4.2主動運輸與胞吞、胞吐課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1-1

第2節(jié)

主動運輸和胞吞胞吐第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入與輸出被動運輸自由擴散協(xié)助擴散圖例運輸方向特點影響因素舉例高濃度→低濃度(順濃度梯度)順濃度梯度、不需轉(zhuǎn)運蛋白、不消耗能量順濃度梯度、需轉(zhuǎn)運蛋白，不消耗能量濃度差濃度差、轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量復(fù)習(xí)回顧①葡萄糖結(jié)合載體蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞；

③Na+進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞，K+出神經(jīng)細(xì)胞。②大部分水通過通道蛋白；

①氣體分子（O2、CO2、N2）

②脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯）

③脂質(zhì)分子（膽固醇、性激素等）④少部分水①氣體：O2、CO2等②脂溶性的小分子有機物③少部分水①離子和一些小分子有機物②大部分水高濃度低濃度自由擴散協(xié)助擴散不消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量被動運輸所有物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞都是順濃度且不需要能量的被動運輸嗎？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(xì)胞內(nèi)碘濃度比血液中的高20~25倍。血液中碘濃度低碘濃度高甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是通過被動運輸嗎？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？討

論不是需要逆濃度運輸物質(zhì)______________跨膜運輸，需要____________的協(xié)助，同時消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的__________。1.定義：閱讀書本P69，完成下列填空2.特點：3.實例：載體蛋白能量逆濃度梯度逆濃度梯度（低→高）；需載體蛋白；需消耗能量（ATP）。①小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸、無機鹽等；②植物吸收礦質(zhì)元素；一、主動運輸③K+進(jìn)細(xì)胞，Na+出細(xì)胞④腎小管重吸收葡萄糖、無機鹽等（1）特異性；（2）與被轉(zhuǎn)運的離子或分子結(jié)合；（3）轉(zhuǎn)運過程中空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；（4）可重復(fù)利用。5.載體蛋白特點：轉(zhuǎn)運蛋白通道蛋白：只參與協(xié)助擴散載體蛋白：參與協(xié)助擴散或者

主動運輸6.主動運輸有關(guān)細(xì)胞器：核糖體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體4.過程：7.意義：通過主動運輸____________________，排出____________和對

，

。選擇吸收所需的物質(zhì)代謝廢物從而保證細(xì)胞和個體生命活動的需要細(xì)胞有害的物質(zhì)(3)載體蛋白的特點：注意：不同離子或分子的大小和性質(zhì)不同，所以不同轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)差別也很大，一種轉(zhuǎn)運蛋白通常只能運輸一種或一類離子或分子。磷酸鹽離子載體模式圖磷酸鹽離子H+載體模式圖H+H+載體蛋白具有特異性（或?qū)Ｒ恍裕┘?xì)胞內(nèi)有較高的K+細(xì)胞外有較高的Na+載體蛋白具有特異性（或?qū)Ｒ恍裕┎皇且粚σ坏暮唵侮P(guān)系：鈉鉀泵（載體蛋白）直接型：直接消耗ATP的主動運輸,通常稱為泵（ATP驅(qū)動泵）(4)兩類主動運輸能量來源：②H+泵ATP驅(qū)動泵既是載體蛋白同時也是催化ATP水解的酶。①鈉鉀泵ATP(4)兩類主動運輸能量來源：間接型：間接消耗ATP的主動運輸。利用依賴ATP的Na+-K+泵活動建立的細(xì)胞膜兩側(cè)Na+的跨膜濃度梯度主動運輸腎小管對氨基酸、葡萄糖等的重吸收物質(zhì)X主動運輸?shù)膭恿碓从冢篘a+濃度差由Na+-K+泵維持囊性纖維病P70與生活的聯(lián)系一、主動運輸

(5)影響主動運輸?shù)囊蛩兀嘿Y料1：若用呼吸抑制劑切斷腎的供氧渠道，重吸收速率降低。運輸速率O2濃度運輸速率物質(zhì)的濃度Q點由

供能P點前受

限制P點后受

限制P點前受

限制P點后受

限制資料2：載體介導(dǎo)的跨膜運輸速率存在飽和現(xiàn)象，表現(xiàn)為載體對所轉(zhuǎn)運物質(zhì)存在量的極限，載體與所轉(zhuǎn)運物質(zhì)的結(jié)合達(dá)到限度，即使再提高濃度差，也不會再提高運輸效率。QPP、載體蛋白的數(shù)量O2供應(yīng)(或能量供應(yīng))無氧呼吸氧氣濃度載體蛋白數(shù)量物質(zhì)濃度載體蛋白數(shù)量Q:溫度是否影響物質(zhì)跨膜運輸？會，溫度不僅影響呼吸作用，從而影響能量的供給，還會影響膜的流動性8.影響主動運輸?shù)囊蛩?1)自由擴散：_______。(2)協(xié)助擴散：________________。(3)主動運輸：__________。細(xì)胞內(nèi)外濃度差細(xì)胞內(nèi)外濃度差和載體蛋白的數(shù)量載體蛋白的數(shù)量和能量外因包括：細(xì)胞內(nèi)外濃度差、氧氣濃度、溫度濃度差主要影響自由擴散和協(xié)助擴散。Q點之后運輸速率不變的原因是

。載體蛋白的數(shù)量有限P點時：

為物質(zhì)的吸收提供能量。Q點以后：受

以及其他限制因素的影響，運輸速率不再增加。無氧呼吸載體蛋白數(shù)量O2濃度通過影響細(xì)胞呼吸進(jìn)而影響主動運輸?shù)乃俾?.若以呼吸速率為自變量呢？2.哺乳動物成熟紅細(xì)胞的主動運輸用哪條曲線表示?為什么？溫度影響分子的運動,也影響呼吸酶活性。(6)主動運輸?shù)囊饬x：紅樹林

桐花樹的泌鹽現(xiàn)象資料3：甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞內(nèi)碘的濃度比血液中高20-25倍。如果缺碘會導(dǎo)致大脖子病。①主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)②排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)保證活細(xì)胞正常生命活動的需要草履蟲通過胞吞、胞吐攝取食物、排出殘渣。人體健康——阿米巴痢疾。人體腸道寄生的痢疾內(nèi)變形蟲，通過胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的腸壁組織后，通過胞吞作用“吞噬”腸壁組織細(xì)胞，引發(fā)痢疾。P72細(xì)胞膜具有一定的流動性。二、胞吞與胞吐P70胞吞：物質(zhì)以囊泡包裹的形式通過細(xì)胞膜，從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的過程。需要識別需要能量大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合小囊從細(xì)胞膜上分離，形成囊泡細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部過程:（不是轉(zhuǎn)運蛋白，是受體蛋白，起識別作用）二、胞吞與胞吐P71胞吐：物質(zhì)以囊泡的形式通過細(xì)胞膜，從細(xì)胞內(nèi)排到細(xì)胞外的過程。囊泡移動到細(xì)胞膜并融合需要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡；將大分子排出細(xì)胞需要識別需要能量過程:二、胞吞與胞吐P71①這是哪些物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式？②胞吞胞吐過程中，物質(zhì)跨膜

層；體現(xiàn)了生物膜具

。③特點：是否需要載體？是否需要能量？④胞吞形成的囊泡，如何處理？胞吞形成的囊泡，在細(xì)胞內(nèi)可以被溶酶體降解P71大分子如多糖、蛋白質(zhì)等０一定的流動性不需要載體（需要受體蛋白的識別），需要能量二、胞吞與胞吐

運輸方式被動運輸胞吞胞吐自由擴散協(xié)助擴散運輸方向

是否需要轉(zhuǎn)運蛋白是否耗能

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)離子的運輸不需要（需受體蛋白）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渣、廢物外→內(nèi)內(nèi)→外①少部分水②氣體③脂溶性分子濃度差溫度濃度差轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量溫度載體蛋白數(shù)量能量溫度溫度能量需要主動運輸課堂小結(jié)比較物質(zhì)運輸方式根據(jù)分子大小胞吞（吐）跨膜運輸被動運輸主動運輸協(xié)助擴散自由擴散大分子小分子、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)大部分是小分子物質(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、蛋白質(zhì)等。3.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。一看物質(zhì)分子大??；二看能量；三看載體。判斷物質(zhì)運輸?shù)姆绞剑罕粍舆\輸（自由擴散、協(xié)助擴散）、主動運輸、胞吞和胞吐物質(zhì)運輸?shù)姆绞剑篜72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。檉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。實驗材料：含有Ca2+，K+的溶液拓展應(yīng)用Expandapplication1.取材、分組、編號2.控制自變量：設(shè)置實驗組、對照組3.檢測因變量取生長狀況基本相同的檉柳幼苗，隨機分為甲、乙兩組，放置在適宜濃度的含有Ca2+，K+的溶液中；甲組給予正常的細(xì)胞呼吸條件；乙組________________；其他條件保持

。抑制細(xì)胞呼吸一段時間后，檢測______________________________________；兩組植株根對Ca2+，K+的吸收速率相同且適宜呼吸抑制劑檉柳(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。檉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。拓展應(yīng)用Expandapplication4.預(yù)測實驗結(jié)果與結(jié)論若_____________________________________________，則檉柳的根部吸收無機鹽離子是被動運輸；若_______________________________________________，則檉柳的根部吸收無機鹽離子是主動運輸甲乙兩組植株根對Ca2+，K+的吸收速率相同甲組植株根對Ca2+，K+的吸收速率大于乙組植株+培養(yǎng)液影響不影響主動運輸被動運輸或加入蛋白抑制劑加入蛋白酶協(xié)助擴散自由擴散影響不影響巧用兩種抑制劑探究物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞竭\輸方式被動運輸主動運輸胞吞胞吐自由擴散協(xié)助擴散方向轉(zhuǎn)運蛋白能量舉例

順濃度

CO2、O2、甘油、乙醇、苯大多數(shù)水分子、葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞無機鹽離子；小腸吸收葡萄糖、氨基酸

順濃度

逆濃度

不需要

需要

不需要

不需要

不需要

需要

需要

需要

分泌蛋白，白細(xì)胞吞噬病菌總結(jié)：物質(zhì)跨膜運輸方式當(dāng)堂檢測1、胞吞、胞吐過程與被動運輸過程，均需要細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的參與。（）2、胞吞、胞吐過程與主動運輸過程，均需要消耗能量。（）3、胞吞、胞吐的過程不需要膜上的蛋白質(zhì)的參與。（）4、大分子有機物要通過轉(zhuǎn)運蛋白的作用才能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，并且要消耗能量。（）5、胞吞和胞吐消耗的能量來自于線粒體。（）6、細(xì)胞內(nèi)的生物大分子(如胃蛋白酶)運出細(xì)胞的方式是

（)A、胞吐B、自由擴散C、協(xié)助擴散D、被動運輸A運輸方式被動運輸主動運輸胞吞胞吐自由擴散協(xié)助擴散方向轉(zhuǎn)運蛋白能量舉例

順濃度

CO2、O2、甘油、乙醇、苯大多數(shù)水分子、葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞無機鹽離子；小腸吸收葡萄糖、氨基酸

順濃度

逆濃度

不需要

需要

不需要

不需要

不需要

需要

需要

需要

分泌蛋白，白細(xì)胞吞噬病菌總結(jié)：物質(zhì)跨膜運輸方式協(xié)助擴散：自由擴散：物質(zhì)的運輸方式主動運輸：小分子大分子胞吞：胞吐：消耗能量順濃度梯度被動運輸離子、有機小分子（轉(zhuǎn)運蛋白蛋白）（跨膜運輸）逆濃度梯度不帶電荷的小分子繪制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式概念圖一看物質(zhì)分子大??；二看能量；三看載體。物質(zhì)出入細(xì)胞的方式被動運輸主動運輸自由擴散協(xié)助擴散物質(zhì)運輸方向是否需要載體蛋白是否需要消耗能量舉例

順濃度梯度高濃度低濃度

順濃度梯度高濃度低濃度

逆濃度梯度低濃度高濃度不需要需要需要不消耗不消耗消耗

影響運輸?shù)囊蛩厮肿?、氣體（氧氣、二氧化碳）、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯等）水分子、離子、葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞、氨基酸順濃度梯度運輸離子或其他物質(zhì)逆濃度梯度運輸濃度差濃度差、轉(zhuǎn)運蛋白載體蛋白、能量1.一種物質(zhì)進(jìn)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(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。（）（2）大分子有機物要通過轉(zhuǎn)運蛋白的作用才能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，并且要消耗能量。（）（3）被動運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)運蛋白。（）（4）主動運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。（）×××√—、概念檢測練習(xí)與應(yīng)用P72題后解密：物質(zhì)跨膜運輸方式的判斷方法（1）“三看法”確定某種物質(zhì)的運輸方式：一看分子大小大分子小分子離子胞吞/胞吐向外胞吐向內(nèi)胞呑二看是否需要能量需要主動運輸三看是否需要轉(zhuǎn)運蛋白需要協(xié)助擴散不需要自由擴散不需要被動運輸（2）根據(jù)運輸方向判斷：逆濃度梯度的跨膜運輸方式一定是主動運輸（3）脂質(zhì)類物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式都是自由擴散2.下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?，錯誤的是(

)A.果脯在腌制中慢慢變甜，是細(xì)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(jìn)出細(xì)胞C.葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)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(xì)胞內(nèi)的生物大分子(如胃蛋白酶原)運出細(xì)胞的方式是(

)A.胞吐

B.自由擴散

C.協(xié)助擴散

D.被動運輸二、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(xì)胞內(nèi)過多的水，以防止細(xì)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？

AA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。練習(xí)與應(yīng)用P67【例3】(2022·廣東化州)如圖為小腸上皮細(xì)胞吸收并運輸葡萄糖進(jìn)入組織液的示意圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是(

)A.葡萄糖通過載體S主動運輸轉(zhuǎn)運至小腸上皮細(xì)胞內(nèi)B.基膜側(cè)的載體G轉(zhuǎn)運葡萄糖不需要細(xì)胞供能,且結(jié)構(gòu)不同于載體SC.鈉鉀泵將K+運入小腸上皮細(xì)胞的方式屬于被動運輸D.細(xì)胞內(nèi)較低的Na+濃度需要膜上的鈉鉀泵消耗ATP(提供能量)來維持C【例6】葡萄糖是細(xì)胞主要的能源物質(zhì)，小腸是人體消化和吸收營養(yǎng)的主要器官，下圖所示為小腸吸收葡萄糖的機制，據(jù)圖分析下列敘述正確的是（

）A.小腸上皮細(xì)胞通過協(xié)助擴散將葡萄糖從腸腔運至內(nèi)環(huán)境,至少穿過了4層生物膜B.維生素D可以促進(jìn)小腸對鈣、磷的