(shè)是預(yù)防阿米巴痢疾的關(guān)鍵措施。課本P72【例4】下列關(guān)于胞吞、胞吐的敘述，錯誤的是()A.胞吞和胞吐均要以膜的流動性為基礎(chǔ)才可能發(fā)生B.胞吞和胞吐均要消耗能量C.胞吐過程能導(dǎo)致膜成分的更新D.胞吐和胞吞分別是細胞排出廢物和攝取養(yǎng)分的基本方式解析:細胞排出廢物和攝取養(yǎng)分以被動運輸、主動運輸?shù)确绞竭M行，D項錯誤。典例研析D《金版學(xué)案》P112根據(jù)分子大小與對轉(zhuǎn)運蛋白、能量的需求判斷物質(zhì)出入細胞的方式需要膜上蛋白質(zhì)的參與，離不開膜上磷脂雙分子層的流動性根據(jù)分子大小胞吞胞吐運輸被動運輸主動運輸協(xié)助擴散自由擴散大分子、顆粒小分子、離子是否消耗能量消耗不消耗是否需要轉(zhuǎn)運蛋白不需要需要注意：1.神經(jīng)遞質(zhì)為小分子物質(zhì)，但釋放的方式也是胞吐2.通過核孔運輸?shù)拇蠓肿游镔|(zhì)有mRNA（從細胞核出來到細胞質(zhì)參與翻譯過程）、蛋白質(zhì)（如組成染色體的蛋白質(zhì)）等三、物質(zhì)跨膜運輸方式的比較物質(zhì)進入細胞的方式離子和小分子物質(zhì)大分子和顆粒物質(zhì)圖例運輸方向轉(zhuǎn)運蛋白能量舉例高濃度→低濃度胞外→胞內(nèi)被動運輸自由擴散協(xié)助擴散主動運輸胞吞胞吐低濃度→高濃度胞內(nèi)→胞外不需要需要載體蛋白/通道蛋白不消耗不消耗①O2、CO2②乙醇、苯、

甘油③少部分水①紅細胞吸收葡萄糖②大部分水需要載體蛋白消耗小腸上皮細胞吸收葡萄糖、氨基酸、離子不需要消耗不需要消耗白細胞吞噬病菌分泌蛋白的分泌(如:胰島素)高濃度→低濃度【例6】物質(zhì)出入細胞的方式如下圖所示，請據(jù)圖回答下列問題。(1)A代表_______分子；B代表_____________，構(gòu)成了細胞膜的基本支架。圖中物質(zhì)B的排列方式與___________________________________有密切的關(guān)系。典例研析蛋白質(zhì)磷脂雙分子層細胞內(nèi)和細胞外的液體都是水溶液糖蛋白(細胞膜外側(cè))《金版學(xué)案》P113(2)從功能上來說，細胞膜是一層_____________膜，最基本的功能是____________________。

(3)動物細胞吸水膨脹時B的厚度變小，這說明細胞膜具有_______________。

選擇透過性控制物質(zhì)進出細胞流動性(4)在a~e五種運輸方式中，代表主動運輸?shù)氖莀______。代表自由擴散的是_____，代表協(xié)助擴散的是_____。維生素D進入小腸上皮細胞應(yīng)是圖甲中編號____；葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞的過程是圖甲中編號____。(5)唾液腺細胞分泌唾液淀粉酶能不能通過a~e中的某種方式運輸？______，其運輸方式是________。

a、e不能胞吐bc、dba糖蛋白(細胞膜外側(cè))課堂總結(jié)

本章小結(jié)結(jié)練習(xí)與應(yīng)用課本P72—、概念檢測1.一種物質(zhì)進行跨膜運輸?shù)姆绞脚c該物質(zhì)的分子大小等性質(zhì)有關(guān)。判斷下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)南嚓P(guān)表述是否正確。（1）相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)或離子都可以通過自由擴散進入細胞內(nèi)。（）（2）大分子有機物要通過轉(zhuǎn)運蛋白的作用才能進入細胞內(nèi)，并且要消耗能量。（）（3）被動運輸都是順濃度梯度進行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的轉(zhuǎn)運蛋白。（）（4）主動運輸都是逆濃度梯度進行的，既要消耗細胞的能量，也需要借助膜上的載體蛋白。（）×××√2.下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹觯e誤的是()A.果脯在腌制中慢慢變甜，是細胞通過主動運輸吸收糖分的結(jié)果B.脂溶性物質(zhì)較易通過自由擴散進出細胞C.葡萄糖進入紅細胞需要借助轉(zhuǎn)運蛋白，但不消耗能量，屬于協(xié)助擴散D.大腸桿菌吸收K+既消耗能量，又需要借助膜上的載體蛋白，屬于主動運輸3.細胞內(nèi)的生物大分子(如胃蛋白酶原)運出細胞的方式是()A.胞吐B.自由擴散C.協(xié)助擴散D.被動運輸AA二、拓展應(yīng)用1.淡水中生活的原生動物，如草履蟲，能通過伸縮泡排出細胞內(nèi)過多的水，以防止細胞漲破。如果將草履蟲放入蒸餾水或海水中，推測其伸縮泡的伸縮情況，分別會發(fā)生什么變化？放入蒸餾水中的草履蟲，其伸縮泡的伸縮頻率加快，放入海水中的則伸縮頻率減慢。

2.檉柳(見下圖)是強耐鹽植物，它的葉子和嫩枝可以將吸收到植物體內(nèi)的無機鹽排出體外。輕柳的根部吸收無機鹽離子是主動運輸還是被動運輸？如果要設(shè)計實驗加以證明，請說出實驗思路。實驗思路：主動運輸和被動運輸?shù)膮^(qū)別之一是是否需要能量，而能量來自細胞呼吸，故可通過抑制根細胞呼吸，并觀察無機鹽離子吸收速率是否受影響來判斷其吸收過程是屬于主動運輸還是