4.2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、胞吐自由扩散演示按钮协助扩散演示按钮方式自由扩散协助扩散条件能量转运蛋白速率影响因素实例运输方向不需要不需要不需要需要O2、CO2、脂溶性小分子离子、一些小分子有机物被运物质浓度高的一侧→浓度低的一侧（顺浓度梯度）浓度差浓度差、转运蛋白温故知新：被动运输生命活动需要的各种物质都可以通过被动运输完成吗？问题探讨讨论1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？2.这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？

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高20-25倍。甲状腺细胞的独白不是，具有普遍性甲状腺甲状腺滤泡上皮细胞碘浓度低碘浓度高被动运输都是顺浓度梯度进行的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？人红细胞吸收K+轮藻细胞吸收K+小肠上皮细胞吸收氨基酸,葡萄糖实例1：小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度。实例2：人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。实例3：轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。具有普遍性

→无论是动植物细胞还是微生物细胞，都有许多物质的跨膜运输是逆浓度梯度的情境材料一想一想物质逆浓度进出细胞膜应具备什么条件？

具体如何运输？——自主阅读P69最后一段（1min)【任务①】探究：主动运输发生的条件资料1：轮藻对磷酸盐的吸收可以从低浓度到高浓度，为探究轮藻对磷酸盐的吸收是否需要能量，研究人员做了以下实验：【探索新知1】一、主动运输轮藻细胞KH2PO4+蒸馏水KH2PO4+有氧呼吸抑制剂轮藻细胞实验结论：细胞完成逆浓度梯度运输（主动运输）__________。需要能量实验前后溶液中磷酸盐的浓度差mg/L资料2：为探究细胞吸收磷酸盐是否需要载体蛋白：①研究人员合成人工膜将其置于磷酸盐溶液中，并提供能量，一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度几乎没有发生改变。②随后研究人员又在人工合成的脂双层膜中镶嵌入某种蛋白质，将新合成的人工膜其置于磷酸盐溶液中，并提供能量，一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度降低了。【任务①】探究：主动运输发生的条件【探索新知1】一、主动运输实验结论：细胞完成逆浓度梯度运输（主动运输）

________。需要载体蛋白【探索新知1】一、主动运输归纳总结1概念：

物质

进行跨膜运输，需要

的协助，同时还需要消耗

，这种方式叫作主动运输。逆浓度梯度载体蛋白细胞内化学反应所释放的能量【探索新知1】一、主动运输归纳总结2过程：一、主动运输1.过程：①

与膜上载体蛋白特定部位结合②在细胞内化学反应释放能量的推动下，载体蛋白的

发生改变ATP③将所结合的离子或分子从膜的一侧转运到另一侧并

④载体蛋白恢复原状，又可以去转运

的其他离子或分子。离子或分子空间结构释放出来同种物质Na+-K+泵（载体蛋白）(1)会与被转运的物质结合(3)转运过程中空间结构发生变化(2)具有特异性/专一性

——一种载体蛋白只适合与一种或一类离子、分子结合(4)转运结束恢复原状，可重复利用载体蛋白的特点(5)具有饱和性一、主动运输转运蛋白通道蛋白：只参与协助扩散载体蛋白：参与协助扩散或者主动运输一、主动运输①方向：②条件：逆浓度梯度需要载体蛋白的协助需要消耗能量3.特点：思考：1.与主动运输有关的细胞器有？

核糖体（合成载体蛋白）、线粒体（提供能量）→建立或维持物质在膜两侧的浓度梯度一、主动运输4.影响因素：载体蛋白的数量、能量（影响能量产生的因素，如O2浓度、温度）PPP点前后的限制因素？←限制因素：载体蛋白的数量限制因素：能量

↓←限制因素：能量限制因素：载体蛋白数量

↓P→影响呼吸速率，影响能量供应←无氧呼吸供能←限制因素：O2浓度限制因素：载体蛋白数量

↓P←限制因素：物质浓度限制因素：载体蛋白数量或能量

↓一、主动运输（4）温度温度生物膜的流动性酶活性呼吸速率影响影响影响影响物质运输速率温度对主动运输的影响一、主动运输6.能量来源：

第一类：直接消耗ATP的主动运输,通常称为泵（ATP驱动泵）。①Na+-K+泵②H+泵ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。一、主动运输6.能量来源：

第二类：间接消耗ATP的主动运输。如图：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+浓度差产生的电化学势能。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。主动运输原尿中的葡萄糖如果不能全部被肾小管上皮细胞重吸收，则会排出体外，对人体不利。机体每天可产生40～60mmol氢离子(H＋)固定酸，这些氢离子必须被中和并由肾脏排出，否则会对机体造成严重危害。肾小管通过主动运输分泌氢离子的功能可以确保其从尿液中顺利排出。主动运输有什么意义？

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。一、主动运输8.意义：

桐花树的泌盐现象海鸟（海鸥）的盐腺盐腺生活在高盐度的海水中，通过叶片排出多余的盐盐份，维持体内低浓度的盐类，以减轻盐对植物的伤害。体现生物膜的选择透过性与社会的联系病因：是一种常染色体隐性遗传病患者肺部气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白(CFTR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。囊性纤维病：A.载体蛋白数量、能量B.能量、载体蛋白数量C.载体蛋白数量、离子浓度D.能量、离子浓度实战训练

如图是胡萝卜在不同氧浓度下从硝酸钾溶液中吸收K＋和

的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收速率不同的因素分别是()下图为肾小管上皮细胞重吸收原尿中Na＋和葡萄糖的过程示意图。下列说法错误的是()A.钠—钾泵同时具有物质运输和催化功能B.主动运输过程中所需的能量不仅ATP一种来源C.Na＋进出肾小管上皮细胞的方式不同D.抑制肾小管上皮细胞的细胞呼吸对其吸收葡萄糖没有影响D情境材料二分泌蛋白是生物大分子，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。问题6:

我们在上一单元学习的分泌蛋白的形成过程，分泌蛋白是通过自由扩散、协助扩散或者主动运输运出细胞吗？二、胞吞与胞吐胞吞的过程(视频)胞吞过程①大分子与膜上的

结合；②细胞膜

，包围着大分子结合；③小囊从细胞膜

下来，形成

，进入细胞内部。受体蛋白内陷形成小囊分离囊泡能量特点①不需要载体蛋白②需要细胞膜上特定蛋白质的识别③需要细胞呼吸所释放的能量实例白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等。胞吞胞吐胞吐过程①细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成

；②囊泡移到细胞膜处，与细胞膜

；

③大分子排出到细胞外。囊泡融合思考讨论1：胞吞、胞吐过程能发生的结构基础是什么？生物膜具有一定的流动性能量胞吞胞吐影响因素：细胞膜的流动性、温度和能量等跨膜层数为0思考讨论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。

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能以胞吐的方式分泌到细胞外。二、胞吞与胞吐胞吞胞吐与社会的联系

在人体肠道内寄生的一种变形虫——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。如何判断物质出入细胞的方式？三、物质运输方式的判断根据分子大小胞吞（吐）跨膜运输被动运输主动运输协助扩散自由扩散大分子小分子、离子是否消耗能量消耗不消耗是否需要载体不需要需要注意：1.神经递质大部分是小分子物质，但释放的方式也是胞吐。2.通过核孔运输的大分子物质有mRNA、蛋白质等。3.需要膜上蛋白质的参与，离不开膜上磷脂双分子层的流动性。方式被动运输主动运输胞吞、胞吐自由扩散协助扩散运输方向

浓度→

浓度低浓度→高浓度—是否需要载体蛋白_________________不需要能量不消耗_______消耗_____模型

实例水、O2、CO2、苯、甘油、脂肪酸、尿素、固醇、乙醇等红细胞吸收葡萄糖植物吸收矿质元素，小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等吞噬细胞吞噬抗原;分泌蛋白的分泌高低不需要需要需要不消耗消耗四、几种物质运输方式的判断拓展应用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？放入蒸馏水中的草履虫,其伸缩泡的伸缩频率加快,放入海水中的则伸缩频率减慢。2:

柽柳（见下图）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。旱花柽柳主动运输被动运输协助扩散自由扩散(1)探究是主动运输还是被动运输：（自变量：有无能量供应）（自变量：有无转运蛋白）设计实验探究物质跨膜运输方式实验步骤

1.取材、分组、编号2.实验处理（控制自变量）3.观察记录（检测因变量）4.预测实验结果与结论1.取生长状况基本相同的柽柳幼苗，随机分为甲乙两组，

放置在适宜浓度的含有Ca2+，K+的溶液中；2.甲组给予正常的细胞呼吸条件；乙组

；3.一段时间后，检测