4.2主動運輸與胞吞、胞吐課件高一上學期生物人教版必修1

第2節(jié)主動運輸與胞吞、胞吐自由擴散演示按鈕協(xié)助擴散演示按鈕方式自由擴散協(xié)助擴散條件能量轉(zhuǎn)運蛋白速率影響因素實例運輸方向不需要不需要不需要需要O2、CO2、脂溶性小分子離子、一些小分子有機物被運物質(zhì)濃度高的一側(cè)→濃度低的一側(cè)（順濃度梯度）濃度差濃度差、轉(zhuǎn)運蛋白溫故知新：被動運輸生命活動需要的各種物質(zhì)都可以通過被動運輸完成嗎？問題探討討論1.甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘是通過被動運輸嗎？2.這在各種物質(zhì)的跨膜運輸中是特例還是有一定的普遍性？

人體甲狀腺分泌的甲狀腺激素，在生命活動中起著重要作用。碘是合成甲狀腺激素的重要原料。甲狀腺濾泡上皮細胞內(nèi)碘濃度比血液中高20-25倍。甲狀腺細胞的獨白不是，具有普遍性甲狀腺甲狀腺濾泡上皮細胞碘濃度低碘濃度高被動運輸都是順濃度梯度進行的3.這在各種物質(zhì)的跨膜運輸中是特例還是有一定的普遍性？人紅細胞吸收K+輪藻細胞吸收K+小腸上皮細胞吸收氨基酸,葡萄糖實例1：小腸液中氨基酸、葡萄糖的濃度遠低于它們在小腸上皮細胞中的濃度。實例2：人紅細胞中K+的濃度比血漿高30倍。實例3：輪藻細胞中K+的濃度比周圍水環(huán)境高63倍。具有普遍性

→無論是動植物細胞還是微生物細胞，都有許多物質(zhì)的跨膜運輸是逆濃度梯度的情境材料一想一想物質(zhì)逆濃度進出細胞膜應(yīng)具備什么條件？

具體如何運輸？——自主閱讀P69最后一段（1min)【任務(wù)①】探究：主動運輸發(fā)生的條件資料1：輪藻對磷酸鹽的吸收可以從低濃度到高濃度，為探究輪藻對磷酸鹽的吸收是否需要能量，研究人員做了以下實驗：【探索新知1】一、主動運輸輪藻細胞KH2PO4+蒸餾水KH2PO4+有氧呼吸抑制劑輪藻細胞實驗結(jié)論：細胞完成逆濃度梯度運輸（主動運輸）__________。需要能量實驗前后溶液中磷酸鹽的濃度差mg/L資料2：為探究細胞吸收磷酸鹽是否需要載體蛋白：①研究人員合成人工膜將其置于磷酸鹽溶液中，并提供能量，一段時間后發(fā)現(xiàn)實驗前后磷酸鹽濃度幾乎沒有發(fā)生改變。②隨后研究人員又在人工合成的脂雙層膜中鑲嵌入某種蛋白質(zhì)，將新合成的人工膜其置于磷酸鹽溶液中，并提供能量，一段時間后發(fā)現(xiàn)實驗前后磷酸鹽濃度降低了?！救蝿?wù)①】探究：主動運輸發(fā)生的條件【探索新知1】一、主動運輸實驗結(jié)論：細胞完成逆濃度梯度運輸（主動運輸）

________。需要載體蛋白【探索新知1】一、主動運輸歸納總結(jié)1概念：

物質(zhì)

進行跨膜運輸，需要

的協(xié)助，同時還需要消耗

，這種方式叫作主動運輸。逆濃度梯度載體蛋白細胞內(nèi)化學反應(yīng)所釋放的能量【探索新知1】一、主動運輸歸納總結(jié)2過程：一、主動運輸1.過程：①

與膜上載體蛋白特定部位結(jié)合②在細胞內(nèi)化學反應(yīng)釋放能量的推動下，載體蛋白的

發(fā)生改變ATP③將所結(jié)合的離子或分子從膜的一側(cè)轉(zhuǎn)運到另一側(cè)并

④載體蛋白恢復(fù)原狀，又可以去轉(zhuǎn)運

的其他離子或分子。離子或分子空間結(jié)構(gòu)釋放出來同種物質(zhì)Na+-K+泵（載體蛋白）(1)會與被轉(zhuǎn)運的物質(zhì)結(jié)合(3)轉(zhuǎn)運過程中空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化(2)具有特異性/專一性

——一種載體蛋白只適合與一種或一類離子、分子結(jié)合(4)轉(zhuǎn)運結(jié)束恢復(fù)原狀，可重復(fù)利用載體蛋白的特點(5)具有飽和性一、主動運輸轉(zhuǎn)運蛋白通道蛋白：只參與協(xié)助擴散載體蛋白：參與協(xié)助擴散或者主動運輸一、主動運輸①方向：②條件：逆濃度梯度需要載體蛋白的協(xié)助需要消耗能量3.特點：思考：1.與主動運輸有關(guān)的細胞器有？

核糖體（合成載體蛋白）、線粒體（提供能量）→建立或維持物質(zhì)在膜兩側(cè)的濃度梯度一、主動運輸4.影響因素：載體蛋白的數(shù)量、能量（影響能量產(chǎn)生的因素，如O2濃度、溫度）PPP點前后的限制因素？←限制因素：載體蛋白的數(shù)量限制因素：能量

↓←限制因素：能量限制因素：載體蛋白數(shù)量

↓P→影響呼吸速率，影響能量供應(yīng)←無氧呼吸供能←限制因素：O2濃度限制因素：載體蛋白數(shù)量

↓P←限制因素：物質(zhì)濃度限制因素：載體蛋白數(shù)量或能量

↓一、主動運輸（4）溫度溫度生物膜的流動性酶活性呼吸速率影響影響影響影響物質(zhì)運輸速率溫度對主動運輸?shù)挠绊懸弧⒅鲃舆\輸6.能量來源：

第一類：直接消耗ATP的主動運輸,通常稱為泵（ATP驅(qū)動泵）。①Na+-K+泵②H+泵ATP驅(qū)動泵既是載體同時也是催化ATP水解的酶。一、主動運輸6.能量來源：

第二類：間接消耗ATP的主動運輸。如圖：小腸上皮細胞逆濃度吸收葡萄糖時，沒有直接消耗ATP，而是利用Na+濃度差產(chǎn)生的電化學勢能。但是Na+濃度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。主動運輸原尿中的葡萄糖如果不能全部被腎小管上皮細胞重吸收，則會排出體外，對人體不利。機體每天可產(chǎn)生40～60mmol氫離子(H＋)固定酸，這些氫離子必須被中和并由腎臟排出，否則會對機體造成嚴重危害。腎小管通過主動運輸分泌氫離子的功能可以確保其從尿液中順利排出。主動運輸有什么意義？

通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質(zhì)，排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)，從而保證細胞和個體生命活動的需要。一、主動運輸8.意義：

桐花樹的泌鹽現(xiàn)象海鳥（海鷗）的鹽腺鹽腺生活在高鹽度的海水中，通過葉片排出多余的鹽鹽份，維持體內(nèi)低濃度的鹽類，以減輕鹽對植物的傷害。體現(xiàn)生物膜的選擇透過性與社會的聯(lián)系病因：是一種常染色體隱性遺傳病患者肺部氣管上皮細胞表面轉(zhuǎn)運氯離子的載體蛋白(CFTR蛋白)的功能發(fā)生異常，導致患者支氣管中黏液增多，造成細菌感染。囊性纖維?。篈.載體蛋白數(shù)量、能量B.能量、載體蛋白數(shù)量C.載體蛋白數(shù)量、離子濃度D.能量、離子濃度實戰(zhàn)訓練

如圖是胡蘿卜在不同氧濃度下從硝酸鉀溶液中吸收K＋和

的曲線。影響A、B兩點和B、C兩點吸收速率不同的因素分別是()下圖為腎小管上皮細胞重吸收原尿中Na＋和葡萄糖的過程示意圖。下列說法錯誤的是()A.鈉—鉀泵同時具有物質(zhì)運輸和催化功能B.主動運輸過程中所需的能量不僅ATP一種來源C.Na＋進出腎小管上皮細胞的方式不同D.抑制腎小管上皮細胞的細胞呼吸對其吸收葡萄糖沒有影響D情境材料二分泌蛋白是生物大分子，因此無法像H2O或CO2這樣通過自由擴散穿過細胞膜的脂雙層。協(xié)助擴散和主動運輸都是需要細胞膜上的轉(zhuǎn)運蛋白的運輸方式，是用來運輸離子和小分子的，也無法轉(zhuǎn)運這些大分子。問題6:

我們在上一單元學習的分泌蛋白的形成過程，分泌蛋白是通過自由擴散、協(xié)助擴散或者主動運輸運出細胞嗎？二、胞吞與胞吐胞吞的過程(視頻)胞吞過程①大分子與膜上的

結(jié)合；②細胞膜

，包圍著大分子結(jié)合；③小囊從細胞膜

下來，形成

，進入細胞內(nèi)部。受體蛋白內(nèi)陷形成小囊分離囊泡能量特點①不需要載體蛋白②需要細胞膜上特定蛋白質(zhì)的識別③需要細胞呼吸所釋放的能量實例白細胞吞噬病菌、變形蟲吞食食物顆粒等。胞吞胞吐胞吐過程①細胞需要外排的大分子，先在細胞內(nèi)形成

；②囊泡移到細胞膜處，與細胞膜

；

③大分子排出到細胞外。囊泡融合思考討論1：胞吞、胞吐過程能發(fā)生的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么？生物膜具有一定的流動性能量胞吞胞吐影響因素：細胞膜的流動性、溫度和能量等跨膜層數(shù)為0思考討論2:

游離于細胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體合成的蛋白質(zhì)多是供細胞自身使用，而附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)能夠分泌到細胞外。試分析其中的道理。

因為游離于細胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體，所合成的蛋白質(zhì)也只能游離于細胞質(zhì)基質(zhì)中，由于蛋白質(zhì)是大分子有機物，無法直接通過被動運輸或主動運輸穿過細胞膜運輸?shù)郊毎?，所以一般只能留在細胞?nèi)供細胞自身使用。

而附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)能夠進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中，并借助囊泡移動進入高爾基體，經(jīng)加工包裝后，包裹在囊泡中的蛋白質(zhì)就能以胞吐的方式分泌到細胞外。二、胞吞與胞吐胞吞胞吐與社會的聯(lián)系

在人體腸道內(nèi)寄生的一種變形蟲——痢疾內(nèi)變形蟲，能通過胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的腸壁組織，通過胞吞作用“吃掉”腸壁組織細胞，并引發(fā)阿米巴痢疾。這種病原體通過飲食傳播，注意個人飲食衛(wèi)生、加強公共衛(wèi)生建設(shè)是預(yù)防阿米巴痢疾的關(guān)鍵措施。如何判斷物質(zhì)出入細胞的方式？三、物質(zhì)運輸方式的判斷根據(jù)分子大小胞吞（吐）跨膜運輸被動運輸主動運輸協(xié)助擴散自由擴散大分子小分子、離子是否消耗能量消耗不消耗是否需要載體不需要需要注意：1.神經(jīng)遞質(zhì)大部分是小分子物質(zhì)，但釋放的方式也是胞吐。2.通過核孔運輸?shù)拇蠓肿游镔|(zhì)有mRNA、蛋白質(zhì)等。3.需要膜上蛋白質(zhì)的參與，離不開膜上磷脂雙分子層的流動性。方式被動運輸主動運輸胞吞、胞吐自由擴散協(xié)助擴散運輸方向

濃度→

濃度低濃度→高濃度—是否需要載體蛋白_________________不需要能量不消耗_______消耗_____模型

實例水、O2、CO2、苯、甘油、脂肪酸、尿素、固醇、乙醇等紅細胞吸收葡萄糖植物吸收礦質(zhì)元素，小腸上皮細胞吸收氨基酸、葡萄糖等吞噬細胞吞噬抗原;分泌蛋白的分泌高低不需要需要需要不消耗消耗四、幾種物質(zhì)運輸方式的判斷拓展應(yīng)用1:

淡水中生活的原生動物，如草履蟲，能通過伸縮泡排出細胞內(nèi)過多的水，以防止細胞漲破。如果將草履蟲放入蒸餾水或海水中，推測其伸縮泡的伸縮情況，分別會發(fā)生什么變化？放入蒸餾水中的草履蟲,其伸縮泡的伸縮頻率加快,放入海水中的則伸縮頻率減慢。2:

檉柳（見下圖）是強耐鹽植物，它的葉子和嫩枝可以將吸收到植物體內(nèi)的無機鹽排出體外。檉柳的根部吸收無機鹽離子是主動運輸還是被動運輸？如果要設(shè)計實驗加以證明，請說出實驗思路。旱花檉柳主動運輸被動運輸協(xié)助擴散自由擴散(1)探究是主動運輸還是被動運輸：（自變量：有無能量供應(yīng)）（自變量：有無轉(zhuǎn)運蛋白）設(shè)計實驗探究物質(zhì)跨膜運輸方式實驗步驟

1.取材、分組、編號2.實驗處理（控制自變量）3.觀察記錄（檢測因變量）4.預(yù)測實驗結(jié)果與結(jié)論1.取生長狀況基本相同的檉柳幼苗，隨機分為甲乙兩組，

放置在適宜濃度的含有Ca2+，K+的溶液中；2.甲組給予正常的細胞呼吸條件；乙組

；3.一段時間后，檢測