【公开课课件】主动运输与胞吞胞吐+课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1

主动运输与胞吞、胞吐情境引入：水体富营养化治理背景：某地由于大量排放未经处理的生活污水和工业废水，导致水体中N、P等营养盐含量过多（磷主要以磷酸盐形式存在），水生生物尤其是藻类大量繁殖，水体生态平衡被破坏，大量水生生物死亡。思考一：要修复水体生态平衡，最关键要改变的是什么？减少水体中过多含N、P的营养盐。利用植物吸收利用氮、磷元素进行代谢活动以去除水体中氮、磷营养物质的方法。

植物生态修复法治理水体富营养化情境分析：H2PO4-的运输方式研究资料一:研究者将大蒜的根分别浸入不同浓度的磷酸盐溶液中，在相同且适宜的条件下培养一段时间，测得下图所示的磷吸收速率曲线。思考二：大蒜根是否吸收磷酸盐呢？为什么？可能为协助扩散理由：该图显示，需要载体蛋白思考三：判断大蒜根细胞吸收磷可能是我们上节课学过哪种运输方式？为什么？吸收在不同浓度的溶液中，均有一定的吸收速率。特点一情境分析：H2PO4-的运输方式研究资料二：实验研究发现在0.025mmol/L的H2PO4-浓度下，大蒜根细胞中的磷酸盐浓度为0.04-0.12mmol/L

，此时细胞仍能吸收磷。思考四：我们之前的推测是否成立？逆浓度梯度运输之前的推测不成立特点二推测：大蒜根细胞吸收硫酸盐需要细胞提供能量情境分析：H2PO4-的运输方式研究资料三：研究发现将大蒜根细胞浸入含DNP（DNP能抑制线粒体的功能）的磷酸盐溶液中，细胞吸收磷的速率明显下降。思考五：此实验说明大蒜根细胞吸收磷还具有什么特征？线粒体（有氧呼吸的主要场所）ATP（直接能源物质）H2PO4-的运输产生离不开需要证明：大蒜根细胞吸收磷酸盐需要细胞提供能量特点三物理模型构建：主动运输任务一：将概念模型转化为物理模型（类似于自由扩散和协助扩散，磷脂双分子层可以用两条线表示）（1）逆浓度梯度运输特点：（2）需要特定的载体蛋白（3）需要消耗能量物质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。过程描述：H2PO4-的主动运输细胞外细胞内细胞膜载体蛋白能量生命观念：结构与功能相适应资料四：研究发现大蒜根细胞几乎不吸收污水中的重金属离子，而对H2PO4

-的吸收能力较强。思考六：

（1）这个例子表明了主动运输的什么特点呢？（2）从结构的角度，大蒜根细胞为什么能选择性地吸收磷？选择性吸收细胞膜上的载体蛋白：一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。结构

载体蛋白的专一性功能

细胞膜物质运输的选择透过性决定生命观念：结构与功能相适应资料五：囊性纤维病是一种遗传病，患者常死于呼吸道感染，肺部阻塞。表层原因：粘液又厚又干分子层面：载体蛋白结构改变归纳概括：主动运输的意义思考七：大蒜根细胞即使消耗能量也要吸收磷，吸收磷对细胞有什么用途呢？碘浓度低碘浓度高归纳概括：主动运输的意义选择性吸收所需要的物质，排出代谢废物和有害物质从而保证细胞和个体生命活动的需要。联系生活：主动运输的例子实例分析：小肠绒毛上皮细胞吸收小肠液中的葡萄糖，并运输到组织液的过程。思考七：

（1）图中涉及几次跨膜运输，分别属于哪种跨膜运输方式？（2）描述小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程。思考这个过程是否需要消耗能量。过程：载体蛋白顺浓度差将Na+转入细胞的同时，将葡萄糖逆浓度梯度转运进来。主动运输协助扩散主动运输消耗能量三次知识小结：物质跨膜运输方式物质跨膜运输方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散物质运输方向是否需要载体蛋白是否需要消耗能量举例

顺浓度梯度高浓度低浓度

顺浓度梯度高浓度低浓度

逆浓度梯度低浓度高浓度不需要需要需要不消耗不消耗消耗

影响运输速率的因素浓度差的大小浓度差大小、载体的种类和数量载体的种类数量、氧浓度、温度等水、气体（氧气、二氧化碳）、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯等）水分子、离子、葡萄糖、氨基酸顺浓度梯度运输离子或其他物质逆浓度梯度运输数学模型分析：三种跨膜运输方式任务二：分析下面各图分别对应哪种跨膜运输方式？图中A、B、C三点物质运输速率的限制因素分别是什么？能量运输速率浓度差运输速率OOC自由扩散运输速率浓度差O运输速率能量OAB自由扩散或协助扩散主动运输协助扩散或主动运输载体蛋白数量载体蛋白数量能量习题练习：主动运输例1离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是（）A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率C一氧化碳被吸入人体以后与血液中的血红蛋白结合，强于氧气与血红蛋白结合能力从而形成的碳氧血红蛋白，使血红蛋白失去了携带氧气及运输氧气的能力生命观念：结构与功能相适应资料五：唾液腺细胞能分泌淀粉酶，胰岛细胞能分泌胰岛素。淀粉酶和胰岛素能通过自由扩散、协助扩散或者主动运输运出细胞吗？【请你根据细胞膜的结构组成做出分析】

淀粉酶和胰岛素都属于生物大分子，直径大的多，细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，无法让这样的大分子直接跨膜进行运输，转运蛋白是用来运输离子和小分子的，也无法转运这些大分子。知识关联：分泌蛋白的合成与运输回忆分泌蛋白合成与运输过程——胞吐的重要实例核糖体肽链氨基酸脱水缩合内质网折叠加工囊泡细胞膜成熟蛋白质线粒体提供能量未成熟蛋白质修饰加工高尔基体囊泡出芽胞外胞吐过程描述：胞吐实例：①消化腺细胞分泌消化酶；②免疫细胞分泌抗体；③胰岛细胞分泌胰岛素等；④乳腺细胞分泌乳腺蛋白

任务三：描述胞吐的过程，并思考还有哪些实例。大分子物质移动到细胞膜处与细胞膜融合物质排出细胞囊泡在细胞内形成过程：需要消耗能量依赖生物膜的流动性特点：过程描述：胞吞过程描述：胞吞

任务四：描述胞吞的过程，并思考还有哪些实例。大分子膜蛋白大分子物质物质进入细胞囊泡与膜上蛋白质结合细胞膜内陷分离过程：实例：①变形虫吞噬单细胞生物等食物；②人体白细胞吞噬细菌、异物等。需要消耗能量依赖生物膜的流动性需要膜上蛋白质的参与特点：注意：胞吞胞吐不属于跨膜运输。联系社会：痢疾内变形虫痢疾内变形虫阿米巴痢疾致命的腹泻、肠道溃疡和肝脓肿胞吐分泌蛋白分解酶肠壁组织细胞被溶解胞吞“吃掉”肠壁组织细胞归纳概括：胞吞与胞吐任务：总结概括胞吞、胞吐这两种运输方式的特点。思考：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。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可以胞吐的方式分泌到细胞外。依赖生物膜的流动性；需要膜上蛋白质的参与；需要消耗能量习题练习：胞吞和胞吐如图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述错误的是(

)A．a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生B．a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成C．b表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新D．