4.2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

預(yù)學(xué)作業(yè)核準(zhǔn)紅筆訂正一、主動運輸1.概念：

載體蛋白

能量2.特點：逆濃度梯度

需要

需要

4.意義：

所需的物質(zhì)

代謝廢物

對細胞有害的物質(zhì)二、胞吞與胞吐1.過程（1）蛋白質(zhì)

細胞膜

囊泡（2）囊泡

囊泡

細胞膜2.條件(1)蛋白質(zhì)

能量3.一定的流動性4.大分子物質(zhì)第二節(jié)

主動運輸與胞吞、胞吐第四章細胞的物質(zhì)輸入和輸出高一（10）班【學(xué)習(xí)目標(biāo)】采用歸納與比較、模型與建模的方法，說明主動運輸和被動運輸?shù)年P(guān)系；（科學(xué)思維）基于給定的事實，設(shè)計探究物質(zhì)跨膜運輸?shù)倪^程。運用物質(zhì)進出細胞的知識，了解與之相關(guān)的疾病，關(guān)注人體健康。（科學(xué)探究、社會責(zé)任）運用結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念，說出細胞膜的特性與胞吞、胞吐的關(guān)系；（生命觀念）檉柳

自然分布于遼寧、河北、河南、山東、江蘇（北部）、安徽（北部）等省。它是中國西北荒漠、半荒漠地區(qū)廣泛分布的植物，如新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古等地。在這些地區(qū)，檉柳耐干旱、耐鹽堿、耐貧瘠、耐風(fēng)蝕和沙埋，對于維護當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡具有重要作用。其中，新疆的塔里木河沿岸分布著大量的檉柳，每年夏季紅柳花開時，景色壯觀。創(chuàng)設(shè)情境事實一

脯氨酸的積累

對檉柳進行干旱處理，發(fā)現(xiàn)在整個干旱處理過程中，檉柳根細胞中脯氨酸含量成倍增加。事實二

脯氨酸的運輸

科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，成功的將抗旱植物的某蛋白基因轉(zhuǎn)移到多種植物中進行表達發(fā)現(xiàn)，這些植物的脯氨酸轉(zhuǎn)運能力大大提高，且僅脯氨酸轉(zhuǎn)運能力有所提高，這些含有某蛋白基因的轉(zhuǎn)基因植物能夠在根中積累更多的脯氨酸。事實三

脯氨酸的添加

為了提高植物的抗旱能力，科學(xué)家對植物施加外源脯氨酸，并發(fā)現(xiàn)植物可吸收外源脯氨酸，但是經(jīng)實驗證明高濃度的脯氨酸對植物有害，所以外源施加的脯氨酸濃度需遠小于植物根系中的脯氨酸濃度。下坡運輸—協(xié)助擴散上坡運輸—主動運輸轉(zhuǎn)運蛋白載體蛋白下坡-順濃度不耗油-不耗能上坡-逆濃度耗油-耗能推論：主動運輸需要消耗能量探究實驗

檉柳從外源溶液中吸收脯氨酸需要能量嗎？請設(shè)計實驗加以證明。（1）實驗步驟：

①取甲、乙兩組生長發(fā)育相同的檉柳幼苗，放入適宜濃度的脯氨酸的溶液中。

②甲組給予正常的呼吸條件，乙組

。

③

。

（2）實驗結(jié)果與實驗結(jié)論：

①若兩組植株對脯氨酸的吸收速率相同，說明

。

②

。給予抑制細胞呼吸條件一段時間后測定兩組幼苗對脯氨酸的吸收速率根部吸收脯氨酸不需要能量若兩組植株對脯氨酸的吸收速率不同，說明根部吸收脯氨酸需要能量

資料1：

檉柳能在鹽堿地生長主要有以下的原因：它的根系很發(fā)達，能深入土壤，以避開鹽度高的表土層，去吸收更深層土壤中的水分和養(yǎng)分。同時，檉柳具有特殊的泌鹽結(jié)構(gòu)，比如它的葉子上有鹽腺，能夠?qū)⑽盏襟w內(nèi)多余的鹽分（Na+Cl+）排出體外，從而避免鹽分過度積累對自身造成傷害，保持體內(nèi)鹽分的平衡。分泌細胞線粒體收集細胞

顏寧解析葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白結(jié)構(gòu)

2014年，清華大學(xué)顏寧團隊破解葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白（GLUT）的結(jié)構(gòu)和功能。這一研究成果為糖尿病、癌癥等疾病的治療帶來了新的思路。胞外質(zhì)膜胞內(nèi)顏寧解析葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白結(jié)構(gòu)與功能資料2：不同葡萄糖濃度下的運輸速率曲線。葡萄糖分子高度親水，無法自由通過疏水的磷脂雙分子層，它進出細胞需要膜上的轉(zhuǎn)運蛋白。顏寧研究的GLUT蛋白負責(zé)順濃度梯度將葡萄糖轉(zhuǎn)運至細胞內(nèi)。研究發(fā)現(xiàn)，在小腸上皮細胞存在著運輸葡萄糖的兩種轉(zhuǎn)運蛋白—GLUT2和SGLT1。討論①推測GLUT2將葡萄糖轉(zhuǎn)運至細胞內(nèi)是以哪種運輸方式？請說明理由。.協(xié)助擴散，GLUT2負責(zé)順濃度梯度轉(zhuǎn)運葡萄糖資料2：不同葡萄糖濃度下的運輸速率曲線。葡萄糖分子高度親水，無法自由通過疏水的磷脂雙分子層，它進出細胞需要膜上的轉(zhuǎn)運蛋白。顏寧研究的GLUT蛋白負責(zé)順濃度梯度將葡萄糖轉(zhuǎn)運至細胞內(nèi)。研究發(fā)現(xiàn)，在小腸上皮細胞存在著運輸葡萄糖的兩種轉(zhuǎn)運蛋白—GLUT2和SGLT1。不是討論②

當(dāng)腸腔內(nèi)葡萄糖濃度低于小腸上皮細胞內(nèi)葡萄糖濃度時，GLUT2轉(zhuǎn)運速率為0,此時SGLT1負責(zé)轉(zhuǎn)運葡萄糖到細胞內(nèi)。SGLT1運輸葡萄糖的方式是協(xié)助擴散嗎？為什么？逆濃度梯度資料2：不同葡萄糖濃度下的運輸速率曲線。葡萄糖分子高度親水，無法自由通過疏水的磷脂雙分子層，它進出細胞需要膜上的轉(zhuǎn)運蛋白。顏寧研究的GLUT蛋白負責(zé)順濃度梯度將葡萄糖轉(zhuǎn)運至細胞內(nèi)。研究發(fā)現(xiàn)，在小腸上皮細胞存在著運輸葡萄糖的兩種轉(zhuǎn)運蛋白—GLUT2和SGLT1。討論③

SGLT1逆濃度梯度轉(zhuǎn)運葡萄糖是否需要細胞提供能量？需要能量主動運輸?shù)母拍顨w納與概括

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。主動運輸?shù)倪^程

思考：載體蛋白是否需要具有專一性？為什么？

結(jié)構(gòu)與功能觀

活動1：閱讀資料，找尋共性，歸納總結(jié)資料拓展：1.外源施加的脯氨酸濃度遠小于檉柳根系中的脯氨酸濃度，仍要吸收脯氨酸；檉柳鹽腺細胞的Na+

濃度低于鹽堿地。2．小腸上皮細胞膜上葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白（SGLT1)逆濃度梯度轉(zhuǎn)運葡萄糖。3．甲狀腺濾泡上皮細胞中I-和氨基酸濃度均比血液中高出幾十倍。4．海帶細胞中的碘含量比海水中的高數(shù)百倍，海帶卻仍然可以從海水中吸收碘。5.海水魚需要通過鰓將體內(nèi)的鹽從鹽濃度較低的體液排到鹽濃度較高的海水。

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要的物質(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求。主動運輸對于細胞的生活有什么意義？探求—運輸意義形成—生命觀念歸納與概括穩(wěn)態(tài)與平衡觀

活動2：建構(gòu)數(shù)學(xué)模型，描述物質(zhì)濃度與運輸速率的關(guān)系歸納與概括自由擴散協(xié)助擴散和主動運輸物質(zhì)濃度物質(zhì)濃度運輸速率運輸速率塔克拉瑪干檉柳1200cm

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)象叫作胞吐。分泌蛋白（胰腺分泌胰蛋白酶）是如何運出細胞呢？與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合細胞膜內(nèi)陷包圍著大分子從細胞膜分離大分子物質(zhì)小囊

囊泡進入細胞胞吞實例：白細胞吞噬細菌大分子膜蛋白

胞吞和胞吐需要載體蛋白和能量嗎

？

胞吞和胞吐體現(xiàn)細胞膜的哪項特點？資料3：雌性哺乳動物分娩后最初幾天乳腺細胞分泌的乳汁叫做初乳。初乳中含有酪蛋白、乳清蛋白和大量抗體（也叫免疫球蛋白），是幼體非常珍貴的營養(yǎng)。幼體的小腸上皮細胞可以完整地吸收抗體。通過這一途徑，在幼體自身產(chǎn)生主動免疫前，由母體提供被動免疫，對幼體抵御外界病原體感染，具有十分重要的意義。綜合運用社會責(zé)任討論①小腸上皮細胞吸收抗體和乳腺細胞分泌乳清蛋白是以哪種運輸方式實現(xiàn)的？②與食用奶粉相比，母乳喂養(yǎng)有什