人教版高中生物必修1第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第2節(jié)主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞、胞吐課件

必修1·分子與細(xì)胞人教版高中生物第2節(jié)

主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞、胞吐必備知識(shí)清單破知識(shí)點(diǎn)1主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞、胞吐的比較

主動(dòng)運(yùn)輸胞吞胞吐方向逆濃度梯度(低濃度→高濃度)胞外→胞內(nèi)胞內(nèi)→胞外共同點(diǎn)都需要消耗能量圖示

跨膜方式借助載體蛋白進(jìn)行物

質(zhì)運(yùn)輸依賴膜的流動(dòng)性,需要膜蛋白參與實(shí)例小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸等;一些細(xì)胞吸收K+、Ca2+等主要是大分子物質(zhì)和顆粒物的跨膜運(yùn)輸,如變形蟲(chóng)吞噬食物、分泌蛋白的分泌等特別提醒

(1)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)乃俾逝c能量供應(yīng)以及載體蛋白的種類(lèi)、數(shù)量有關(guān)。(2)載體蛋白具有特異性和空間結(jié)構(gòu)可變性(與相應(yīng)物質(zhì)結(jié)合→結(jié)構(gòu)變化→運(yùn)輸物質(zhì)后物質(zhì)

脫離→結(jié)構(gòu)恢復(fù))。(3)胞吞形成的囊泡在細(xì)胞內(nèi)可以被溶酶體降解。(4)某些小分子也可通過(guò)胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞。1.選擇透過(guò)性:細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類(lèi)和數(shù)量,或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化,對(duì)協(xié)助擴(kuò)散和

主動(dòng)運(yùn)輸起著決定性的作用,這也是細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。2.流動(dòng)性:胞吞和胞吐需要膜上蛋白質(zhì)的參與,更離不開(kāi)膜上磷脂雙分子層的流動(dòng)性。知識(shí)點(diǎn)2物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞與細(xì)胞膜特性的關(guān)系知識(shí)辨析1.胞吞、胞吐過(guò)程離不開(kāi)膜上磷脂雙分層的流動(dòng)性,但不需要膜上載體蛋白的參與,是否正

確?正確。胞吞、胞吐依賴于膜的流動(dòng)性,需要膜蛋白參與,但不需要載體蛋白。2.協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸都有助于維持物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)外的濃度差,是否正確?不正確。協(xié)助擴(kuò)散是順濃度梯度進(jìn)行的,會(huì)降低物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)外的濃度差。3.大分子物質(zhì)通過(guò)胞吞、胞吐進(jìn)行跨膜運(yùn)輸,小分子物質(zhì)通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸或被動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)行跨膜

運(yùn)輸,是否正確?不正確。有些小分子物質(zhì)也可通過(guò)胞吞、胞吐進(jìn)行跨膜運(yùn)輸。

提示提示提示a:自由擴(kuò)散(順濃度梯度)。b、c:協(xié)助擴(kuò)散(順濃度梯度、借助載體蛋白或通道蛋白)。d:主動(dòng)運(yùn)輸(逆濃度梯度、借助載體蛋白、消耗能量)。關(guān)鍵能力定點(diǎn)破定點(diǎn)

物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的判斷1.通過(guò)結(jié)構(gòu)模式圖或文字判斷物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式2.根據(jù)曲線判斷物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?/p>

自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸曲線模型

能量主要由細(xì)胞呼吸

提供,O2濃度可在一

定程度上反映能量供

應(yīng)情況影響因素物質(zhì)濃度差物質(zhì)濃度差、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋

白的數(shù)量載體蛋白的數(shù)量、能

量供應(yīng)方法技巧曲線模型解讀3.實(shí)驗(yàn)法探究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?1)探究是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸注:呼吸抑制劑影響細(xì)胞呼吸產(chǎn)生能量,即影響能量供應(yīng)。(2)探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散注:蛋白質(zhì)抑制劑和蛋白酶影響轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用。主動(dòng)運(yùn)輸可通過(guò)ATP驅(qū)動(dòng)泵、協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白或光驅(qū)動(dòng)泵逆濃度梯度或電化學(xué)梯度進(jìn)行,

分為ATP直接驅(qū)動(dòng)、ATP間接驅(qū)動(dòng)和光驅(qū)動(dòng)三種類(lèi)型,如圖所示。學(xué)科素養(yǎng)情境破情境探究素養(yǎng)

生命觀念——主動(dòng)運(yùn)輸?shù)哪芰縼?lái)源問(wèn)題1通道蛋白與ATP驅(qū)動(dòng)泵、協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、光驅(qū)動(dòng)泵在物質(zhì)運(yùn)輸特點(diǎn)上的不同之處是

什么?

通道蛋白運(yùn)輸物質(zhì)的方向是順濃度梯度或電化學(xué)梯度,不消耗能量。問(wèn)題2

已知小腸上皮細(xì)胞外是高Na+環(huán)境,小腸上皮細(xì)胞膜上的協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將Na+轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)細(xì)

胞的同時(shí)完成了葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程,協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸Na+和葡萄糖的方式一樣嗎?

不一樣。細(xì)胞外Na+濃度高于細(xì)胞內(nèi),Na+順濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞不消耗能量,運(yùn)輸方式

是協(xié)助擴(kuò)散;小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖是伴隨著Na+協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞發(fā)生的,即Na+運(yùn)輸驅(qū)

動(dòng)了葡萄糖的主動(dòng)運(yùn)輸。提示提示問(wèn)題3協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以運(yùn)輸不止一種物質(zhì),能否說(shuō)明膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸物質(zhì)不具有特異性?

不能。協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在運(yùn)輸物質(zhì)時(shí),物質(zhì)與蛋白質(zhì)特定部位特異性結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)

運(yùn),運(yùn)輸具有特異性。問(wèn)題4從進(jìn)行主動(dòng)運(yùn)輸?shù)牟煌绞降慕Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)談?wù)勀銓?duì)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)主要承擔(dān)者的認(rèn)

識(shí)。

主動(dòng)運(yùn)輸是細(xì)胞獲取生命活動(dòng)所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的重要方式之一,圖示3種類(lèi)型的主動(dòng)運(yùn)

輸都需要載體蛋白,體現(xiàn)了膜蛋白在生命活動(dòng)中的重要地位。

提示提示講解分析主動(dòng)運(yùn)輸?shù)娜N類(lèi)型(1)ATP直接驅(qū)動(dòng):直接利用ATP水解提供的能量,實(shí)現(xiàn)離子或小分子逆濃度梯度或電化學(xué)梯

度的跨膜運(yùn)輸。如Na+-K+泵,又稱鈉鉀ATP酶,不僅是載體蛋白,也是催化ATP水解的酶。(2)ATP間接驅(qū)動(dòng):需要借助協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)行。協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白分為同向協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和反

向協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。

同向協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)反向協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)兩種物質(zhì)運(yùn)輸方向相同,一種物質(zhì)順濃度梯度(或電化學(xué)梯度)的轉(zhuǎn)運(yùn)為另一種物質(zhì)逆濃度梯度(或電化學(xué)梯度)的轉(zhuǎn)運(yùn)提供驅(qū)動(dòng)力兩種物質(zhì)運(yùn)輸方向相反,一種物質(zhì)順濃度梯度(或電化學(xué)梯度)的轉(zhuǎn)運(yùn)為另一種物質(zhì)逆濃度梯度(或電化學(xué)梯度)的轉(zhuǎn)運(yùn)提供驅(qū)動(dòng)力舉例①H+通過(guò)質(zhì)子泵逆濃度梯度運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外,從而使細(xì)胞外H+濃度高于細(xì)胞內(nèi);②細(xì)胞膜上的SU載體將H+由細(xì)胞外順濃度梯度運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)的同時(shí),將蔗糖主動(dòng)運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)①H+消耗能量逆濃度梯度進(jìn)入液泡,細(xì)胞液中H+濃度高于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì);②液泡膜上的NHX載體將H+由液泡順濃度梯度運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)基質(zhì)的同時(shí)將Na+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)揭号葜?3)光驅(qū)動(dòng)泵:主要發(fā)現(xiàn)于細(xì)菌細(xì)胞,光驅(qū)動(dòng)泵可以利用光能逆濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì)。典例呈現(xiàn)例題鈉鉀ATP酶(Na+/K+-ATPase)普遍存在于動(dòng)物細(xì)胞膜上,能夠利用ATP水解釋放的能量將

細(xì)胞內(nèi)的Na+泵出細(xì)胞,而相應(yīng)地將細(xì)胞外的K+泵入細(xì)胞,從而維持膜內(nèi)外一定的電化學(xué)梯

度。該電化學(xué)梯度能驅(qū)動(dòng)葡萄糖同向轉(zhuǎn)運(yùn)載體以同向協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)的方式將葡萄糖運(yùn)入細(xì)胞,然

后膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)載體GLUT2將葡萄糖運(yùn)至細(xì)胞外液,完成對(duì)葡萄糖的吸收。如圖為人小腸上

皮細(xì)胞吸收葡萄糖的過(guò)程示意圖,下列相關(guān)分析正確的是(

)DA.葡萄糖進(jìn)出小腸絨毛上皮細(xì)胞的方式不同,但運(yùn)輸?shù)妮d體相同B.Na+通過(guò)Na+/K+-ATPase的跨膜運(yùn)輸是主動(dòng)運(yùn)輸,K+通過(guò)Na+/K+-ATPase的跨膜運(yùn)輸是協(xié)助擴(kuò)

散C.圖示細(xì)胞的膜蛋白有物質(zhì)運(yùn)輸、信息交流等功能D.當(dāng)細(xì)胞內(nèi)外Na+濃度相等時(shí),Na+和