2020-2021学年高中生物新人教版必修一 4.2主动运输与胞吞、胞吐 教案.pdf

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1、第 2 节主动运输与胞吞、胞吐学习目标1.阐明主动运输的特点以及对细胞生命运输的不同。的关系。知识点一主动运输核心素养1.生命观念：细胞膜的结构与物质运输功能的相适应；明确细胞物质交换是细2 科学思维： 归纳总结物质运输方式的3科学探究：根据物质运输的差异，设计实验探究某种物质运输方式的差异。活动的重要意义，比较主动运输和被动胞物质代谢和能量代谢的前提。2 说明“胞吞和胞吐”与生物膜流动性异同点。1概念：物质01逆浓度梯度进行跨膜运输，需要02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03能量，这种方式叫做主动运输。2过程(1)K、 Na和 Ca2等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输

2、时， 首先与04载体蛋白的特定部位结合，一种载体蛋白通常只与05一种或一类离子或分子结合。(2)离子或分子与载体蛋白结合后， 在细胞内化学反应释放的06能量推动下，载体蛋白的07空间结构发生变化， 就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧08转运到另一侧并09释放出来。(3)载体蛋白随后又10恢复原状， 又可以去转运11同种物质的其他离子或分子。3特点(1)12逆浓度梯度运输。(2)13需要能量。(3)14需要载体蛋白的协助。4实例：小肠绒毛上皮细胞对 Na、K、葡萄糖、氨基酸等的吸收。5生理意义：通过主动运输来选择吸收所需要的15物质，排出16代谢废物和对细胞17有害的物质，从而保证活细胞和个体

3、生命活动的需要。6影响因素(1)细胞外物质浓度。(2)载体蛋白。(3)能量。易漏边角（课本 P70）与社会的联系囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞表面18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， 造成细菌感染。这一发现给囊性纤维化的治疗带来了新的希望。,问题思考对主动运输有关曲线图的分析。分析三组曲线图中 P 点前的影响因素分别是什么？P 点后的影响因素又是什么？提示：图 A 中，P 点之前运输速率主要受物质浓度影响，P 点之后受膜上载体蛋白数量或能量的限制。图 B 中，P 点前受氧气浓度的影响，P 点后受膜上载体蛋白数量的限制。图 C 中，P 点之

4、前运输速率受能量的影响，P 点之后受载体蛋白数量的限制。问题思考分析问题思考 1 中图 B 和图 C 两曲线不同的原因。提示：图 B 起点在横轴上方，此时无氧供应，可由无氧呼吸提供能量(ATP)。问题思考与主动运输有关的细胞器有哪些？提示：线粒体能量；核糖体载体蛋白。题型一主动运输的过程例 1下列选项中关于主动运输的顺序排列正确的是()在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化将所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来物质与膜上载体蛋白的特定部位结合载体蛋白恢复原状，又可以去转运同种物质的其他离子或分子AC答案A题型二主动运输和被动运输的辨析例 2如图为氨基酸和

5、Na进出肾小管上皮细胞的示意图。 如表选项中正确的是()BD解题分析由图可知，管腔中的氨基酸逆浓度梯度进入上皮细胞，顺浓度梯度出上皮细胞，所以前者属于主动运输，后者属于被动运输；而管腔中的 Na 顺浓度梯度进入上皮细胞，属于被动运输，Na逆浓度梯度出上皮细胞进入组织液，属于主动运输，D 正确。答案D题型三影响物质跨膜运输因素的分析例 3如图 14 表示物质浓度或氧气浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。下列相关叙述，不正确的是()A如某物质跨膜运输的速率可用图 1 与图 3 表示，则该物质不应为葡萄糖B如某物质跨膜运输的速率可用图 2 与图 3 表示，则该物质可能是葡萄糖C限制图中 A、C 两

6、点的运输速率的主要因素不同，B、D 两点的限制因素有共同点D将图 2 与图 4 的曲线补充完整，曲线的起点应从坐标系的原点开始解题分析图 1 表示影响因素为物质浓度，运输方式为自由扩散；图 2 表示影响因素为物质浓度和载体数量或能量，运输方式为协助扩散或主动运输；图 3说明该物质运输不消耗能量，运输方式为被动运输；图 4 表示影响因素为能量和载体蛋白，该运输方式为主动运输。葡萄糖进入细胞的方式为协助扩散或主动运输，A、B 正确；限制图中 A、C 两点的运输速率的主要因素分别是物质浓度和O2浓度，B、D 两点的限制因素都有载体的数量，C 正确；图 4 中曲线的起点不能从坐标系的原点开始，因为无氧

7、呼吸也能提供能量，D 错误。答案D知识点二胞吞与胞吐1胞吞和胞吐的定义(1)胞吞：大分子与膜上的01蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成02小囊，包围着大分子。然后小囊从03细胞膜上分离下来，形成04囊泡，进入细胞内部。(2)胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成05囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜06融合，将大分子排出细胞。2.胞吞和胞吐的实例(1)胞吞：变形虫摄食、吞噬细胞吞噬细菌等。(2)胞吐：乳腺细胞合成蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成蛋白质类激素、消化腺细胞分泌消化酶的过程。3特点需要消耗细胞呼吸所释放的能量。4总结(课本 P72正文最后一段)(1)除一些不带电荷的小分子可以通

8、过自由扩散的方式进出细胞外，离子和较小的有机分子(如葡萄糖和氨基酸等)的跨膜运输必须借助于07转运蛋白， 这又一次体现了蛋白质是08生命活动的承担者。(2)一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质， 因此， 细胞膜上转运蛋白的09种类和数量，或转运蛋白10空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜11具有选择透过性的结构基础。(3)像蛋白质这样的生物大分子，通过12胞吞和胞吐进出细胞，其过程也需要13膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。易漏边角（课本 P93）与社会的联系变形虫既能通过胞吞摄取单细胞生物等食物，又能通过胞吐排出食物残渣和废物。在人体肠道内寄生

9、的一种变形虫痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌14蛋白分解酶，溶解人的15肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。这种病原体通过16饮食传播，注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施。,问题思考问题思考问题思考胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？通过胞吞和胞吐进出细胞的物质需要穿越几层膜？RNA 和蛋白质等大分子物质进出细胞核属于胞吞胞吐吗？提示：与生物膜的流动性有关。提示：0 层。胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的，并没有穿过膜。提示：不属于。RNA 和蛋白质等大分子物质是通过核孔进出细胞核的，而不是通过胞吞、胞吐方式。题型四关于胞吞和胞吐

10、的考查例 4下图是细胞对大分子的胞吞(左)和对细菌的吞噬作用(右)示意图，下列判断错误的是()A该图体现了生物膜具有一定的流动性B该图说明高尔基体与溶酶体的形成有关C该图说明不同生物膜在结构上具有一定的联系D该图说明胞吞和吞噬都是需要消耗能量的过程解题分析胞吞和吞噬，这两个过程中通过具膜小泡的形成和具膜小泡与细胞膜的融合来实现，体现了生物膜在结构上具有一定的流动性，A 正确；由题图可知溶酶体是高尔基体分离的囊泡结构，说明高尔基体与溶酶体的形成有关， B正确；由图可知高尔基体的膜可以转化成溶酶体的膜，溶酶体的膜也可以转移到细胞膜上，体现了细胞内生物膜在结构上具有一定连续性，C 正确；该图不能说明

11、胞吞和吞噬都是需要消耗能量的过程，D 错误。答案D知识点三物质进出细胞方式的比较题型五物质进出细胞方式的判断例 5依据模式图确认物质出入细胞的方式及影响因素。(1)填写以下有关物质运输方式及结构的名称：图_；图_；图_；图_；a_；图_。(2)写出图中影响物质跨膜运输的因素：A图中仅受“浓度差”制约的为图_。B加入蛋白活性抑制剂处理，会受影响的是图_。C加入呼吸酶抑制剂处理，会受影响的是图_。(3)甘油分子跨膜运输遵循图 _所示模式，红细胞吸收葡萄糖与图_所示模式一致，水分子多数以_所示模式进出细胞，多数离子跨膜运输方式应为图_所示模式。(4)蛋白质的释放应符合图_所示模式， 该模式_(填“需

12、要”或“不需要”)消耗能量，其运输机制与膜的_有关。解题分析(1)图：物质通过生物膜从高浓度一侧向低浓度一侧扩散，不需要转运蛋白，不需要能量，为自由扩散。图：物质通过生物膜从高浓度一侧向低浓度一侧扩散，需要转运蛋白，不需要能量，为协助扩散。图：物质通过生物膜从高浓度一侧向低浓度一侧扩散，需要通道蛋白，为协助扩散。图：物质通过生物膜从低浓度一侧向高浓度一侧运输，需要载体蛋白，需要能量，为主动运输。图：由图可知为胞吞胞吐作用，需要消耗能量。(2)A.仅受浓度差影响的为自由扩散。B蛋白活性抑制剂抑制蛋白质的作用，影响协助扩散和主动运输。C呼吸酶抑制剂抑制呼吸产能，影响主动运输和胞吞、胞吐。(3)甘油

13、运输属于自由扩散，红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，水分子多数是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞的，多数离子运输方式为主动运输。(4)蛋白质属于大分子，释放到细胞外属于胞吐，与膜的流动性有关。答案(1)自由扩散协助扩散协助扩散主动运输载体蛋白胞吞和胞吐(2)(3)(4)需要流动性技法提升快速判断物质进出细胞的方式(1)结合实例直接进行判断。(2)根据物质运输方式所需条件进行判断。(3)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；被动运输一定是顺浓度梯度的跨膜运输。1如图显示物质 P 和 Q 跨膜出细胞，下列叙述正确的是()A物质 P 可能是氧气B物质 Q 一定是水分子C

14、物质 P 和 Q 出细胞都需要转运蛋白D物质 P 和 Q 出细胞未必都消耗能量答案D解析氧气的运输方式是自由扩散，而物质P 出细胞是由低浓度到高浓度的主动运输， A 错误； 水分子的运输方式是自由扩散或协助扩散， 可用物质 Q 表示，但物质 Q 不一定是水，B 错误；物质 P 出细胞需要载体蛋白，物质 Q 出细胞是被动运输，包括自由扩散和协助扩散，而自由扩散不需要转运蛋白，C 错误；物质P 的运输方向是低浓度到高浓度，表示主动运输，需要消耗能量，物质 Q 的运输方向是高浓度到低浓度，可表示被动运输，不消耗能量，D 正确。2下列有关主动运输的过程说法错误的是()A一种载体蛋白可以与多种离子或分子

15、结合B需主动运输的物质需先与膜上载体蛋白结合C载体蛋白运输完离子后又恢复原状D载体蛋白运输离子或其他物质时，空间结构是发生改变的答案A解析一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。3.如图所示为细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述正确的是()Aa 与 b 过程均以膜的选择透过性为基础Ba 过程不需要转运蛋白协助Cb 过程不需要细胞供能Db 是细胞排泄所有废物的基本方式答案B解析细胞对大分子物质的胞吞或胞吐都离不开囊泡的形成，这都依赖于膜的流动性，不是选择透过性，A 错误；胞吞不需要转运蛋白协助，B 正确；胞吐和胞吞都需要消耗能量，C 错误；细胞内的代谢废物，如二

16、氧化碳、尿素等，这些小分子物质的排出方式不是胞吐，D 错误。4 吞噬细胞能够吞噬衰老的细胞以及侵入人体的病原菌， 对这一过程的认识正确的是()A消耗 ATP，体现了细胞膜的流动性和选择透过性B消耗 ATP，体现了细胞膜的流动性和识别功能C不消耗 ATP，吞噬的动力来源于膜的流动性D不消耗 ATP，吞噬过程的实质是病原菌的入侵答案B解析吞噬细胞能够吞噬衰老的细胞以及侵入人体的病原菌，属于胞吞，需要消耗能量，体现了细胞膜的流动性和识别功能。5如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据图回答：(1)图中 A 表示_方式，B 表示_方式，C 表示_方式，D 表示_方式。(2)甘油和葡萄糖两种物质中，通过

17、 B 方式进入红细胞的是_。(3)与 A 方式相比，B 方式的主要特点是需要借助_，该物质是在细胞内的_上合成的。(4)胰岛 B 细胞分泌胰岛素是通过_(填字母)方式进行的，该种运输方式也体现出细胞膜_的特点，穿膜层数为_。(5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，_(填字母)方式将会受到较大影响。答案(1)自由扩散协助扩散主动运输胞吐(2)葡萄糖(3)转运蛋白核糖体(4)D具有一定的流动性0(5)C、D解析(1)A 从高浓度到低浓度，不需要转运蛋白和能量，表示自由扩散；B图中物质的运输方向是高浓度运输到低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，表示协助扩散； C 图中物质的运输方向是低浓度运输到高浓度， 需要载体蛋白和能量，属于主动运输；D 图中生物大分子形成囊泡，以胞吐的方式出细胞。(2)葡萄糖以协助扩散方式进入红细胞。(3)B 与 A 相比需要转运蛋白参与。蛋白质在核糖体上合成。(4)胰岛素的化学本质是蛋白质，分泌过程属于胞吐，体现了细胞膜具有一定的流动性，胞吞、胞吐是借助于膜的融合完成的，穿膜层数为 0。(5)主动运输和胞吞、胞吐需要消耗能量。若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，影响供能，则会影响主动运输和胞吞、胞吐。