【生物】主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞胞吐課件-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修一

4.2主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞胞吐

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.闡明主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程、特點(diǎn)和意義。（生命觀念、科學(xué)思維）2.舉例說(shuō)明胞吞和胞吐的過(guò)程。（生命觀念、科學(xué)思維）自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散被動(dòng)運(yùn)輸物質(zhì)運(yùn)輸方式順濃度不需轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不需能量順濃度需轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不需能量復(fù)習(xí)回顧：資料1、為開(kāi)展用大蒜治理水體富營(yíng)養(yǎng)化的研究，科研人員配制了濃度為0.01mmol/L、0.025mmol/L、0.1mmol/L、0.25mmol/L、0.5mmol/L、0.75mmol/L、1.00mmol/L等9種不同濃度的KH2PO4溶液，將大蒜的根系分別全部浸入200mL上述9種溶液中，其他培養(yǎng)條件相同且適宜。4h后取出植株，測(cè)定得到如下圖所示的大蒜根系吸收磷的速率曲線(xiàn)。(1)大蒜根是否吸收磷？證據(jù)是什么？吸收，因?yàn)樵诓煌瑵舛攘姿猁}中，大蒜根對(duì)磷酸鹽均存在一定的吸收量。(2)請(qǐng)根據(jù)圖中磷酸鹽濃度與吸收速率的關(guān)系推測(cè)大蒜根細(xì)胞吸收磷是哪種運(yùn)輸方式？不是自由擴(kuò)散，可能是協(xié)助擴(kuò)散。(3)研究發(fā)現(xiàn)，在0.01mmol/L和0.025mmol/L的KH2PO4組中，大蒜根細(xì)胞中磷酸鹽濃度為0.04～0.12mmol/L，這種逆發(fā)生的運(yùn)輸符合協(xié)助擴(kuò)散的特點(diǎn)嗎？

不符合。(4)存在逆濃度梯度的運(yùn)輸既然能發(fā)生，那么抵消化學(xué)勢(shì)能障礙的力量是什么？

細(xì)胞內(nèi)的能量（5）研究發(fā)現(xiàn)將大蒜根細(xì)胞浸入含DNP（DNP能抑制線(xiàn)粒體的功能）的磷酸鹽溶液中，細(xì)胞吸收磷的速率明顯下降。

此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明大蒜根細(xì)胞吸收磷具有什么特征？需要消耗能量。思考、總結(jié)：大蒜根細(xì)胞吸收磷酸鹽的過(guò)程有什么特點(diǎn)？

可逆濃度吸收、需要消耗能量。資料2、觀察真核細(xì)胞膜上磷酸鹽載體結(jié)構(gòu)，其中的分子(紅色圓圈圈定)為磷酸鹽離子。當(dāng)能量作用于磷酸鹽載體時(shí)，載體蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，把磷酸鹽從細(xì)胞外轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)。（6）、磷酸鹽載體如何能特異性地識(shí)別磷酸鹽離子呢？

與載體蛋白特定的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。（7）結(jié)合資料1和資料2，分析總結(jié)細(xì)胞吸收磷酸鹽的特點(diǎn)？可逆濃度進(jìn)行、需要載體蛋白、消耗能量（8）在資料1中磷酸鹽濃度為0.8mmol/L之后，吸收速率不再增加的原因是什么？

載體蛋白數(shù)量和能量有限。(9)影響大蒜根細(xì)胞吸收磷酸鹽的因素有________________和_________；這主要與細(xì)胞中的___________________兩種細(xì)胞器有關(guān)。載體蛋白數(shù)量能量核糖體和線(xiàn)粒體（10）細(xì)胞即使付出能量的代價(jià)也要吸收磷，吸收了磷以后有什么用途？

可用于合成核酸、磷脂等分子，磷脂分子參與生物膜的組成。大蒜可以作為凈化富營(yíng)養(yǎng)水體的植物，因?yàn)榭梢愿咝樟住＜?xì)胞吸收磷的方式——主動(dòng)運(yùn)輸探究一、主動(dòng)運(yùn)輸2.特點(diǎn)：3.實(shí)例：1.概念：物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫主動(dòng)運(yùn)輸。①逆濃度梯度運(yùn)輸（方向）②需要載體蛋白③需要消耗能量小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽等。大多數(shù)離子通過(guò)細(xì)胞膜。載體蛋白的特點(diǎn)：

（1）具有特異性（或?qū)Ｒ恍裕?；?）與被轉(zhuǎn)運(yùn)的離子或分子結(jié)合；

（3）轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；

（4）具有飽和性；

（5）可重復(fù)利用。探究一、主動(dòng)運(yùn)輸4.影響因素：運(yùn)輸速率

物質(zhì)濃度運(yùn)輸速率O2濃度PQ/有氧呼吸速率能量（O2濃度）限制無(wú)氧呼吸供能物質(zhì)濃度限制載體蛋白數(shù)量or能量限制載體蛋白數(shù)量限制能量(或氧氣)、載體蛋白的數(shù)量、物質(zhì)濃度、溫度Q氧氣濃度是否影響哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸速率？探究一、主動(dòng)運(yùn)輸5.主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊饬x：普遍存在于動(dòng)植物和微生物細(xì)胞中，通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸來(lái)選擇吸收所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)，從而保證細(xì)胞和個(gè)體生命活動(dòng)的需要。木鹽樹(shù)（世界上最咸的樹(shù)）探究一、主動(dòng)運(yùn)輸

患者肺部支氣管上皮細(xì)胞表面轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的載體蛋白的功能發(fā)生異常，導(dǎo)致患者支氣管中黏液增多。囊性纖維?。盒【殻航Y(jié)合模式圖判定物質(zhì)出入細(xì)胞的方式如圖為氨基酸和Na＋進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞的示意圖。據(jù)圖分析：(1)過(guò)程③是哪種運(yùn)輸方式？判斷的依據(jù)是什么？是協(xié)助擴(kuò)散，因?yàn)檫\(yùn)輸方向是順著氨基酸的濃度梯度進(jìn)行，而且需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。(2)過(guò)程④是哪種運(yùn)輸方式？判斷的依據(jù)是什么？

是主動(dòng)運(yùn)輸，因?yàn)檫\(yùn)輸方向是逆濃度梯度進(jìn)行，需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白并消耗能量。(3)①和②的運(yùn)輸方式分別是什么？該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白有沒(méi)有專(zhuān)一性？

分別為主動(dòng)運(yùn)輸、協(xié)助擴(kuò)散；該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白仍然具有專(zhuān)一性。探究一、主動(dòng)運(yùn)輸6.兩類(lèi)主動(dòng)運(yùn)輸直接型直接消耗ATP的主動(dòng)運(yùn)輸，通常稱(chēng)為泵（ATP驅(qū)動(dòng)泵）間接型利用依賴(lài)ATP的Na+-K+泵活動(dòng)建立的細(xì)胞膜兩側(cè)Na+的跨膜濃度梯度主動(dòng)運(yùn)輸

Na+-K+泵腎小管對(duì)氨基酸、葡萄糖等的重吸收請(qǐng)據(jù)資料回答以下問(wèn)題：資料1：膽固醇極難溶解，它以LDL(低密度脂蛋白，包括膽固醇、脂肪酸和蛋白質(zhì))的形式在血液中運(yùn)輸，并最終與細(xì)胞膜上的一種蛋白質(zhì)相互識(shí)別并被“拽住”。細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊泡，在能量的作用下，最終小囊泡被“剪切”下來(lái)離開(kāi)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞中，即LDL進(jìn)入細(xì)胞。（1）為什么動(dòng)物細(xì)胞需要膽固醇？

膽固醇是構(gòu)成動(dòng)物細(xì)胞膜的重要成分。（2）LDL進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部需要什么條件？

細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)(LDL受體)和能量。（3）該實(shí)例體現(xiàn)了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性是________。流動(dòng)性細(xì)胞吸收膽固醇的方式——胞吞1.胞吞探究二、胞吞、胞吐胞吞過(guò)程：

①大分子與膜上的

結(jié)合；蛋白質(zhì)②細(xì)胞膜

；內(nèi)陷形成小囊③小囊從細(xì)胞膜

下來(lái)，形成

，

進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。分離囊泡變形蟲(chóng)攝食、吞噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌等。

胞吐過(guò)程：

①細(xì)胞需要外排的大分子，

先在細(xì)胞內(nèi)形成

；②囊泡與細(xì)胞膜

；

③大分子排出到細(xì)胞外。囊泡融合

分泌蛋白的分泌，如抗體、胰島素、消化酶等2.胞吐實(shí)例

實(shí)例

探究二、胞吞、胞吐③結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：②運(yùn)輸特點(diǎn)：

提示：胞吞、胞吐屬于跨膜運(yùn)輸，但穿過(guò)的膜層數(shù)為0層。①運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)：特點(diǎn)：細(xì)胞膜的流動(dòng)性不需要載體、需要膜上的蛋白質(zhì)的參與、需要能量一般為大分子物質(zhì)。（神經(jīng)遞質(zhì)大部分是小分子物質(zhì)，但釋放的方式也是胞吐）④影響因素：溫度和能量等小練：受體介導(dǎo)的胞吞是一種特殊類(lèi)型的胞吞作用，主要用于攝取特殊的生物大分子，其過(guò)程如圖所示，下列有關(guān)敘述不正確的是A．該過(guò)程以膜的流動(dòng)性為基礎(chǔ)B．該過(guò)程生物大分子需與受體結(jié)合C．Na＋、K＋等無(wú)機(jī)鹽離子也可通過(guò)此方式跨膜運(yùn)輸D．受體介導(dǎo)的胞吞過(guò)程存在細(xì)胞識(shí)別并需要內(nèi)部供能物質(zhì)運(yùn)輸方式自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸胞吞胞吐運(yùn)輸方向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能量舉例影響因素小結(jié)：物質(zhì)運(yùn)輸方式自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸胞吞胞吐運(yùn)輸方向順濃度梯度順濃度梯度逆濃度梯度細(xì)胞外到細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)到細(xì)胞外轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不需要需要需要不需要但需要膜蛋白的參與能量不消耗不消耗消耗消耗舉例水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯紅細(xì)胞吸收葡萄糖水通過(guò)通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸等吞噬細(xì)胞吞噬病菌分泌蛋白的分泌（載體蛋白/通道蛋白）（載體蛋白）小結(jié)：綜上所述，除一些不帶電的小分子是外，離子和小分子的跨膜運(yùn)輸都要借助于