主动运输与胞吞、胞吐课件-高一上学期生物人教版必修1

第2节主动运输与胞吞、胞吐学有目标——课标要求必明记在平时——核心语句必背1.阐明主动运输的过程、特点和意义2.举例说明胞吞、胞吐的过程3.利用细胞膜的流动镶嵌结构模型解释各种物质跨膜运输的方式1.主动运输既需要消耗能量，又需要载体蛋白，无机盐离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时，主要以主动运输方式出入细胞2.生物大分子进出细胞通过胞吞或胞吐，和细胞膜的流动性有关3.细胞膜上转运蛋白的种类和数量或空间结构的变化，对物质跨膜运输起决定性作用，也是细胞膜具有选择透过性的基础【主干知识梳理】一、主动运输1．运输方向：___浓度梯度。2．基本条件(1)细胞膜上相应_________的协助。(2)消耗细胞内化学反应所释放的

。3．生理意义：通过主动运输来选择吸收

，排出

和对细胞

的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。逆载体蛋白能量所需要的物质代谢废物有害二、胞吞与胞吐1．运输的物质：

物质或颗粒性物质。2．过程(1)胞吞大分子→与膜上的

结合→细胞膜内陷形成

→小囊从细胞膜上分离下来，形成

→进入细胞内部。(2)胞吐大分子先包裹在细胞内形成的

中→囊泡移动到

处→与

融合→大分子排出细胞。3．特点：不需要载体，需要消耗

。大分子蛋白质小囊囊泡囊泡细胞膜细胞膜能量三、物质跨膜运输的方式与细胞膜结构的关系1．协助扩散和主动运输依赖细胞膜上

的种类和数量，或转运蛋白_________的变化，这也是细胞膜具有

的结构基础。2．胞吞和胞吐也需要膜上

的参与，更离不开磷脂双分子层的

。转运蛋白空间结构选择透过性蛋白质流动性【教材微点发掘】1．被动运输是顺浓度梯度的转运方式，细胞逆浓度梯度吸收营养物质的方式为主动运输。结合教材第70页图4­-6回答下列问题：(1)主动运输的方向是_______________________________________________。提示：从低浓度一侧运输到高浓度一侧(逆浓度梯度)(2)主动运输需要的条件是___________________________________________。提示：需要膜上的载体蛋白和细胞呼吸产生的能量(3)主动运输过程中载体蛋白发生的变化是_____________________________。提示：离子或分子与载体蛋白结合后，载体蛋白的空间结构发生变化，运输完成后载体蛋白又恢复原状2．在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾，这种病原体通过饮食传播(教材第72页《与社会的联系》)。请回答下列问题：(1)痢疾内变形虫分泌蛋白分解酶的运输方式是

作用，通过

作用“吃掉”肠壁组织细胞。(2)痢疾内变形虫吞噬肠壁组织细胞与细胞膜的

有关。(3)如何预防阿米巴痢疾？提示：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。胞吐胞吞流动性教材问题提示《思考·讨论》之胞吞、胞吐过程的特点及意义(教材第71页)1．细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。2．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在内质网腔中被加工、折叠，具有一定的空间结构，其借助囊泡移动进入高尔基体，再经加工包装后，这包裹在囊泡中的蛋白质就可以胞吐的方式分泌到细胞外。新知探究(一)主动运输【探究·深化】[问题驱动]

1．从主动运输的条件角度分析，与主动运输有直接关系的细胞器有哪些。提示：与能量有关的是线粒体，与载体蛋白有关的是核糖体。2．主动运输需要的能量主要通过细胞进行有氧呼吸提供。植物生长需从土壤中吸收大量无机盐。请解释在农业生产中为什么要给作物松土。提示：松土可增加土壤中O2含量，促进有氧呼吸，有利于植物主动吸收各种无机盐离子。3．研究表明，主动运输的运输速率和细胞的能量供应之间的关系如图所示，请分析：(1)ab段：随能量供应的增加，运输速率增大，说明主动运输

。(2)bc段：受

的限制，能量供应增加，但运输速率不再增加。需要消耗能量载体蛋白数量[重难点拨]

影响主动运输的因素(1)物质浓度(2)O2浓度(3)温度【典题·例析】[典例1]如图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图。据图分析，下列叙述错误的是

(

)A．管腔中氨基酸进入上皮细胞的方式为主动运输B．上皮细胞中氨基酸进入组织液既需要载体协助，也需要消耗能量C．Na＋进、出上皮细胞的方式是不同的D．管腔中Na＋进入上皮细胞能体现细胞膜的选择透过性[解析]根据题图可知，肾小管管腔中的氨基酸进入上皮细胞为逆浓度梯度的运输，属于主动运输(其动力来自Na＋协同运输中的离子梯度)。上皮细胞中氨基酸进入组织液，是由高浓度一侧向低浓度一侧扩散，并且需要载体蛋白的协助，属于协助扩散。管腔中Na＋进入上皮细胞，是由高浓度一侧向低浓度一侧扩散，并且需要载体蛋白的协助，属于协助扩散；上皮细胞中Na＋进入组织液是由低浓度一侧向高浓度一侧的逆浓度运输，需要载体蛋白、消耗能量，属于主动运输。故选B。[答案]

B[典例2]

如图中曲线a、b表示分子跨膜运输速率与O2浓度的关系。下列分析错误的是

(

)A．曲线a代表被动运输，曲线b代表主动运输B．曲线a代表的分子跨膜运输一定不需要转运蛋白C．曲线b转运速率达到饱和的原因是细胞膜上载体蛋白的数量有限D．温度可影响生物膜的流动性，因而对曲线a、b的转运速率均有影响[解析]

O2与细胞呼吸有关，细胞呼吸产生能量，所以主动运输的运输速率与O2浓度有关。由图判断曲线a代表被动运输，曲线b代表主动运输。被动运输包括自由扩散和协助扩散，协助扩散需要转运蛋白。曲线b转运速率达到饱和是因为细胞膜上载体蛋白的数量有限。物质运输与膜的流动性有关，膜的流动性与温度有关。故选B。[答案]

B方法规律物质出入细胞曲线题的解题关键(1)分析此类曲线题时，要注意区分横坐标表示的意义，曲线横坐标不同，表示的物质运输方式不完全相同。(2)解答此类问题时，要明确自由扩散、协助扩散和主动运输三种跨膜运输方式的区别和联系，主要从是否需要能量和转运蛋白两个方面考虑。【应用·体验】1．甲()、乙()两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图所示(颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是

(

)A．乙进入细胞一定有载体蛋白的参与B．乙运出细胞一定有载体蛋白的参与C．甲进入细胞一定需要能量D．甲运出细胞一定不需要能量解析：乙物质进入细胞是逆浓度梯度运输，一定是主动运输，需要载体蛋白的协助，A正确；乙物质运出细胞是顺浓度梯度，不一定需要载体蛋白的参与，B错误；甲物质进入细胞是顺浓度梯度运输，属于被动运输，不需要消耗能量，C错误；甲物质运出细胞是逆浓度梯度运输，一定消耗能量，D错误。答案：A2．甲、乙分别为物质进出细胞的坐标图和模式图，下列相关说法正确的是

(

)A．甲、乙所代表的物质运输方式没有共同点B．图乙的物质运输方式也可以逆浓度梯度进行C．图乙所示的细胞可能是红细胞D．婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程可用图乙中的跨膜运输方式表示解析：甲、乙代表的物质运输方式分别是主动运输和协助扩散，二者的共同点是都需要载体蛋白的协助；图乙所示为协助扩散的运输方式，顺浓度梯度进行；葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，符合图乙所示的从高浓度一侧向低浓度一侧运输、需要载体蛋白协助的特点；婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的方式是胞吞，与图乙不符。故选C。答案：C

新知探究(二)胞吞与胞吐【拓展·深化】1．物质进出细胞的方式比较项目离子和小分子物质大分子和颗粒状物质自由扩散协助扩散主动运输胞吞和胞吐方向高浓度→低浓度高浓度→低浓度低浓度→高浓度与浓度无关转运蛋白不需要需要需要不需要能量不需要不需要需要需要举例水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等脂溶性物质水借助水通道蛋白的运输、血浆中葡萄糖进入红细胞K＋进入红细胞，葡萄糖进入小肠细胞白细胞吞噬细菌、胰岛B细胞分泌胰岛素相关图示：

自由扩散

协助扩散

主动运输

胞吞、胞吐2．有关胞吞和胞吐认识的几个易错点(1)胞吞和胞吐都不需要转动蛋白，但是需要细胞膜上具有识别功能的蛋白质的参与。(2)胞吞和胞吐需要消耗细胞代谢产生的能量。(3)通过胞吞和胞吐方式运输的物质可以是固体，也可以是液体，一般是一些颗粒性物质、蛋白质等大分子。(4)通过胞吞和胞吐方式运输的物质不一定都是大分子，小分子物质也可以通过胞吞和胞吐的方式进出细胞，如乙酰胆碱(一种小分子)。(5)RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核是通过核孔，而不是通过胞吞、胞吐的方式。【典题·例析】[典例1]据报道，一种称作“瘦素穿肠蛋白”的药物能治疗肥胖，可口服使用，以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦。小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式为

(

)A．渗透作用

B．胞吞C．协助扩散

D．主动运输[解析]瘦素穿肠蛋白是一种蛋白质，属于生物大分子，小肠上皮细胞吸收此物质的最可能方式是胞吞。故选B。[答案]

B[典例2]如图是物质进出细胞方式的概念图，对图示分析正确的是

(

)A．①②均需要消耗能量B．⑤和⑥两种方式的共同特点是逆浓度梯度运输物质C．母乳中的免疫球蛋白可通过①和③两种方式被吸收D．③④所示运输方式依赖细胞膜的结构特点[解析]据图分析可知，①是主动运输，②是被动运输，③④分别为胞吞和胞吐，⑤⑥分别为自由扩散和协助扩散。主动运输既消耗能量也需要载体蛋白协助，A错误；被动运输的特点是顺浓度梯度运输物质，B错误；免疫球蛋白是大分子物质，通过胞吞作用吸收，C错误；③④表示胞吞或胞吐，该过程依赖细胞膜的结构特点——流动性，D正确。[答案]

D方法规律“四看法”判断物质运输的方式【应用·体验】1．如图表示胰岛B细胞对不同物质的运输情况，下列叙述与图中相符的是(

)A．运输Ca2＋的载体也可以运输其他金属离子B．K＋通道结构改变可导致细胞无法吸收K＋C．胰岛素的释放以细胞膜的选择透过性为基础D．葡萄糖都是通过图中的运输方式进入各种细胞的解析：载体具有专一性，运输Ca2＋的载体不能运输其他金属离子，A错误；K＋通道是由膜上的蛋白质构成，组成通道的蛋白质结构改变导致通道结构改变，进而导致细胞无法吸收K＋，B正确；胰岛素是以胞吐的方式释放，以细胞膜的流动性为基础，C错误；图中的葡萄糖是以协助扩散的方式进入细胞，小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输，D错误。答案：B2．受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示。下列有关叙述错误的是

(

)A．该过程以膜的流动性为基础B．该过程不能体现细胞膜的选择透过性C．Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式跨膜转运D．受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能解析：胞吞与胞吐均以膜的流动性为基础，不能体现细胞膜的选择透过性，A、B正确；Na＋、K＋等无机盐离子通过主动运输或协助扩散跨膜转运，C错误；受体介导的胞吞过程消耗能量，且依赖细胞识别来实现，D正确。答案：C

科学探究——物质跨膜运输方式的实验探究1．实验原理根据主动运输和被动运输的条件：能量和转运蛋白，确定实验的自变量。2．实验方法(1)探究是主动运输还是被动运输的方法(2)探究是自由扩散还是协助扩散的方法【素养评价】1．科学家在研究Na＋通过细胞膜的运输方式时，做了下

述实验：先向枪乌贼神经纤维里注入微量的放射性同

位素24Na＋，不久可测得神经纤维周围溶液中存在24

Na＋，如果在神经纤维膜外溶液中先后加入某药物和

ATP(水解时可提供能量的物质)，测得周围溶液中24Na＋的量如图所示。据图作出的下列推断，错误的是

(

)A．加入某药物后，溶液中24Na＋的量不再增加B．加入ATP后，细胞中24Na＋的量减少C．“某药物”的作用机理是抑制ATP水解D．“某药物”的作用机理是抑制细胞呼吸解析：由题图可知，在神经纤维膜外溶液中先加入某药物后，测得周围溶液中24Na＋的量停止增加；加入ATP后，周围溶液中24Na＋的量迅速增加，说明

Na＋从神经细胞排出需要消耗能量，属于主动运输，且该药物不能抑制ATP水解，因此该药物的作用是抑制呼吸作用的进行。答案：C2．红树林分布于热带亚热带海岸潮间带，通常受到盐胁迫。红树林植物为抵抗盐胁迫，通过叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的盐