【课件】主动运输与胞吞、胞吐 2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1.pptx

被动运输被动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散图例图例运输方向运输方向特点特点影响因素影响因素举例举例高高浓度浓度低低浓度浓度(顺浓度梯度顺浓度梯度)不需要不需要转运蛋白、转运蛋白、不需要不需要能量能量需要需要转运蛋白，转运蛋白，不需要不需要能量能量浓度差浓度差浓度差浓度差转运蛋白转运蛋白的数量的数量脂溶性分子：脂溶性分子：甘油、脂肪酸、乙醇、苯等甘油、脂肪酸、乙醇、苯等水水（少数）（少数）气体：气体：O O2 2、COCO2 2等等脂质分子：脂质分子：胆固醇、性激素等胆固醇、性激素等葡萄糖葡萄糖通过通过载体蛋白载体蛋白进入红细胞进入红细胞旧知回顾旧知回顾水分子水分子通过通过水通道蛋白水通道蛋白运输运输钠、钾、钙等少数离子钠、钾、钙等少数离子通过通过离子通道蛋白离子通道蛋白运输运输是不是所有的物质运输都是顺浓度梯度进行呢？教教公公师师开开课课第2节主动运输第4章细胞的物质输入和输出学习目标学习目标1.1.掌握掌握主动运输主动运输的概念、特点、影响因素及实例的概念、特点、影响因素及实例2.2.掌握掌握胞吞、胞吐胞吞、胞吐的概念、特点、影响因素及实例的概念、特点、影响因素及实例3.3.掌握细胞膜的掌握细胞膜的功能特性功能特性和和结构特性结构特性人体甲状腺分泌的甲状腺激素，在人体甲状腺分泌的甲状腺激素，在生命生命活动中起着重要作用。碘是合成活动中起着重要作用。碘是合成甲状腺激甲状腺激素素的重要原料。的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞甲状腺滤泡上皮细胞内碘内碘浓度比血液中的高浓度比血液中的高20-20-2525倍倍。1.1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？是通过被动运输吗？2.2.联想联想逆水行舟情形，甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘情形，甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞供能？是否需要细胞供能？不是，不是，被动运输是顺浓度梯度的被动运输是顺浓度梯度的讨论：讨论：问题探讨讨论：讨论：3.3.这在各种物质的跨膜运输中这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？是特例还是有一定的普遍性？人红细胞吸收人红细胞吸收K K+轮藻细胞吸收轮藻细胞吸收K K+小肠上皮细胞吸收小肠上皮细胞吸收氨基酸氨基酸,葡萄糖葡萄糖实例实例1 1：小肠液中小肠液中氨基酸、葡萄糖氨基酸、葡萄糖的浓度的浓度远低于远低于它们在小肠上皮它们在小肠上皮细胞中细胞中的浓度。的浓度。实例实例2 2：人红细胞中：人红细胞中K K+的浓度比血浆的浓度比血浆高高3030倍倍。实例实例3 3：轮藻细胞中：轮藻细胞中K K+的浓度比周围水环境的浓度比周围水环境高高6363倍倍。具有普遍性 无论是动植物细胞还是微生物细胞，都有许多物质的跨膜运输是无论是动植物细胞还是微生物细胞，都有许多物质的跨膜运输是逆浓度梯度的的物质物质逆浓度进出细胞膜应进出细胞膜应具备什么条件？具备什么条件？具体如何运输？具体如何运输？自主阅读自主阅读P69P69最后一段（最后一段（1min)1min)想一想想一想物质主动运输过程物质与膜上载体蛋白特定部位物质与膜上载体蛋白特定部位结合结合一种载体蛋白通常只与一种或一类离子或分子结合一种载体蛋白通常只与一种或一类离子或分子结合 特异性/专一性在细胞内化学反应释放在细胞内化学反应释放能量的推动下，的推动下，载载体蛋白的体蛋白的空间结构发生改变ATPADP+Pi+ATPADP+Pi+能量能量ATP将所结合的物质从将所结合的物质从膜的一侧膜的一侧转运到另一侧到另一侧释放出来释放出来载体蛋白载体蛋白恢复原状一、主动运输1.过程：一、主动运输Na+-K+泵（载体蛋白）(1)(1)会会与被转运的物质与被转运的物质结合结合(3)(3)转运过程中转运过程中空间结构发生变化(2)(2)具有具有特异性/专一性 一种载体蛋白只适合与一种载体蛋白只适合与一种或一类离子、分子结合离子、分子结合(4)(4)转运结束恢复原状，转运结束恢复原状，可重复利用载体蛋白的的特特点点(5)(5)具有具有饱和性转运蛋白转运蛋白通道蛋白：通道蛋白：只参与协助扩散只参与协助扩散载体蛋白：参与协助扩散或者主动运输载体蛋白：参与协助扩散或者主动运输一、主动运输1.1.过程：过程：2.2.定义：定义：物物质质 进进行行跨跨膜膜运运输输，需需要要 的的协协助助，同同时时需需要要消消耗耗 的运输方式叫做的运输方式叫做主动运输主动运输逆浓度梯度逆浓度梯度载体蛋白载体蛋白细胞内化学反应所释放的能量细胞内化学反应所释放的能量方向：方向：条件：条件：逆浓度梯度逆浓度梯度需要需要载体蛋白载体蛋白的协助的协助需要需要消耗能量消耗能量3.3.特点：特点：思考：思考：1.1.与主动运输与主动运输有关的细胞器有？有关的细胞器有？2.2.影响主动运输速率的因素有？影响主动运输速率的因素有？核糖体（合成载体蛋白）、线粒体（提供能量）核糖体（合成载体蛋白）、线粒体（提供能量）载体蛋白数量、能量载体蛋白数量、能量建立或维持物质在膜两侧的浓度梯度建立或维持物质在膜两侧的浓度梯度一、主动运输4.4.影响因素：影响因素：载体蛋白的数量、能量（影响能量产生的因素如（影响能量产生的因素如O2浓度、温度）P PP PP P点前后的限制因素？点前后的限制因素？限制因素：限制因素：载体蛋白的数量载体蛋白的数量限制因素：限制因素：能量能量 限制因素：限制因素：能量能量限制因素：限制因素：载体蛋白数量载体蛋白数量 P P影响呼吸速率，影响能量供应影响呼吸速率，影响能量供应无氧呼吸供能无氧呼吸供能限制因素：限制因素：O O2 2浓度浓度限制因素：限制因素：载体蛋白数量载体蛋白数量 P P限制因素：限制因素：物质浓度物质浓度限制因素：限制因素：载体蛋白数量载体蛋白数量 或能量或能量 一、主动运输5.5.举例：举例：主动选择吸收所需要的物质，所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质代谢废物和对细胞有害的物质 保证细胞和个体生命活动的需要保证细胞和个体生命活动的需要6.6.意义：意义：NaNa+、K K+、CaCa2+2+、MgMg2+2+、等离子、等离子通过细胞膜通过细胞膜（注意浓度方向）（注意浓度方向）葡萄糖、氨基酸葡萄糖、氨基酸进入进入小肠上皮细胞小肠上皮细胞 与社会的联系囊性纤维病：患者肺部支气管上皮细胞表患者肺部支气管上皮细胞表面面转运氯离子的转运氯离子的载体蛋白的的功能异功能异常常，导致患者支气管中黏液增多，导致患者支气管中黏液增多。肺肺黏液阻塞黏液阻塞了气道了气道课堂小结：被动运输和主动运输的特征项目自由扩散协助扩散主动运输运输方向转运蛋白 能量代表例子顺浓度梯度顺浓度梯度顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度逆浓度梯度不需要不需要需要需要通道蛋白通道蛋白或或载体蛋白载体蛋白需要需要载体蛋白载体蛋白不消耗不消耗不消耗不消耗消耗消耗葡萄糖进入红细胞葡萄糖进入红细胞水通道蛋白运输水水通道蛋白运输水离子通道蛋白质运输离子离子通道蛋白质运输离子葡萄糖、氨基酸进入葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞小肠上皮细胞多数离子的运输多数离子的运输水、水、气体（气体（O O2 2、COCO2 2）、）、脂溶性小分（甘油等）脂溶性小分（甘油等）脂质分子（性激素等）脂质分子（性激素等）课堂小结：物质跨膜运输图示大大部分细胞都能摄入和排出特定的大分子物质想一想想一想大分子物质进出细胞进出细胞具备什么条件？具备什么条件？具体如何运输？具体如何运输？自主阅读自主阅读P70P71P70P71胞吞、胞吐内容（胞吞、胞吐内容（1min)1min)物质胞吞、胞吐过程1.过程：大分子与大分子与膜上的蛋白质膜上的蛋白质结合结合细胞膜细胞膜内陷内陷形成小囊形成小囊，包围着大分子，包围着大分子小囊从细胞膜小囊从细胞膜分离分离下来，下来，形成囊泡形成囊泡，进，进入细胞内部入细胞内部不是转运蛋白，是不是转运蛋白，是受体蛋白2.实例：白细胞吞噬病原体白细胞吞噬病原体、细胞碎片细胞碎片及及衰老的红细胞衰老的红细胞等等变形虫摄食变形虫摄食需需要要能能量量二、胞吞1.1.过程：过程：细胞需要外排的大分子，先在细细胞需要外排的大分子，先在细胞内胞内形成囊泡形成囊泡囊泡移到细胞膜处囊泡移到细胞膜处与细胞膜与细胞膜融合融合,大分子大分子排出排出到细胞外到细胞外2.2.实例：实例：分泌蛋白的分泌分泌蛋白的分泌变形虫排出食物残渣和废物变形虫排出食物残渣和废物消化酶、抗体、部分消化酶、抗体、部分/蛋白质类蛋白质类激素激素需需要要能能量量三、胞吐与社会的联系在在人人体体肠肠道道内内寄寄生生的的一一种种变变形形虫虫痢痢疾疾内内变变形形虫虫，能能通通过过胞胞吐吐作作用用分分泌泌蛋蛋白白分分解解酶酶，溶溶解解人人的的肠肠壁壁组组织织，通通过过胞胞吞吞作作用用“吃吃掉掉”肠肠壁壁组织细胞组织细胞，并，并引发阿米巴痢疾引发阿米巴痢疾。这这种种病病原原体体通通过过饮饮食食传传播播，注注意意个个人人饮饮食食卫卫生生、加加强强公公共共卫卫生生建建设设是是预预防防阿阿米米巴巴痢痢疾疾的的关键措施。关键措施。小结：胞吞、胞吐需要膜蛋白需要膜蛋白（注意不是转运蛋白）（注意不是转运蛋白）、需要能量需要能量4.4.影响因素：影响因素：温度和能量等温度和能量等2.2.特点：特点：膜具有一定流动性膜具有一定流动性3.3.结构基础：结构基础：1.1.运输的物质：运输的物质：一般是大分子、颗粒性物质一般是大分子、颗粒性物质（注意：也可运输某些小分子）（注意：也可运输某些小分子）5.5.注意：注意：胞吞、胞吐胞吞、胞吐属于跨膜运输属于跨膜运输，但穿过的，但穿过的膜层数为膜层数为0 0层层除一些除一些不带电荷的小分子可以自由不带电荷的小分子可以自由扩散的方式进出细胞扩散的方式进出细胞；离子和较小离子和较小的有机分子（如葡萄糖和氨基酸）的有机分子（如葡萄糖和氨基酸）的跨膜运输必须借的跨膜运输必须借助于转运蛋白助于转运蛋白体现了体现了蛋白质是生命活动的承担者蛋白质是生命活动的承担者细胞膜上细胞膜上转运蛋白的种类和数量转运蛋白的种类和数量，或或转运蛋白空间结构的变化转运蛋白空间结构的变化,对许对许多物质跨膜运输起着决定性的作用多物质跨膜运输起着决定性的作用体现了细胞膜的体现了细胞膜的功能特点功能特点 具有选择透过性具有选择透过性蛋白质这样的蛋白质这样的生物大分子生物大分子，通过，通过胞胞吞或胞吐进出细胞吞或胞吐进出细胞，其过程，其过程也需要也需要膜蛋白质的参与，更离不开磷脂双膜蛋白质的参与，更离不开磷脂双分子层的流动性。分子层的流动性。体现了细胞膜的体现了细胞膜的结构特点结构特点 具有一定的流动性具有一定的流动性四、细胞膜的特性课堂小结1：物质出入细胞方式的比较运输方式运输方式被动运输被动运输胞吞胞吞胞吐胞吐自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散运输方向运输方向 是否需要是否需要转运蛋白转运蛋白是否耗能是否耗能 举例举例影响因素影响因素高高低低高高低低低低高高不需要不需要 需要需要 载体载体/通道蛋白通道蛋白 需要需要载体蛋白载体蛋白需要需要 不需要不需要不需要不需要葡萄糖进入红葡萄糖进入红细胞细胞水通道蛋白水通道蛋白离子通道蛋白离子通道蛋白葡萄糖、氨基酸葡萄糖、氨基酸进入小肠细胞进入小肠细胞绝大多数离子的绝大多数离子的运输运输不需要不需要（需膜蛋白）（需膜蛋白）变形虫摄食变形虫摄食白细胞吞噬白细胞吞噬病原体病原体分泌蛋白的分泌蛋白的分泌分泌变形虫排出变形虫排出残渣、废物残渣、废物外外内内内内外外少部分水少部分水气体气体脂溶性分子脂溶性分子脂质分子脂质分子浓度差浓度差温度温度浓度差浓度差转运蛋白数量转运蛋白数量温度温度载体蛋白数量载体蛋白数量能量能量温度温度温度温度能量能量需要需要主动运输主动运输课堂小结2：物质跨膜运输方式的判断方法（1 1）“三看法三看法”确定某种物质的运输方式确定某种物质的运输方式：一看分一看分子大小子大小大分子大分子小分子小分子离子离子胞吞胞吞/胞吐胞吐向外向外胞吐胞吐向内向内胞呑胞呑二看是否二看是否需要能量需要能量需要需要主动运输主动运输三看是否需要三看是否需要 转运蛋白转运蛋白需需要要协助协助扩散扩散不需要不需要自由自由扩散扩散不需要不需要被动被动运输运输（2 2）根据运输方向判断：）根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输（3 3）脂质类物质进出细胞的方式都是自由扩散脂质类物质进出细胞的方式都是自由扩散