【高中生物】主动运输与胞吞、胞吐 2023-2024学年高一生物上学期精品课件（人教版2019必修1）.pptx

第4章 细胞的物质输入和输出第2节 主动运输与胞吞、胞吐温故知新高浓度低浓度自由扩散协助扩散分别表示物质进出的哪种运输方式？共同点？人体甲状腺分泌的甲状腺激素，人体甲状腺分泌的甲状腺激素，在生命活动中起着重要作用。在生命活动中起着重要作用。碘碘是是合成甲状腺激素的重要原料。合成甲状腺激素的重要原料。甲状甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中高高20-2520-25倍。倍。甲状腺细胞关于吸碘的独白甲状腺细胞关于吸碘的独白(视频视频)【问题探讨】2.联想逆水行舟的情形，甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞提供能量？1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？不是。（被动运输是顺浓度梯度）不是。（被动运输是顺浓度梯度）需要细胞提供能量。需要细胞提供能量。【问题探讨】3.这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？具有普遍性具有普遍性。生活中有哪些例子？生活中有哪些例子？碘碘浓度低浓度低碘碘浓度高浓度高人红细胞吸收人红细胞吸收K K+（3030倍）倍）轮藻细胞吸收轮藻细胞吸收K K+（6363倍）倍）小肠上皮细胞吸收小肠上皮细胞吸收氨基酸氨基酸,葡萄糖葡萄糖生活中的例子生活中的例子低浓度梯度高浓度梯度这些物质是如何运进细胞的呢？主动运输：逆浓度梯度进行的跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应释放的能量，这种方式叫作主动运输。主动运输的过程主动运输的过程(视频视频)1.概念：物质从低浓度一侧运输到高浓度的一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。一、主动运输2.实例：葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等3.特征：逆浓度梯度运输需要载体需要消耗能量木盐树（世界上最咸的树）主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输主动运输来来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需求。而保证细胞和个体生命活动的需求。4.意义：患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多。囊性纤维病与社会的联系：第一类：直接消耗ATP的主动运输。通常称为泵（ATP驱动泵）ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。Na+-K+泵H+泵知识拓展：两类主动运输第二类：间接消耗ATP的主动运输。小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时，没有直接消耗ATP，而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。自由扩散演示按钮协助扩散演示按钮主动运输演示按钮被动运输和主动运输对比以上各图分别对应哪种以上各图分别对应哪种跨膜运输方式跨膜运输方式？图中图中A A、B B、C C三点物质运输速率的三点物质运输速率的限制因素限制因素分别是什么？分别是什么？协助扩散协助扩散或或主动运输主动运输协助扩散协助扩散 或或自由扩散自由扩散载体蛋白数量的限制载体蛋白数量的限制载体蛋白数量的限制载体蛋白数量的限制能量的限制能量的限制自由扩散自由扩散主动运输主动运输小试牛刀物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式被动运输被动运输主动运输主动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散物质运输物质运输方向方向是否需要蛋白质是否需要蛋白质是否需要能量是否需要能量图例图例举例举例 顺顺浓度梯度浓度梯度高浓度高浓度 低浓度低浓度 顺顺浓度梯度浓度梯度高浓度高浓度 低浓度低浓度 逆逆浓度梯度浓度梯度低浓度低浓度 高浓度高浓度 不不需要需要需要需要转运蛋白转运蛋白需要需要载体蛋白载体蛋白不需要不需要不需要不需要需要需要 影响运输的因素影响运输的因素浓度差浓度差浓度差、转运蛋白浓度差、转运蛋白种类和数量种类和数量浓度差、载体蛋白种类和浓度差、载体蛋白种类和数量、能量（数量、能量（氧浓度）、氧浓度）、温度等温度等水、氧气、二氧化水、氧气、二氧化碳、甘油、碳、甘油、乙醇、乙醇、苯、尿素等苯、尿素等水、葡萄糖进入红细水、葡萄糖进入红细胞、离子顺浓度梯度胞、离子顺浓度梯度运输等运输等离子或其他物质逆离子或其他物质逆浓度浓度梯度梯度运输运输被动运输与主动运输的比较材料二：淀粉酶和胰岛素都是蛋白质，是生物大分子，因此无法像H2O或CO2这样通过自由扩散穿过细胞膜的脂双层。协助扩散和主动运输都是需要细胞膜上的转运蛋白的运输方式，是用来运输离子和小分子的，也无法转运这些大分子材料一：变形虫摄取水中的有机物颗粒无法通过转运蛋白运输。转运蛋白虽然能够帮助许多离子和小的分子通过细胞膜，但是，对于像蛋白质和多糖这样的生物大分子的运输却无能为力。这些大分子和颗粒物质是怎样进出细胞的呢？材料分析白细胞吞噬病菌、变形虫吞食细菌等食物颗粒。与膜上的蛋白质结合细胞膜内陷包围着大分子从细胞膜分离大分子物质 小囊 囊泡 进入胞吞过程：二、胞吞和胞吐1.概念:当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。然后,小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,这种现象叫胞吞(endocytosis)2.特点：不需要载体蛋白、需要细胞膜上特定蛋白质的识别；需要细胞呼吸所释放的能量。3.实例：变形虫吞噬单细胞生物等食物；人体白细胞吞噬细菌、异物等。内质网合成的蛋白质高尔基体囊泡大分子物质在细胞内形成囊泡排出移动到细胞膜处，与其融合二、胞吞和胞吐1.概念：细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐(exocytosis)。3.实例：乳腺细胞分泌乳腺蛋白，消化腺细胞分泌消化酶；免疫细胞分泌抗体；胰岛细胞分泌胰岛素等。2.特点：不需要载体蛋白、需要细胞膜上特定蛋白质的识别；需要细胞呼吸所释放的能量。1.胞吞、胞吐过程的实现与生物膜的特性有什么关系？2.游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质多是供细胞自身使用，而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够分泌到细胞外。试分析其中的道理。思考讨论生物膜的流动性是胞吞、胞吐的基础，胞生物膜的流动性是胞吞、胞吐的基础，胞吞、胞吐过程中膜的变形本身体现了膜的吞、胞吐过程中膜的变形本身体现了膜的流动性。流动性。因为游离于细胞质基质中的核糖体，所合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中，因为游离于细胞质基质中的核糖体，所合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中，由于蛋白质是大分子有机物，无法直接通过被动运输或主动运输穿过细胞膜运输由于蛋白质是大分子有机物，无法直接通过被动运输或主动运输穿过细胞膜运输到细胞外，所以一般只能留在细胞内供细胞自身使用，而附着在内质网上的核糖到细胞外，所以一般只能留在细胞内供细胞自身使用，而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够进入内质网腔中，并借助囊泡移动进入高尔基体，经加工包体合成的蛋白质能够进入内质网腔中，并借助囊泡移动进入高尔基体，经加工包装后，包裹在囊泡中的蛋白质就能以胞吐的方式分泌到细胞外。装后，包裹在囊泡中的蛋白质就能以胞吐的方式分泌到细胞外。1.1.不带电荷的小分子不带电荷的小分子可以自由扩散进出细胞；可以自由扩散进出细胞；2.2.离子和离子和较小的有机分子较小的有机分子（如葡萄糖和氨基酸等）等跨膜运输要借助转运蛋白；（如葡萄糖和氨基酸等）等跨膜运输要借助转运蛋白；3.3.细胞膜上的细胞膜上的转运蛋白的种类和数量、转运蛋白空间结构变化转运蛋白的种类和数量、转运蛋白空间结构变化等对物质跨膜运输起决等对物质跨膜运输起决定性作用；定性作用；4.4.蛋白质等蛋白质等生物大分子生物大分子通过胞吞和胞吐进出细胞，也要蛋白质参与，更离不开磷脂双通过胞吞和胞吐进出细胞，也要蛋白质参与，更离不开磷脂双分子层的流动性。分子层的流动性。物质类型 小分子（跨膜运输）大分子运输方式运输方向 无关无关载体能量实例比较物质运输方式被动运输气体、少部分水、脂溶性分子（甘油、乙醇、脂质）葡萄糖进入红细胞，K+出细胞，Na+进细胞，大部分水葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞，K+进细胞，Na+出细胞大分子物质，如分泌蛋白 顺浓度梯度顺浓度梯度 顺浓度梯度顺浓度梯度 可以逆浓度梯度可以逆浓度梯度不需要不需要需要需要需要需要不消耗不消耗不消耗不消耗消耗消耗不需要不需要消耗消耗主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散1 1.下图为氨基酸和钠离子进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中下图为氨基酸和钠离子进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是正确的是（）选项管腔中氨基酸上皮细胞管腔中钠离子上皮细胞上皮细胞中氨基酸组织液A主动运输被动运输主动运输B被动运输被动运输被动运输C被动运输主动运输被动运输D主动运输被动运输被动运输课堂练习 课堂小结一、概念检测一、概念检测1.一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。判断下列有关物质跨膜运输的相关表述是否正确(1)相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内（）(2)大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗能量（）(3)被动运输都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的转运蛋白（）(4)主动运输都是逆浓度梯度进行的，既要消耗细胞的能量，也需要借助膜上的载体蛋白（）2.下列有关物质跨膜运输的叙述，错误的是（）A.果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果B.脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞C.葡萄糖进入红细胞需要借助转运蛋白，但不消耗能量，属于协助扩散D.大肠杆菌吸收K+既消耗能量，又需要借助膜上的载体蛋白，属于主动运输3.细胞内的生物大分子(如胃蛋白酶原)运出细胞的方式是（）A.胞吐 B.自由扩C.协助扩散 D.被动运输AA二、拓展应用1.淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水或海水中，推测其伸缩泡的伸缩情况，分别会发生什么变化?参考答案：放入蒸馏水中的草虫,其伸缩泡的伸缩频率加快,放入海中的则伸缩 频率减慢。2.柽柳(如图)是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输?如果要设计实验加以证明，请说出实验思路参考答案：主动运输和被动运输的区别之一是否需要能量能量来自细胞呼吸,故可通过抑制根细胞呼吸,并观察无机盐离子吸收速率是否受影响来判断其吸收过程属于主动运输还是被动运输。具体步骤:取甲、两组状态基本相同的柽柳幼苗,放入适宜浓度的含有 Ca2+、K+的溶液中;甲组给予正常的细胞呼吸条件,乙组抑制细胞呼吸;一段时间后测定两组植株根系对 Ca2+、K+的吸收速率,若两组植株对 Ca2+、K+的吸收速率相同,说明柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输;若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率,说明柽柳从壤中吸收无机盐是主动运输。感谢聆听感谢聆听!