4.2主動運輸與胞吞、胞吐課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

4.2主動運輸與胞吞、胞吐本節(jié)聚焦：1.主動運輸與被動運輸?shù)膮^(qū)別是什么？

這對生活有什么意義？2.胞吐、胞吐有什么特點？

對于細(xì)胞的生命活動有什么意義？3.物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞脚c細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)

有什么關(guān)系？國家的邊界導(dǎo)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(xì)胞內(nèi)碘濃度比血液中高20-25倍。1.甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是通過被動運輸嗎？2.聯(lián)想逆水行舟的情形，甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是否需要細(xì)胞提供能量？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？不是需要細(xì)胞提供能量具有普遍性人紅細(xì)胞吸收K+（30倍）輪藻細(xì)胞吸收K+（63倍）小腸上皮細(xì)胞吸氨基酸，葡萄糖生活中的例子低濃度梯度高濃度梯度這些物質(zhì)是如何運進細(xì)胞的呢？導(dǎo)第二節(jié)主動運輸與胞吞、胞吐學(xué)習(xí)目標(biāo)1.舉例說明主動運輸?shù)奶攸c和意義（重點）2.舉例說明胞吞、胞吐過程的特點和意義（重點）3.解釋物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞脚c細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的關(guān)系（難點）思任務(wù)要求：閱讀課本P69-72，完成學(xué)案。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：輪藻細(xì)胞KH2PO4+蒸餾水KH2PO4+有氧呼吸抑制劑輪藻細(xì)胞實驗結(jié)論：細(xì)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思任務(wù)要求：閱讀課本P69-72，完成學(xué)案。探究：主動運輸發(fā)生的條件資料2：為探究細(xì)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。實驗結(jié)論：細(xì)胞完成逆濃度梯度運輸（主動運輸）

。需要轉(zhuǎn)運蛋白議1.主動運輸?shù)母拍睢⑦^程？2.主動運輸?shù)奶攸c、實例、主動運輸對于細(xì)胞的生命活動有什么意義？3.影響主動運輸速率的因素有哪些？并建構(gòu)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型？與主動運輸有關(guān)的細(xì)胞器有？4.大分子物質(zhì)是通過什么方式進出細(xì)胞的？具體過程是怎樣的？胞吞形成的囊泡最終被細(xì)胞的什么結(jié)構(gòu)降解？總結(jié)該過程的特點？該過程的實現(xiàn)依賴于生物膜的什么特點？5.物質(zhì)通過胞吞、胞吐進出細(xì)胞穿過了幾層生物膜？影響胞吞、胞吐物質(zhì)運輸速率的因素有哪些？6.游離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體合成的蛋白質(zhì)多是供細(xì)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(xì)胞外。試分析其中的道理。

物質(zhì)

濃度梯度進行跨膜運輸，需要

的協(xié)助，同時還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的

，這種方式叫

。展1.主動運輸?shù)母拍?、過程？評一、主動運輸1.概念：逆載體蛋白能量主動運輸2.過程：①被運輸?shù)奈镔|(zhì)與膜上的載體蛋白結(jié)合。②載體蛋白結(jié)合與物質(zhì)后，在能量的推動下，其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。③將物質(zhì)運輸?shù)侥さ牧硪粋?cè)，載體蛋白又恢復(fù)原狀。結(jié)合形變復(fù)原PS：一種載體蛋白通常只適合于一種或一類離子或分子結(jié)合。2.過程：特異性可重復(fù)利用展2.主動運輸?shù)奶攸c、實例、主動運輸對于細(xì)胞的生命活動有什么意義？評一、主動運輸3.特點：4.實例：（1）方向：（2）條件：逆濃度梯度需要載體蛋白、需要消耗能量小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸；K+、Ca2+、Na+等離子逆濃度梯度進行跨膜運輸(離子泵)；

甲狀腺細(xì)胞吸收碘離子；植物根部細(xì)胞吸收無機鹽離子等5.意義：展2.主動運輸?shù)奶攸c、實例、主動運輸對于細(xì)胞的生命活動有什么意義？評一、主動運輸資料3：人的原尿中的葡萄糖如果不能全部被腎小管上皮細(xì)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(yán)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。

主動選擇吸收所需要的物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)，從而保證細(xì)胞和個體生命活動的需要。請根據(jù)資料分析主動運輸?shù)囊饬x：1.物質(zhì)跨膜運輸是細(xì)胞維持正常生命活動的基礎(chǔ)之一，也是細(xì)胞膜的重要功能之一。如圖表示某種離子跨膜運輸?shù)倪^程，下列敘述正確的是()重點題型隨堂練1：主動運輸CA．用呼吸抑制劑處理不會影響該離子的跨膜運輸B．圖中膜結(jié)構(gòu)一定是細(xì)胞膜C．這種運輸方式能夠保證活細(xì)胞主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)D．膜上載體蛋白結(jié)合離子后其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的改變呼吸抑制劑處理會抑制細(xì)胞呼吸，能量產(chǎn)生受阻，會影響，×；也有可能是細(xì)胞器膜，×；膜上載體蛋白與離子結(jié)合后構(gòu)象會發(fā)生改變，但這種改變是可逆的，×；需要能量，需要載體蛋白，→主動運輸√；2.主動運輸?shù)哪芰靠蓙碜訟TP水解或電化學(xué)梯度(離子的濃度梯度)，如圖是與小腸上皮細(xì)胞有關(guān)的葡萄糖跨膜運輸?shù)氖疽鈭D，其中a、b、c表示載體蛋白。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()重點題型隨堂練1：主動運輸CA．載體蛋白b轉(zhuǎn)運葡萄糖的過程中需要ATP水解供能B．在載體蛋白c的協(xié)助下，細(xì)胞內(nèi)外的Na＋濃度趨于相同C．腸腔中的Na＋濃度降低，會影響小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖D．機體短暫的供氧不足，會影響葡萄糖由小腸上皮細(xì)胞進入組織液如圖，葡萄糖從高濃度向低濃度運輸-協(xié)助擴散，不需要消耗能量，×；如圖，Na＋由低濃度向高濃度運輸，濃度差增大，×；如圖，吸收葡萄糖的能量來源于Na＋順濃度梯度運輸產(chǎn)生的勢能，會影響，√；如圖，葡萄糖由小腸上皮細(xì)胞進入組織液，需要載體，不需要能量，×；木鹽樹（世界上最咸的樹）與生活聯(lián)系主動運輸對于維持生物正常生命活動很重要桐花樹的泌鹽現(xiàn)象海鳥（海鷗）的鹽腺鹽腺鹽液它們生活在海水中，通過葉片排出多余的鹽分，以減輕鹽對植物的傷害。

囊性纖維病

患者肺部支氣管上皮細(xì)胞表面轉(zhuǎn)運氯離子的載體蛋白的功能發(fā)生異常，導(dǎo)致患者支氣管中黏液增多，造成細(xì)菌感染。肺黏液阻塞了氣道與生活聯(lián)系主動運輸對于維持生物正常生命活動很重要

甲乙丙丁戊(1)圖甲所示的運輸方式是

,其運輸速率受

的影響。自由擴散(2)圖乙中的物質(zhì)運輸速率受

的影響,OA段主要受

的影響,AB段受

的限制,運輸速率不再增大。圖乙所示的運輸方式可能是

。

(3)圖丙中的物質(zhì)運輸速率受

的影響,OC段主要受

的影響,CD段主要受

的限制,運輸速率不再增大。圖丙所示的運輸方式可能是

。濃度差濃度差和載體蛋白數(shù)量濃度差載體蛋白數(shù)量協(xié)助擴散或主動運輸能量和載體蛋白數(shù)量能量載體蛋白數(shù)量主動運輸展3.影響主動運輸速率的因素有哪些？并建構(gòu)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型？與主動運輸有關(guān)的細(xì)胞器有？評一、主動運輸6.影響因素：構(gòu)建數(shù)學(xué)模型展3.影響主動運輸速率的因素有哪些？并建構(gòu)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型？與主動運輸有關(guān)的細(xì)胞器有？評一、主動運輸6.影響因素：

甲乙丙丁戊(6)結(jié)合主動運輸?shù)臈l件分析,與主動運輸有關(guān)的細(xì)胞器有

。

(4)嘗試在圖丁中畫出被動運輸?shù)奈镔|(zhì)運輸速率與細(xì)胞能量供應(yīng)的關(guān)系曲線。(5)嘗試在圖戊中畫出主動運輸?shù)奈镔|(zhì)運輸速率與氧氣濃度的關(guān)系曲線。線粒體和核糖體載體蛋白的數(shù)量和種類、能量、溫度等。主動運輸影響因素：P點后受載體蛋白數(shù)量限制P點后受載體蛋白數(shù)量限制因素1：物質(zhì)的濃度因素2：氧氣濃度因素3：溫度酶活性細(xì)胞呼吸物質(zhì)運輸速率溫度Q點由無氧呼吸供能細(xì)胞膜的流動性載體蛋白的數(shù)量和種類、能量、溫度。拓展延伸主動運輸?shù)念愋停海?）直接消耗ATP的主動運輸通常稱為泵（ATP驅(qū)動泵）Na+-K+泵H+泵ATP驅(qū)動泵既是載體同時也是催化ATP水解的酶（2）間接消耗ATP的主動運輸如圖：小腸上皮細(xì)胞逆濃度吸收葡萄糖時，沒有直接消耗ATP，而是利用Na+濃度差的能量。但是Na+濃度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。腎小管上皮細(xì)胞吸收葡萄糖同上?！粳F(xiàn)象1】轉(zhuǎn)運蛋白雖然能夠幫助許多離子和小的分子通過細(xì)胞膜，但是，對于像蛋白質(zhì)和多糖這樣的生物大分子的運輸卻無能為力?！粳F(xiàn)象2】變形蟲攝取水中的有機物顆粒，就需要解決大分子物質(zhì)進入細(xì)胞的問題。思考這些大分子和顆粒物質(zhì)是怎樣進出細(xì)胞的呢？

當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時,首先是

，從而引起這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊，包圍著大分子。然后，小囊從細(xì)胞膜上分離下來，形成

，進入細(xì)胞內(nèi)部，這種現(xiàn)象叫

。展4.大分子物質(zhì)是通過什么方式進出細(xì)胞的？具體過程是怎樣的？胞吞形成的囊泡最終被細(xì)胞的什么結(jié)構(gòu)降解？總結(jié)該過程的特點？該過程的實現(xiàn)依賴于生物膜的什么特點？評二、胞吞與胞吐1.胞吞：囊泡胞吞舉例：白細(xì)胞吞噬病菌、變形蟲吞食細(xì)菌等食物顆粒。胞吞形成的囊泡在細(xì)胞內(nèi)可以被溶酶體降解大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合4.大分子物質(zhì)是通過什么方式進出細(xì)胞的？具體過程是怎樣的？胞吞形成的囊泡最終被細(xì)胞的什么結(jié)構(gòu)降解？總結(jié)該過程的特點？該過程的實現(xiàn)依賴于生物膜的什么特點？展評二、胞吞與胞吐2.胞吐：囊泡分泌物

細(xì)胞需要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成

，囊泡移動到細(xì)胞膜處，與

，將大分子排出細(xì)胞，這種現(xiàn)象叫

。囊泡細(xì)胞膜融合胞吐舉例：

內(nèi)分泌腺細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)類激素、消化腺細(xì)胞分泌的消化酶等。細(xì)胞膜具有一定的流動性特點：胞吞不需要載體蛋白的協(xié)助，但需要細(xì)胞膜上特定蛋白質(zhì)的識別；需要消耗細(xì)胞呼吸釋放的能量。展評二、胞吞與胞吐5.物質(zhì)通過胞吞、胞吐進出細(xì)胞穿過了幾層生物膜？影響胞吞、胞吐物質(zhì)運輸速率的因素有哪些？3.影響因素：細(xì)胞膜的流動性、溫度和能量等。胞吞或胞吐穿膜層數(shù)為0層。胞吐不是只能運輸大分子物質(zhì)，也可以運輸小分子物質(zhì)，如神經(jīng)遞……生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式運輸?shù)模鏡NA和蛋白質(zhì)可通過核孔出入細(xì)胞核。6.游離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體合成的蛋白質(zhì)多是供細(xì)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(xì)胞外。試分析其中的道理。展評二、胞吞與胞吐蛋白質(zhì)是大分子有機物，無法通過被動運輸或主動運輸穿過細(xì)胞膜運輸?shù)郊?xì)胞外，所以一般游離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體所合成的蛋白質(zhì)只能留在細(xì)胞內(nèi)供細(xì)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)就可以以胞吐的方式分泌到細(xì)胞外。變形蟲既能通過胞吞攝取單細(xì)胞生物等物,又能通過胞吐排出食物殘渣和廢物。在人體腸道內(nèi)寄生的痢疾內(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(xì)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。與生活聯(lián)系阿米巴痢疾3.受體介導(dǎo)的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用，主要用于細(xì)胞攝取特殊的生物大分子，其過程如圖所示。下列敘述正確的是()重點題型隨堂練2：胞吞和胞吐AA．構(gòu)成有被小泡膜的基本支架是磷脂雙分子層B．該過程需要膜上蛋白質(zhì)的參與但不消耗能量C．上圖說明細(xì)胞攝取大分子需要借助載體蛋白D．性激素屬于分泌蛋白，促進生殖器官的發(fā)育和生殖細(xì)胞的形成生物膜的基本支架均是磷脂雙分子層，√；胞吞需要消化能量，×；不需要載體蛋白，但需要膜上蛋白質(zhì)識別，×；性激素的化學(xué)本質(zhì)是脂質(zhì)，×；4.如圖是物質(zhì)跨膜運輸三種方式的示意圖，據(jù)圖分析，下列有關(guān)說法錯誤的是()重點題型隨堂練2：胞吞和胞吐CA．脂溶性物質(zhì)易透過細(xì)胞膜，是因為組成細(xì)胞膜的主要成分有磷脂分子B．經(jīng)研究某動物會將體內(nèi)多余的鹽分通過方式①排出體外，說明其運輸方式為被動運輸C．葡萄糖是細(xì)胞內(nèi)主要的能源物質(zhì)，進入細(xì)胞只能通過方式③D．對某動物的心臟施加某種毒素后，對Ca2＋的吸收明顯減少，但不影響對K＋和葡萄糖的吸收，原因可能是毒素抑制了心肌細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運Ca2＋載體蛋白的活性協(xié)助擴散自由擴散主動運輸葡萄糖分子進入紅細(xì)胞是通過②擴散作用，×；一種轉(zhuǎn)運蛋白往往只適合轉(zhuǎn)運特定的物質(zhì)，因此，細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的種類和數(shù)量，或轉(zhuǎn)運蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化，對許多物質(zhì)的跨膜運輸起著決定性的作用。?膜具選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)?膜具流動性

胞吞、胞吐物質(zhì)跨膜運輸與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的關(guān)系

跨膜運輸?shù)姆绞礁鶕?jù)是否需要能量被動運輸主動運輸或胞吞、胞吐需要不需要根據(jù)是否

需要轉(zhuǎn)運蛋白根據(jù)是否

需要載體蛋白需要需要不需要不需要協(xié)助擴散胞吞胞吐主動運輸自由擴散物質(zhì)跨膜運輸方式的判斷方法檢二、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(xì)胞內(nèi)過多的水，以防止細(xì)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。輕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。

主動運輸和被動運輸?shù)膮^(qū)別之一是是否需要能量而能量來自細(xì)胞呼吸，故可通過抑