4.2主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞、胞吐課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

第2節(jié)主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞、胞吐自由擴(kuò)散演示按鈕協(xié)助擴(kuò)散演示按鈕方式自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散條件能量轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白速率影響因素實(shí)例運(yùn)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(jī)物被運(yùn)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(yùn)蛋白溫故知新：被動(dòng)運(yùn)輸生命活動(dòng)需要的各種物質(zhì)都可以通過被動(dòng)運(yùn)輸完成嗎？問題探討討論1.甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是通過被動(dòng)運(yùn)輸嗎？2.這在各種物質(zhì)的跨膜運(yùn)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(dòng)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。甲狀腺細(xì)胞的獨(dú)白不是，具有普遍性甲狀腺甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞碘濃度低碘濃度高被動(dòng)運(yùn)輸都是順濃度梯度進(jìn)行的3.這在各種物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸中是特例還是有一定的普遍性？人紅細(xì)胞吸收K+輪藻細(xì)胞吸收K+小腸上皮細(xì)胞吸收氨基酸,葡萄糖實(shí)例1：小腸液中氨基酸、葡萄糖的濃度遠(yuǎn)低于它們在小腸上皮細(xì)胞中的濃度。實(shí)例2：人紅細(xì)胞中K+的濃度比血漿高30倍。實(shí)例3：輪藻細(xì)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(dòng)植物細(xì)胞還是微生物細(xì)胞，都有許多物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸是逆濃度梯度的情境材料一想一想物質(zhì)逆濃度進(jìn)出細(xì)胞膜應(yīng)具備什么條件？

具體如何運(yùn)輸？——自主閱讀P69最后一段（1min)【任務(wù)①】探究：主動(dòng)運(yùn)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(shí)驗(yàn)：【探索新知1】一、主動(dòng)運(yùn)輸輪藻細(xì)胞KH2PO4+蒸餾水KH2PO4+有氧呼吸抑制劑輪藻細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)論：細(xì)胞完成逆濃度梯度運(yùn)輸（主動(dòng)運(yùn)輸）__________。需要能量實(shí)驗(yàn)前后溶液中磷酸鹽的濃度差mg/L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(shí)間后發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)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(shí)間后發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)前后磷酸鹽濃度降低了。【任務(wù)①】探究：主動(dòng)運(yùn)輸發(fā)生的條件【探索新知1】一、主動(dòng)運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)結(jié)論：細(xì)胞完成逆濃度梯度運(yùn)輸（主動(dòng)運(yùn)輸）

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

物質(zhì)

進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，需要

的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗

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

與膜上載體蛋白特定部位結(jié)合②在細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)釋放能量的推動(dòng)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(yùn)到另一側(cè)并

④載體蛋白恢復(fù)原狀，又可以去轉(zhuǎn)運(yùn)

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(huì)與被轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)結(jié)合(3)轉(zhuǎn)運(yùn)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(yùn)結(jié)束恢復(fù)原狀，可重復(fù)利用載體蛋白的特點(diǎn)(5)具有飽和性一、主動(dòng)運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白通道蛋白：只參與協(xié)助擴(kuò)散載體蛋白：參與協(xié)助擴(kuò)散或者主動(dòng)運(yùn)輸一、主動(dòng)運(yùn)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(diǎn)：思考：1.與主動(dòng)運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)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(dòng)運(yùn)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(diǎn)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(dòng)運(yùn)輸（4）溫度溫度生物膜的流動(dòng)性酶活性呼吸速率影響影響影響影響物質(zhì)運(yùn)輸速率溫度對主動(dòng)運(yùn)輸?shù)挠绊懸?、主?dòng)運(yùn)輸6.能量來源：

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

第二類：間接消耗ATP的主動(dòng)運(yùn)輸。如圖：小腸上皮細(xì)胞逆濃度吸收葡萄糖時(shí)，沒有直接消耗ATP，而是利用Na+濃度差產(chǎn)生的電化學(xué)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(dòng)運(yùn)輸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(huì)排出體外，對人體不利。機(jī)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(huì)對機(jī)體造成嚴(yán)重危害。腎小管通過主動(dòng)運(yùn)輸分泌氫離子的功能可以確保其從尿液中順利排出。主動(dòng)運(yùn)輸有什么意義？

通過主動(dòng)運(yùn)輸來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(gè)體生命活動(dòng)的需要。一、主動(dòng)運(yùn)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(huì)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(xì)胞表面轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的載體蛋白(CFTR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。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(shí)戰(zhàn)訓(xùn)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(diǎn)和B、C兩點(diǎn)吸收速率不同的因素分別是()下圖為腎小管上皮細(xì)胞重吸收原尿中Na＋和葡萄糖的過程示意圖。下列說法錯(cuò)誤的是()A.鈉—鉀泵同時(shí)具有物質(zhì)運(yùn)輸和催化功能B.主動(dòng)運(yùn)輸過程中所需的能量不僅ATP一種來源C.Na＋進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞的方式不同D.抑制腎小管上皮細(xì)胞的細(xì)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(kuò)散穿過細(xì)胞膜的脂雙層。協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸都是需要細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的運(yùn)輸方式，是用來運(yùn)輸離子和小分子的，也無法轉(zhuǎn)運(yùn)這些大分子。問題6:

我們在上一單元學(xué)習(xí)的分泌蛋白的形成過程，分泌蛋白是通過自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散或者主動(dòng)運(yùn)輸運(yùn)出細(xì)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(xì)胞膜

，包圍著大分子結(jié)合；③小囊從細(xì)胞膜

下來，形成

，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。受體蛋白內(nèi)陷形成小囊分離囊泡能量特點(diǎn)①不需要載體蛋白②需要細(xì)胞膜上特定蛋白質(zhì)的識(shí)別③需要細(xì)胞呼吸所釋放的能量實(shí)例白細(xì)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(xì)胞需要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成

；②囊泡移到細(xì)胞膜處，與細(xì)胞膜

；

③大分子排出到細(xì)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(dòng)性能量胞吞胞吐影響因素：細(xì)胞膜的流動(dòng)性、溫度和能量等跨膜層數(shù)為0思考討論2:

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。

因?yàn)橛坞x于細(xì)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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，由于蛋白質(zhì)是大分子有機(jī)物，無法直接通過被動(dòng)運(yùn)輸或主動(dòng)運(yùn)輸穿過細(xì)胞膜運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外，所以一般只能留在細(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(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中，并借助囊泡移動(dòng)進(jìn)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(xì)胞外。二、胞吞與胞吐胞吞胞吐與社會(huì)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(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(gè)人飲食衛(wèi)生、加強(qiáng)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(xì)胞的方式？三、物質(zhì)運(yùn)輸方式的判斷根據(jù)分子大小胞吞（吐）跨膜運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)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(yùn)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(dòng)性。方式被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸胞吞、胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)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(shí)例水、O2、CO2、苯、甘油、脂肪酸、尿素、固醇、乙醇等紅細(xì)胞吸收葡萄糖植物吸收礦質(zhì)元素，小腸上皮細(xì)胞吸收氨基酸、葡萄糖等吞噬細(xì)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(yùn)輸方式的判斷拓展應(yīng)用1:

淡水中生活的原生動(dòng)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(huì)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(qiáng)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(jī)鹽排出體外。檉柳的根部吸收無機(jī)鹽離子是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸？如果要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以證明，請說出實(shí)驗(yàn)思路。旱花檉柳主動(dòng)運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散(1)探究是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸：（自變量：有無能量供應(yīng)）（自變量：有無轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式實(shí)驗(yàn)步驟

1.取材、分組、編號(hào)2.實(shí)驗(yàn)處理（控制自變量）3.觀察記錄（檢測因變量）4.預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論1.取生長狀況基本相同的檉柳幼苗，隨機(jī)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(xì)胞呼吸條件；乙組

；3.一段時(shí)間后，檢測