4.2主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞、胞吐課件高一上學(xué)期生物人教版必修1-1

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、胞吐本章聚焦：1.主動(dòng)運(yùn)輸與被動(dòng)運(yùn)輸?shù)膮^(qū)別是什么？這對生活有什么意義？2.胞吐、胞吐有什么特點(diǎn)？對于細(xì)胞的生命活動(dòng)有什么意義？3.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞脚c細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？1主動(dòng)運(yùn)輸科學(xué)小實(shí)驗(yàn)

人體甲狀腺分泌的甲狀腺激素，在生命活動(dòng)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(xì)胞內(nèi)碘濃度比血液中的高20~25倍。甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞思考甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是通過被動(dòng)運(yùn)輸嗎？不是，其運(yùn)輸方向是逆濃度梯度（溶質(zhì)分子：低濃度→高濃度）。需要細(xì)胞提供能量。思考聯(lián)想逆水行舟的情形，甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是否需要細(xì)胞提供能量？問題探究小腸液中氨基酸、葡萄糖的濃度遠(yuǎn)低于它們在小腸上皮細(xì)胞中的濃度輪藻細(xì)胞中K+的濃度比周圍水環(huán)境高63倍。人紅細(xì)胞中K+的濃度比血漿高30倍。這些物質(zhì)是如何運(yùn)進(jìn)細(xì)胞的呢？問題探究資料：胡蘿卜植株對磷酸鹽的吸收可以從低濃度到高濃度，為探究胡蘿卜對磷酸鹽的吸收是否需要能量，研究人員做了以下實(shí)驗(yàn)：細(xì)胞完成逆濃度梯度運(yùn)輸需要__________結(jié)論：能量實(shí)驗(yàn)結(jié)果：甲中的KH2PO4濃度明顯下降，乙中的KH2PO4濃度略微下降問題探究為探究細(xì)胞吸收磷酸鹽是否需要載體蛋白：①研究人員合成人工膜將其置于磷酸鹽溶液中，并提供能量，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)前后磷酸鹽濃度幾乎沒有發(fā)生改變。②隨后研究人員又在人工合成的脂雙層膜中鑲嵌入某種蛋白質(zhì)，將新合成的人工膜其置于磷酸鹽溶液中，并提供能量，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)前后磷酸鹽濃度降低了。細(xì)胞完成逆濃度梯度運(yùn)輸需要載體蛋白結(jié)論：資料：主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸①被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)與膜上的載體蛋白結(jié)合。②載體蛋白結(jié)合與物質(zhì)后，在能量的推動(dòng)下，其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。③將物質(zhì)運(yùn)輸?shù)侥さ牧硪粋?cè)，載體蛋白又恢復(fù)原狀。結(jié)合形變復(fù)原PS:一種載體蛋白通常只適合于一種或一類離子或分子結(jié)合。(載體的專一性)主動(dòng)運(yùn)輸

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，這種方式叫做主動(dòng)運(yùn)輸。①逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞；2.特點(diǎn)②需要膜上載體蛋白參與；③需要消耗能量。主動(dòng)運(yùn)輸3.舉例4.意義

主動(dòng)運(yùn)輸普遍存在于動(dòng)植物和微生物細(xì)胞中，細(xì)胞通過主動(dòng)選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)，保證了細(xì)胞和個(gè)體生命活動(dòng)的需要。①植物根部細(xì)胞吸收無機(jī)鹽離子；②甲狀腺細(xì)胞吸收碘離子；③動(dòng)物細(xì)胞吸收鉀離子和排出鈉離子(Na+-K+泵)；④小腸上皮細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞吸收葡萄糖。主動(dòng)運(yùn)輸載體蛋白的數(shù)量、能量

5.影響因素濃度差對物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊?協(xié)助擴(kuò)散中，濃度差達(dá)到一定程度后運(yùn)輸速率不再繼續(xù)增加，

原因是受

的限制。載體數(shù)量?主動(dòng)運(yùn)輸中，濃度差達(dá)到一定程度后運(yùn)輸速率不再繼續(xù)增加，

原因是受

的限制。載體數(shù)量和能量O運(yùn)輸速率濃度差自由擴(kuò)散O運(yùn)輸速率濃度差協(xié)助擴(kuò)散/主動(dòng)運(yùn)輸Q點(diǎn)載體數(shù)量對跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊?載體主要影響

和

。

其他條件適宜的情況下，載體數(shù)量越多，運(yùn)輸速率越大。自由擴(kuò)散不受載體數(shù)量的影響。協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸O運(yùn)輸速率轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量自由擴(kuò)散O運(yùn)輸速率轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量協(xié)助擴(kuò)散O運(yùn)輸速率載體蛋白數(shù)量主動(dòng)運(yùn)輸Q點(diǎn)：能量的限制氧氣含量對跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊?.P點(diǎn)時(shí)，

為離子的吸收提供能量。無氧呼吸2.PQ段：隨著氧氣含量的增加，有氧呼吸產(chǎn)生的能量越

，

主動(dòng)運(yùn)輸?shù)乃俾室苍酱蟆６?.Q點(diǎn)以后：當(dāng)氧氣含量達(dá)到一定程度后，受載體蛋白數(shù)量

以及其他的限制因素運(yùn)輸速率不再增加。O運(yùn)輸速率氧氣含量自由擴(kuò)散/協(xié)助擴(kuò)散O運(yùn)輸速率氧氣含量主動(dòng)運(yùn)輸PQ點(diǎn)溫度對跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊憸囟壬锬さ牧鲃?dòng)性酶活性呼吸速率物質(zhì)運(yùn)輸速率影響影響影響主動(dòng)運(yùn)輸1.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸是細(xì)胞維持正常生命活動(dòng)的基礎(chǔ)之一，也是細(xì)胞膜的重要功能之一。如圖表示某種離子跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程，下列敘述正確的是()CA．用呼吸抑制劑處理不會(huì)影響該離子的跨膜運(yùn)輸B．圖中膜結(jié)構(gòu)一定是細(xì)胞膜C．這種運(yùn)輸方式能夠保證活細(xì)胞主動(dòng)選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)D．膜上載體蛋白結(jié)合離子后其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的改變主動(dòng)運(yùn)輸2.主動(dòng)運(yùn)輸?shù)哪芰靠蓙碜訟TP水解或電化學(xué)梯度(離子的濃度梯度)，如圖是與小腸上皮細(xì)胞有關(guān)的葡萄糖跨膜運(yùn)輸?shù)氖疽鈭D，其中a、b、c表示載體蛋白。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()CA．載體蛋白b轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的過程中需要ATP水解供能B．在載體蛋白c的協(xié)助下，細(xì)胞內(nèi)外的Na＋濃度趨于相同C．腸腔中的Na＋濃度降低，會(huì)影響小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖D．機(jī)體短暫的供氧不足，會(huì)影響葡萄糖由小腸上皮細(xì)胞進(jìn)入組織液小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式方式被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向是否需要載體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（轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）需要（載體蛋白）不消耗不消耗消耗濃度差①濃度差②轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量①能量②載體蛋白的數(shù)量補(bǔ)充：物質(zhì)濃度、溫度也會(huì)影響上述跨膜運(yùn)輸速率。2胞吞和胞吐胞

吞與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合細(xì)胞膜內(nèi)陷大分子物質(zhì)小囊

囊泡

進(jìn)入包圍著大分子從細(xì)胞膜分離白細(xì)胞吞噬病菌、變形蟲吞食細(xì)菌等食物顆粒。需要能量，體現(xiàn)了生物膜的流動(dòng)性1.特點(diǎn)2.舉例胞

吐大分子物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡排出移動(dòng)到細(xì)胞膜處，與其融合

內(nèi)分泌腺分泌細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)類激素、消化腺細(xì)胞分泌的消化酶。需要能量，體現(xiàn)了生物膜的流動(dòng)性1.特點(diǎn)2.舉例胞吞和胞吐胞吞和胞吐：白細(xì)胞消滅病菌思考·討論游離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體合成的蛋白質(zhì)多是供細(xì)胞自身使用，而附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)能夠分泌到細(xì)胞外。試分析其中的道理。物質(zhì)出入細(xì)胞方式的比較運(yùn)輸方式被動(dòng)運(yùn)輸胞吞胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向

是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是否耗能

舉例影響因素高→低高→低低→高不需要

需要

載體/通道蛋白

需要載體蛋白需要

不需要不需要葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞水通道蛋白離子通道蛋白葡萄糖、氨基酸進(jìn)入小腸細(xì)胞絕大多數(shù)離子的運(yùn)輸不需要（需膜蛋白）變形蟲攝食白細(xì)胞吞噬病原體分泌蛋白的分泌變形蟲排出殘?jiān)U物外→內(nèi)內(nèi)→外①少部分水②氣體③脂溶性分子④脂質(zhì)分子濃度差溫度濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量溫度載體蛋白數(shù)量能量溫度溫度能量需要主動(dòng)運(yùn)輸習(xí)題檢測1.一種物質(zhì)進(jìn)行跨膜運(yùn)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(yùn)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(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。

()(2)大分子有機(jī)物要通過轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用才能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，

并且要消耗能量。(

)(3)被動(dòng)運(yùn)輸都是順濃度梯度進(jìn)行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。(

)(4)主動(dòng)運(yùn)輸都是逆濃度梯度進(jìn)行的，既要消耗細(xì)胞的能量，也需要借助膜上的載體蛋白。(

)????習(xí)題檢測2.受體介導(dǎo)的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用，主要用于細(xì)胞攝取特殊的生物大分子，其過程如圖所示。下列敘述正確的是()AA．構(gòu)成有被小泡膜的基本支架是磷脂雙分子層B．該過程需要膜上蛋白質(zhì)的參與但不消耗能量C．上圖說明細(xì)胞攝取大分子需要借助載體蛋白D．性激素屬于分泌蛋白，促進(jìn)生殖器官的發(fā)育和生殖細(xì)胞的形成性激素的化學(xué)本質(zhì)是脂質(zhì)，×；習(xí)題檢測3.如圖是物質(zhì)跨膜運(yùn)輸三種方式的示意圖，據(jù)圖分析，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()CA．脂溶性物質(zhì)易透過細(xì)胞膜，是因?yàn)榻M成細(xì)胞膜的主要成分有磷脂分子B．經(jīng)研究某動(dòng)物會(huì)將體內(nèi)多余的鹽分通過方式①排出體外，說明其運(yùn)輸方式為被動(dòng)運(yùn)輸C．葡萄糖是細(xì)胞內(nèi)主要的能源物質(zhì)，進(jìn)入細(xì)胞只能通過方式③D．對某動(dòng)物的心臟施加某種毒素后，對Ca2＋的吸收明顯減少，但不影響對K＋和葡萄糖的吸收，原因可能是毒素抑制了心肌細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2＋載體蛋白的活性協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸習(xí)題檢測4.物質(zhì)出入細(xì)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(xì)胞膜的基本支架。圖中物質(zhì)B的排列方式與

有密切關(guān)系。蛋白質(zhì)磷脂雙分子層細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外的液體都是水溶液習(xí)題檢測4.物質(zhì)出入細(xì)胞的方式如下圖所示，請據(jù)圖回答下列問題。(2)在a~e五種運(yùn)輸方式中，代表主動(dòng)運(yùn)輸?shù)氖?/p>