主动运输和胞吞、胞吐课件

第四章细胞的物质输入和输出第2节

主动运输课程内容标准核心素养对接1．举例说明主动运输的过程、特点和意义。2．举例说明胞吞、胞吐的特点。3．利用细胞膜的流动镶嵌模型解释物质跨膜运输的方式。1．结构与功能观：细胞膜结构与物质运输功能的适应性。(生命观念)2．分析与综合：对比分析物质运输方式的特点，归纳异同点。(科学思维)3．根据物质运输方式的差异，设计实验探究某种物质的运输方式。(科学探究)高浓度低浓度自由扩散磷脂双分子层载体蛋白通道蛋白协助扩散高浓度低浓度高浓度低浓度被动运输O2葡萄糖Na+比方：球往低处滚比方：卡车载货下坡甲状腺滤泡上皮细胞血液任务1：阅读教材问题探讨，探讨甲状腺上皮细胞吸收碘离子的方式

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。碘是合成甲状腺激素的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20~25倍。1、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？

不是2.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞提供能量？需要逆浓度梯度运输

I−低

I−高

无论是植物细胞、动物细胞还是微生物细胞，许多物质的跨膜运输是逆浓度梯度的。例如①小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度，但它们仍然能被小肠上皮细胞吸收；②人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍；③轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。小肠上皮细胞氨基酸、葡萄糖

高氨基酸、葡萄糖

低人红细胞K+高K+低轮藻细胞K+高K+低任务2:观察主动运输示意图，概括主动运输的过程。载体蛋白细胞外细胞内ATP

能量低浓度高浓度一、主动运输1.概念：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋

白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所

释放的能量，这种方式叫做主动运输。2.特点：低浓度高浓度(逆浓度梯度运输)②需要载体蛋白的协助③消耗能量(ATP)①主动运输—物质逆浓度梯度进出细胞的运输

低浓度→高浓度，需载体和能量外细胞膜内能量比方：卡车载货上坡注意：载体蛋白具有专一性，一种载体只能与一种相应的被运输的物质相结合。也就是说，不同的物质需要不同的载体运输。不同细胞膜上运输物质的载体的种类和数量是不同的。例如：K＋、Ca2＋等离子，氨基酸、葡萄糖等进入小肠上皮细胞载体蛋白具有特异性

一种载体蛋白只转运一种或一类分子或离子离子或分子要与载体蛋白结合，在能量的推动下，载体蛋白的空间结构会发生变化，将结合的分子或离子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放后，载体蛋白又恢复原状。请判断图中运输物质的前后顺序：__________________

不同的物质需要不同的载体蛋白运输。不同细胞膜上运输物质的载体的种类和数量是不同的。c→b→d→a考考你下图的运输方式是哪种方式?主动运输载体蛋白能量细胞外细胞内细胞膜一、主动运输4.实例：3.影响因素：2.特点：低浓度高浓度(逆浓度梯度运输)②需要载体蛋白

③消耗能量小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸，甲状腺滤泡上皮细胞吸收Ⅰ-、红细胞吸收K+等①

载体蛋白的种类和数量、ATP(能量)的多少载体蛋白细胞外细胞内ATP

能量5.意义：普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输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，从而保证细胞和个体生命活动的需要。与社会的联系

囊性纤维化发生的原因是，患者肺部支气管上皮细胞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。

类似的疾病还有很多，解析这些转运蛋白的结构，将有助于找到治疗疾病的办法。任务3：比较协助扩散和主动运输的异同，填写学习任务单。协助扩散主动运输能量运输方向是否需载体是否耗能量举例协助扩散主动运输任务3：比较协助扩散和主动运输的异同，填写学习任务单。运输方向是否需载体是否耗能量举例协助扩散主动运输顺浓度梯度逆浓度梯度是是否是红细胞吸收葡萄糖、水通过通道蛋白运输红细胞吸收K+比较三种物质运输方式的异同：运输方向是否需载体是否耗能量举例协助扩散主动运输自由扩散顺浓度梯度逆浓度梯度是是否是红细胞吸收葡萄糖红细胞吸收K+顺浓度梯度否否红细胞吸收O2二、完善物质跨膜运输方式图解主动运输自由扩散协助扩散载体蛋白通道蛋白

任务4

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上的磷脂双分子层。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。内质网合成的蛋白质高尔基体囊泡这种大分子物质排出细胞的过程叫作胞吐。

转运蛋白能够帮助许多离子和小分子通过主动运输或协助扩散进出细胞膜，但是对于像蛋白质和多糖这些生物大分子的运输却无能为力。变形虫的胞吞、胞吐示意图有机物颗粒通过什么方式进入？二、胞吞和胞吐大分子物质或颗粒性物质的运输

(一)胞吞

1.过程：

蛋白质大分子与膜上的蛋白质结合，细胞膜内陷形成小囊包裹大分子，小囊从细胞膜分离形成囊泡，进入细胞内部小囊囊泡①细胞外→细胞内③消耗能量2.特点：4.实例：白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等②不需要转运蛋白的协助，(但需要特定的膜蛋白参与)3.影响因素：能量二、胞吞和胞吐大分子物质或颗粒性物质的运输

(二)胞吐

1.过程：

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。①细胞内→细胞外③消耗能量2.特点：4.实例：分泌蛋白的分泌②不需要转运蛋白的协助3.影响因素：能量囊泡（三）胞吞和胞吐的相同点：都________消耗能量,都_______转运蛋白的协助，这两种方式依赖于细胞膜的结构特点,即

。二、胞吞和胞吐需要具有一定的流动性胞吞胞吐过程中物质通过______层生物膜。0不需要胞吞和胞吐结构基础：

特点：

实例：膜的流动性需要能量，不需要载体白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒(胞吞)；分泌蛋白的排出(胞吐)

而自由扩散、协助扩散和主动运输均依赖于膜的选择透过性

综上所述，除一些不带电的小分子是自由扩散外，离子和较小的有机物的跨膜运输必须借助于转运蛋白，体现了蛋白质是生命活动的承担者。

一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此膜上转运蛋白的种类和数量，对物质的跨膜运输起着决定作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。

像蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。三、物质运输的方式与细胞膜结构的关系

主动运输和胞吞胞吐知识网络构建如温度、氧气、呼吸抑制剂体现膜的选择透过性协助扩散自由扩散小分子和离子物质跨膜运输的方式主动运输

大分子物质跨膜运输的方式

胞吞

胞吐消耗能量顺浓度梯度被动运输载体蛋白课堂小结

素养培优1．不同因素对物质跨膜运输的影响自由扩散协助扩散或主动运输1、不同因素对物质跨膜运输的影响

(1)物质浓度(在一定的范围内)P点之后运输速率不变的原因是膜上载体蛋白的数量有限A点之前为协助扩散A点之后为主动运输P点之后运输速率不变的原因是膜上载体蛋白的数量有限时间细胞外浓度细胞内浓度0AP(2)氧气浓度自由扩散或协助扩散主动运输1、不同因素对物质跨膜运输的影响

P点之后运输速率不变的原因是膜上载体蛋白的数量有限呼吸强度运输速率0P若把横坐标换成呼吸强度，那么主动运输的曲线起点在哪？1、不同因素对物质跨膜运输的影响

学案P49(3)温度2．探究物质跨膜运输的实验设计

新课程P107(1)探究是主动运输还是被动运输(2)探究是自由扩散还是协助扩散通过测定培养液中某离子的剩余量确定写P107/2.实验组对照组：正常培养痢疾内变形虫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。在人体肠道内寄生的一种变形虫一一痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，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。与社会的联系能量(ATP)能量(ATP)能量(ATP)浓度差浓度差动力细胞内→细胞外细胞外→细胞内低浓度→高浓度高