人教版高中生物必修1分子与细胞第4章第2节主动运输与胞吞、胞吐课件

第2节主动运输与胞吞、胞吐第4章细胞的物质输入和输出1．概念：物质__________进行跨膜运输，需要________的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的____，这种方式叫作主动运输。知识点1主动运输逆浓度梯度载体蛋白能量2．过程结合：物质与膜上__________________结合。↓转运：(1)能量推动。(2)载体蛋白的________发生变化。(3)物质从细胞膜____转运到____________________________

____________。载体蛋白的特定部位空间结构一侧另一侧并释放出来，载体蛋白随后又恢复原状3．实例(1)K＋、Ca2+和Na＋等离子通过细胞膜。(2)小肠上皮细胞吸收______________等分子。4．意义：保证细胞和个体______________，主动选择吸收____________，排出____________________的物质。葡萄糖、氨基酸生命活动的需要所需要的物质代谢废物和对细胞有害(P70“与社会的联系”)人肺囊性纤维化发生的主要原因是患者肺部支气管上皮细胞表面________功能异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。载体蛋白通道蛋白参与主动运输吗？提示：不参与，通道蛋白参与协助扩散。基于对主动运输过程及生理意义的理解，判断下列表述是否正确。1．氧气浓度的高低对细胞逆浓度梯度吸收物质不造成影响。

(

)提示：氧气浓度通过影响细胞呼吸产生的能量多少影响主动运输。2．温度影响主动运输的速率，也影响被动运输的速率。

(

)3．细胞通过主动运输使细胞膜内外的浓度趋于相等。

(

)提示：主动运输的方向为逆浓度梯度，膜内外物质的浓度不等。4．主动运输过程中载体蛋白空间结构的改变需要能量驱动。

(

)×√×√材料1

构建模型是研究物质出入细胞的方式中常用的科学方法。图1是某小组同学所构建的模型及作出的相应说明。

材料3已知蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K＋、C6H12O6的方式相同。为研究某种毒素对这三种物质吸收情况的影响，对蟾蜍的离体心脏施加一定量的某种毒素。1．图1中①②③④各属于哪种物质运输方式？提示：①为自由扩散，②为协助扩散，③为协助扩散，④为主动运输。2．从浓度、转运蛋白、能量三个方面简述①②③④所示物质运输方式的特点。提示：①顺浓度梯度运输，不需要转运蛋白，不需要能量；②顺浓度梯度运输，需要通道蛋白，不需要能量；③顺浓度梯度运输，需要载体蛋白，不需要能量；④逆浓度梯度运输，需要载体蛋白，需要能量。3．从图2中可以看出番茄和水稻对相关离子的吸收有何差异？这说明了什么？

4．请尝试构建培养液中O2浓度对Mg2+主动运输速率的影响曲线模型。提示：5．若施加某种毒素后Ca2+吸收明显减少，但K＋、C6H12O6的吸收不受影响，试分析最可能的原因是什么。提示：由于载体蛋白具有专一性，该毒素可能抑制了转运Ca2+的载体蛋白的活性，而对K＋、C6H12O6的运输无影响。6．若施加某种毒素后，Ca2+、K＋、C6H12O6的吸收都受影响，其原因又是什么？提示：施加某种毒素后，Ca2+、K＋、C6H12O6的吸收都受影响，最可能的原因是该毒素能抑制细胞呼吸产生能量。[深化归纳]1．模式图中物质跨膜运输方式的判断2．影响物质跨膜运输曲线的分析及判断(1)图1、图2表示物质浓度对跨膜运输速率的影响，其中图1表示的运输方式为自由扩散，图2表示的运输方式是协助扩散或主动运输。图2中P点之后运输速率不变的原因主要是膜上转运蛋白的数量有限。(2)图3、图4表示O2浓度对跨膜运输速率的影响，其中图3表示的运输方式为自由扩散或协助扩散，图4表示的运输方式为主动运输。图4中P点之后运输速率不变的限制因素是载体蛋白的数量。(3)若图3表示哺乳动物成熟红细胞的物质运输，还可表示主动运输。[对点练习]1．主动运输的能量可来自ATP水解或电化学梯度(离子的浓度梯度)，下图是与小肠上皮细胞有关的葡萄糖、Na＋跨膜运输的示意图，其中a、b、c表示转运蛋白，“

”“

”的个数代表分子(或离子)的浓度。据图分析，下列相关叙述正确的是(

)A．小肠上皮细胞通过a、c两种转运蛋白运输Na＋的方式不同B．在转运蛋白b、c的协助下，小肠上皮细胞内外的葡萄糖和Na＋浓度都趋于相等C．转运蛋白a能同时转运葡萄糖和Na＋，因此转运蛋白a无特异性D．葡萄糖通过转运蛋白a进入小肠上皮细胞所需能量由ATP水解提供√A

[小肠上皮细胞通过a转运蛋白运输Na＋时是顺浓度梯度进行的，属于协助扩散，而通过c运输Na＋时是逆浓度梯度进行的，需要消耗ATP，是主动运输，故小肠上皮细胞通过a、c两种转运蛋白运输Na＋的方式不同，A正确；转运蛋白c运输Na＋，是由低浓度向高浓度一侧运输，为主动运输，最终会使细胞外的Na＋浓度高于细胞内的Na＋浓度，B错误；据图示分析可判断葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na＋从肠腔到小肠上皮细胞是相同的载体蛋白a，但该载体不能转运其他的小分子或离子，因此说明该载体蛋白具有特异性，C错误；葡萄糖通过转运蛋白a进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度进行的，属于主动运输，其消耗的能量由细胞内外Na＋浓度差产生的电化学梯度提供，D错误。]

的吸收速率与O2浓度呈正相关主动运输需要载体蛋白，作物乙根细胞的细胞膜上载体蛋白数量有限

物乙，作物甲需要能量多，消耗O2多

知识点2胞吞与胞吐

3．特点(1)需要消耗细胞呼吸所释放的能量。(2)需要膜上______的参与→存在着选择性。(3)与细胞膜上磷脂双分子层的______有关。(4)存在细胞膜的分离与融合现象。4．意义为____________等生物大分子进出细胞提供了通道。蛋白质流动性蛋白质和多糖(P72“与社会的联系”)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。与变形虫通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞相关的细胞器是什么？提示：溶酶体。5．细胞的物质输入和输出的基础(1)协助扩散和主动运输转运蛋白的__________________________，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有__________的结构基础。(2)胞吞和胞吐：需要膜上______的参与，更离不开膜上____________________。种类和数量或空间结构的变化选择透过性蛋白质磷脂双分子层的流动性基于对胞吞、胞吐过程的特点、意义等相关知识的认识，判断下列表述是否正确。1．大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗能量。

(

)提示：大分子有机物进入细胞需要膜上蛋白的参与，靠转运蛋白无法运输。2．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。

(

)×√3．引起阿米巴痢疾的病原体是细菌。

(

)提示：引起阿米巴痢疾的病原体是痢疾内变形虫。4．胞吞、胞吐是特殊的现象，它们运输物质不需要消耗细胞呼吸所释放的能量。

(

)提示：胞吞、胞吐是普遍的现象，运输物质时需消耗能量。5．生物膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础。

(

)××√材料1

转运蛋白虽然能够帮助许多离子和小分子通过细胞膜，但是，对于像蛋白质和多糖这样的生物大分子的运输却无能为力。变形虫摄取水中的有机物颗粒，就需要解决大分子物质进入细胞的问题。乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶，都需要排出细胞外。其实，大部分细胞都能够摄入和排出特定的大分子物质。这些大分子是怎样进出细胞的呢？右图为变形虫的胞吞和胞吐示意图。材料2

LDL是一种低密度脂蛋白，进入细胞后会被水解，释放出胆固醇和脂肪酸，一旦体内的胆固醇过多就会导致细胞功能障碍发生疾病，最严重的就是导致血管内皮细胞受损，从而发生动脉粥样硬化，这是造成心脑血管病的最主要原因之一。如图是胆固醇进入细胞的方式：1．当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷成小囊，包围着大分子。试推测“膜上的蛋白质”有什么作用？提示：“膜上的蛋白质”起识别作用，保证细胞需要的分子能被细胞摄入。2．胞吞、胞吐过程的实现体现生物膜的什么特点？提示：生物膜的流动性。3．上述材料2的LDL进入细胞的方式是什么？判断依据是什么？提示：胞吞。LDL是一种低密度脂蛋白，属于大分子物质，进入细胞的方式为胞吞。4．结合材料2有关内容分析如何预防胆固醇过高？提示：形成健康的饮食习惯，减少胆固醇的摄入，适当进行体育锻炼，增强代谢能力。[深化归纳]1．胞吞和胞吐(1)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、蛋白质以及多糖等大分子，某些小分子物质也可通过胞吞和胞吐方式运输。(2)胞吞和胞吐都不需要载体蛋白，但需要膜上蛋白质的参与，需要消耗细胞呼吸所释放的能量。(3)胞吞、胞吐通过膜的融合将物质吸收到细胞内或释放到细胞外，体现了细胞膜具有一定的流动性。(4)胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。2．“三看法”判断物质跨膜运输方式[对点练习]3．由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。其过程如下图所示，下列有关叙述错误的是(

)A．该过程以膜的流动性为基础B．由受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能C．Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式运输D．该过程不能体现细胞膜的选择透过性√C

[胞吞作用有细胞膜的凹陷，以膜的流动性为基础，A正确；由图可知，大分子物质与受体结合时首先需要经过识别作用，且胞吞过程需要消耗细胞呼吸产生的ATP，B正确；Na＋、K＋等无机盐离子是小分子物质，通过协助扩散或主动运输进行跨膜运输进出细胞，而图示为胞吞过程，C错误；由该图示可知受体介导的胞吞作用是生物大分子的运输过程，以膜的流动性为基础，存在细胞识别并需内部供能，但不能体现细胞膜的选择透过性，D正确。]4．如图表示物质进入细胞的四种方式，下列说法正确的是(

)A．温度只影响图中②和③过程的速率B．小肠上皮细胞吸收乙醇和氨基酸的方式分别是②、③C．由图可知，细胞膜上某些蛋白质可能同时具有催化和运输功能D．吞噬细胞通过④过程吞噬病原体依赖于膜的选择透过性√C

[温度影响分子的运动速率、膜的流动性、酶的活性，即图中①②③④四种运输方式都会受到温度的影响，A错误；乙醇进入细胞的方式是自由扩散，对应题图中的①，B错误；由图可知，ATPase为ATP酶，具有催化功能，在题图生理过程中还具有载体蛋白的运输功能，因此细胞膜上某些蛋白质可能同时具有催化和运输功能，C正确；④过程属于胞吞作用，吞噬细胞通过④过程吞噬病原体依赖于细胞膜的流动性，D错误。]1．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，这种方式叫作主动运输。2．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。3．大分子物质进出细胞可以采取胞吞、胞吐的运输方式，胞吞、胞吐也需要消耗细胞呼吸所释放的能量。4．一些不带电荷的无机小分子和脂溶性的有机小分子可以通过自由扩散的方式进出细胞，离子和一些较小的有机分子的跨膜运输必须借助于转运蛋白。1．下列有关主动运输的叙述错误的是(

)A．主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量B．细胞膜上的载体种类决定了细胞主动吸收的物质的类别C．主动运输的结果是细胞内外的浓度差趋于0D．温度可通过影响生物膜的流动性来影响物质运输速率课堂检测素养测评243题号15√C

[主动运输的结果是使细胞内外维持一定的浓度差，C错误。]2．正常情况下，甲、乙两种物质在同一动物细胞内外的浓度情况如图所示。在进行跨膜运输时，下列说法正确的是(

)A．甲运出细胞一定有载体蛋白的参与B．甲进入细胞一定需要能量C．乙运出细胞一定有载体的参与D．乙进入细胞一定不需要能量√243题号15A

[甲运出细胞是逆浓度梯度进行的主动运输，需要消耗能量，一定有载体蛋白的参与，A正确；甲进入细胞是顺浓度梯度进行的，不需要能量，B错误；乙运出细胞是顺浓度梯度进行的，不一定有载体的参与，C错误；乙进入细胞是逆浓度梯度进行的，一定需要能量，D错误。]243题号153．如图表示植物从土壤中吸收某离子的过程。下列相关叙述中，不正确的是(

)A．该离子的运输既需载体蛋白也需ATP，所以是主动运输B．该离子可以从低浓度到高浓度运输C．如果细胞膜上运输该离子的载体蛋白被去除，则该离子不能被运输D．运输该离子的载体蛋白不能被重复利用√243题号15D

[从图中可以看出，该离子的运输既需要消耗ATP也需要载体蛋白协助，且运输方向是从低浓度到高浓度的，所以可以判断该离子的运输方式是主动运输，A、B正确；该矿质离子的运输需要载体蛋白，如果细胞膜上运输该矿质离子的载体蛋白被去除，则该矿质离子不能被运输，C正确；载体蛋白可以重复利用，D错误。]243题号154．下图为新冠病毒侵入人体细胞的部分过程示意图，下列叙述错误的是(

)A．该过程需要消耗细胞代谢产生的能量B．病毒进入细胞需要细胞膜上蛋白质的参与C．病毒进入细胞的方式依赖于细胞膜的流动性D．该过程说明细胞膜能进行细胞间的信息交流243题号15√D

[该侵染过程属于胞吞，需要消耗细胞代谢产生的能量，A正确；新冠病毒的S蛋白需要与细胞膜上的受体识别，说明胞吞时离不开细胞膜上蛋白质的参与，B正确；新冠病毒需要通过胞吞方式进入人体细胞，依赖于细胞膜的流动性，C正确；新冠病毒没有细胞结构，所以该过程不能体现细胞间的信息交流功能，D错误。]243题号155．如图是物质进出细胞的四种方式的模式图(黑点代表物质分子)，据图回答：243题号15(1)图中甲表示的运输方式为__________，乙表示的运输方式为__________，影响丙表示的运输方式速率快慢的因素有_________________________________________________(写出两条即可)。(2)与甲方式相比，乙方式的主要特点是需要借助________，该物质是在细胞内的__________(填细胞器)上合成的。(3)细胞分泌蛋白质是通过_______(填编号)方式进行的，该种