人教版高中生物必修1分子與細(xì)胞第4章第2節(jié)主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐課件

第2節(jié)主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出1．概念：物質(zhì)__________進(jìn)行跨膜運(yùn)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____，這種方式叫作主動運(yùn)輸。知識點(diǎn)1主動運(yùn)輸逆濃度梯度載體蛋白能量2．過程結(jié)合：物質(zhì)與膜上__________________結(jié)合?！D(zhuǎn)運(yùn)：(1)能量推動。(2)載體蛋白的________發(fā)生變化。(3)物質(zhì)從細(xì)胞膜____轉(zhuǎn)運(yùn)到____________________________

____________。載體蛋白的特定部位空間結(jié)構(gòu)一側(cè)另一側(cè)并釋放出來，載體蛋白隨后又恢復(fù)原狀3．實例(1)K＋、Ca2+和Na＋等離子通過細(xì)胞膜。(2)小腸上皮細(xì)胞吸收______________等分子。4．意義：保證細(xì)胞和個體______________，主動選擇吸收____________，排出____________________的物質(zhì)。葡萄糖、氨基酸生命活動的需要所需要的物質(zhì)代謝廢物和對細(xì)胞有害(P70“與社會的聯(lián)系”)人肺囊性纖維化發(fā)生的主要原因是患者肺部支氣管上皮細(xì)胞表面________功能異常，導(dǎo)致患者支氣管中黏液增多，造成細(xì)菌感染。載體蛋白通道蛋白參與主動運(yùn)輸嗎？提示：不參與，通道蛋白參與協(xié)助擴(kuò)散?；趯χ鲃舆\(yùn)輸過程及生理意義的理解，判斷下列表述是否正確。1．氧氣濃度的高低對細(xì)胞逆濃度梯度吸收物質(zhì)不造成影響。

(

)提示：氧氣濃度通過影響細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量多少影響主動運(yùn)輸。2．溫度影響主動運(yùn)輸?shù)乃俾?，也影響被動運(yùn)輸?shù)乃俾省?/p>

(

)3．細(xì)胞通過主動運(yùn)輸使細(xì)胞膜內(nèi)外的濃度趨于相等。

(

)提示：主動運(yùn)輸?shù)姆较驗槟鏉舛忍荻?，膜?nèi)外物質(zhì)的濃度不等。4．主動運(yùn)輸過程中載體蛋白空間結(jié)構(gòu)的改變需要能量驅(qū)動。

(

)×√×√材料1

構(gòu)建模型是研究物質(zhì)出入細(xì)胞的方式中常用的科學(xué)方法。圖1是某小組同學(xué)所構(gòu)建的模型及作出的相應(yīng)說明。

材料3已知蟾蜍心肌細(xì)胞吸收Ca2+、K＋、C6H12O6的方式相同。為研究某種毒素對這三種物質(zhì)吸收情況的影響，對蟾蜍的離體心臟施加一定量的某種毒素。1．圖1中①②③④各屬于哪種物質(zhì)運(yùn)輸方式？提示：①為自由擴(kuò)散，②為協(xié)助擴(kuò)散，③為協(xié)助擴(kuò)散，④為主動運(yùn)輸。2．從濃度、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、能量三個方面簡述①②③④所示物質(zhì)運(yùn)輸方式的特點(diǎn)。提示：①順濃度梯度運(yùn)輸，不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，不需要能量；②順濃度梯度運(yùn)輸，需要通道蛋白，不需要能量；③順濃度梯度運(yùn)輸，需要載體蛋白，不需要能量；④逆濃度梯度運(yùn)輸，需要載體蛋白，需要能量。3．從圖2中可以看出番茄和水稻對相關(guān)離子的吸收有何差異？這說明了什么？

4．請嘗試構(gòu)建培養(yǎng)液中O2濃度對Mg2+主動運(yùn)輸速率的影響曲線模型。提示：5．若施加某種毒素后Ca2+吸收明顯減少，但K＋、C6H12O6的吸收不受影響，試分析最可能的原因是什么。提示：由于載體蛋白具有專一性，該毒素可能抑制了轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2+的載體蛋白的活性，而對K＋、C6H12O6的運(yùn)輸無影響。6．若施加某種毒素后，Ca2+、K＋、C6H12O6的吸收都受影響，其原因又是什么？提示：施加某種毒素后，Ca2+、K＋、C6H12O6的吸收都受影響，最可能的原因是該毒素能抑制細(xì)胞呼吸產(chǎn)生能量。[深化歸納]1．模式圖中物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的判斷2．影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸曲線的分析及判斷(1)圖1、圖2表示物質(zhì)濃度對跨膜運(yùn)輸速率的影響，其中圖1表示的運(yùn)輸方式為自由擴(kuò)散，圖2表示的運(yùn)輸方式是協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸。圖2中P點(diǎn)之后運(yùn)輸速率不變的原因主要是膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量有限。(2)圖3、圖4表示O2濃度對跨膜運(yùn)輸速率的影響，其中圖3表示的運(yùn)輸方式為自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散，圖4表示的運(yùn)輸方式為主動運(yùn)輸。圖4中P點(diǎn)之后運(yùn)輸速率不變的限制因素是載體蛋白的數(shù)量。(3)若圖3表示哺乳動物成熟紅細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸，還可表示主動運(yùn)輸。[對點(diǎn)練習(xí)]1．主動運(yùn)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)，下圖是與小腸上皮細(xì)胞有關(guān)的葡萄糖、Na＋跨膜運(yùn)輸?shù)氖疽鈭D，其中a、b、c表示轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，“

”“

”的個數(shù)代表分子(或離子)的濃度。據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述正確的是(

)A．小腸上皮細(xì)胞通過a、c兩種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸Na＋的方式不同B．在轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白b、c的協(xié)助下，小腸上皮細(xì)胞內(nèi)外的葡萄糖和Na＋濃度都趨于相等C．轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白a能同時轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖和Na＋，因此轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白a無特異性D．葡萄糖通過轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白a進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞所需能量由ATP水解提供√A

[小腸上皮細(xì)胞通過a轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸Na＋時是順濃度梯度進(jìn)行的，屬于協(xié)助擴(kuò)散，而通過c運(yùn)輸Na＋時是逆濃度梯度進(jìn)行的，需要消耗ATP，是主動運(yùn)輸，故小腸上皮細(xì)胞通過a、c兩種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸Na＋的方式不同，A正確；轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白c運(yùn)輸Na＋，是由低濃度向高濃度一側(cè)運(yùn)輸，為主動運(yùn)輸，最終會使細(xì)胞外的Na＋濃度高于細(xì)胞內(nèi)的Na＋濃度，B錯誤；據(jù)圖示分析可判斷葡萄糖從腸腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞與Na＋從腸腔到小腸上皮細(xì)胞是相同的載體蛋白a，但該載體不能轉(zhuǎn)運(yùn)其他的小分子或離子，因此說明該載體蛋白具有特異性，C錯誤；葡萄糖通過轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白a進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞是逆濃度梯度進(jìn)行的，屬于主動運(yùn)輸，其消耗的能量由細(xì)胞內(nèi)外Na＋濃度差產(chǎn)生的電化學(xué)梯度提供，D錯誤。]

的吸收速率與O2濃度呈正相關(guān)主動運(yùn)輸需要載體蛋白，作物乙根細(xì)胞的細(xì)胞膜上載體蛋白數(shù)量有限

物乙，作物甲需要能量多，消耗O2多

知識點(diǎn)2胞吞與胞吐

3．特點(diǎn)(1)需要消耗細(xì)胞呼吸所釋放的能量。(2)需要膜上______的參與→存在著選擇性。(3)與細(xì)胞膜上磷脂雙分子層的______有關(guān)。(4)存在細(xì)胞膜的分離與融合現(xiàn)象。4．意義為____________等生物大分子進(jìn)出細(xì)胞提供了通道。蛋白質(zhì)流動性蛋白質(zhì)和多糖(P72“與社會的聯(lián)系”)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。與變形蟲通過胞吞作用“吃掉”腸壁組織細(xì)胞相關(guān)的細(xì)胞器是什么？提示：溶酶體。5．細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出的基礎(chǔ)(1)協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的__________________________，對許多物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸起著決定性的作用，這也是細(xì)胞膜具有__________的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。(2)胞吞和胞吐：需要膜上______的參與，更離不開膜上____________________。種類和數(shù)量或空間結(jié)構(gòu)的變化選擇透過性蛋白質(zhì)磷脂雙分子層的流動性基于對胞吞、胞吐過程的特點(diǎn)、意義等相關(guān)知識的認(rèn)識，判斷下列表述是否正確。1．大分子有機(jī)物要通過轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用才能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，并且要消耗能量。

(

)提示：大分子有機(jī)物進(jìn)入細(xì)胞需要膜上蛋白的參與，靠轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白無法運(yùn)輸。2．變形蟲既能通過胞吞攝取單細(xì)胞生物等食物，又能通過胞吐排出食物殘渣和廢物。

(

)×√3．引起阿米巴痢疾的病原體是細(xì)菌。

(

)提示：引起阿米巴痢疾的病原體是痢疾內(nèi)變形蟲。4．胞吞、胞吐是特殊的現(xiàn)象，它們運(yùn)輸物質(zhì)不需要消耗細(xì)胞呼吸所釋放的能量。

(

)提示：胞吞、胞吐是普遍的現(xiàn)象，運(yùn)輸物質(zhì)時需消耗能量。5．生物膜結(jié)構(gòu)的流動性是胞吞、胞吐的基礎(chǔ)。

(

)××√材料1

轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白雖然能夠幫助許多離子和小分子通過細(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(yùn)輸卻無能為力。變形蟲攝取水中的有機(jī)物顆粒，就需要解決大分子物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的問題。乳腺細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)、內(nèi)分泌腺分泌細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)類激素、消化腺細(xì)胞分泌的消化酶，都需要排出細(xì)胞外。其實，大部分細(xì)胞都能夠攝入和排出特定的大分子物質(zhì)。這些大分子是怎樣進(jìn)出細(xì)胞的呢？右圖為變形蟲的胞吞和胞吐示意圖。材料2

LDL是一種低密度脂蛋白，進(jìn)入細(xì)胞后會被水解，釋放出膽固醇和脂肪酸，一旦體內(nèi)的膽固醇過多就會導(dǎo)致細(xì)胞功能障礙發(fā)生疾病，最嚴(yán)重的就是導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞受損，從而發(fā)生動脈粥樣硬化，這是造成心腦血管病的最主要原因之一。如圖是膽固醇進(jìn)入細(xì)胞的方式：1．當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時，首先是大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合，從而引起這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷成小囊，包圍著大分子。試推測“膜上的蛋白質(zhì)”有什么作用？提示：“膜上的蛋白質(zhì)”起識別作用，保證細(xì)胞需要的分子能被細(xì)胞攝入。2．胞吞、胞吐過程的實現(xiàn)體現(xiàn)生物膜的什么特點(diǎn)？提示：生物膜的流動性。3．上述材料2的LDL進(jìn)入細(xì)胞的方式是什么？判斷依據(jù)是什么？提示：胞吞。LDL是一種低密度脂蛋白，屬于大分子物質(zhì)，進(jìn)入細(xì)胞的方式為胞吞。4．結(jié)合材料2有關(guān)內(nèi)容分析如何預(yù)防膽固醇過高？提示：形成健康的飲食習(xí)慣，減少膽固醇的攝入，適當(dāng)進(jìn)行體育鍛煉，增強(qiáng)代謝能力。[深化歸納]1．胞吞和胞吐(1)通過胞吞和胞吐方式運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)可以是固體，也可以是液體，一般是一些顆粒性物質(zhì)、蛋白質(zhì)以及多糖等大分子，某些小分子物質(zhì)也可通過胞吞和胞吐方式運(yùn)輸。(2)胞吞和胞吐都不需要載體蛋白，但需要膜上蛋白質(zhì)的參與，需要消耗細(xì)胞呼吸所釋放的能量。(3)胞吞、胞吐通過膜的融合將物質(zhì)吸收到細(xì)胞內(nèi)或釋放到細(xì)胞外，體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有一定的流動性。(4)胞吞形成的囊泡，在細(xì)胞內(nèi)可以被溶酶體降解。2．“三看法”判斷物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式[對點(diǎn)練習(xí)]3．由受體介導(dǎo)的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用，主要用于攝取特殊的生物大分子。其過程如下圖所示，下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)A．該過程以膜的流動性為基礎(chǔ)B．由受體介導(dǎo)的胞吞過程存在細(xì)胞識別并需要內(nèi)部供能C．Na＋、K＋等無機(jī)鹽離子也可通過此方式運(yùn)輸D．該過程不能體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性√C

[胞吞作用有細(xì)胞膜的凹陷，以膜的流動性為基礎(chǔ)，A正確；由圖可知，大分子物質(zhì)與受體結(jié)合時首先需要經(jīng)過識別作用，且胞吞過程需要消耗細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP，B正確；Na＋、K＋等無機(jī)鹽離子是小分子物質(zhì)，通過協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸進(jìn)行跨膜運(yùn)輸進(jìn)出細(xì)胞，而圖示為胞吞過程，C錯誤；由該圖示可知受體介導(dǎo)的胞吞作用是生物大分子的運(yùn)輸過程，以膜的流動性為基礎(chǔ)，存在細(xì)胞識別并需內(nèi)部供能，但不能體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性，D正確。]4．如圖表示物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的四種方式，下列說法正確的是(

)A．溫度只影響圖中②和③過程的速率B．小腸上皮細(xì)胞吸收乙醇和氨基酸的方式分別是②、③C．由圖可知，細(xì)胞膜上某些蛋白質(zhì)可能同時具有催化和運(yùn)輸功能D．吞噬細(xì)胞通過④過程吞噬病原體依賴于膜的選擇透過性√C

[溫度影響分子的運(yùn)動速率、膜的流動性、酶的活性，即圖中①②③④四種運(yùn)輸方式都會受到溫度的影響，A錯誤；乙醇進(jìn)入細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散，對應(yīng)題圖中的①，B錯誤；由圖可知，ATPase為ATP酶，具有催化功能，在題圖生理過程中還具有載體蛋白的運(yùn)輸功能，因此細(xì)胞膜上某些蛋白質(zhì)可能同時具有催化和運(yùn)輸功能，C正確；④過程屬于胞吞作用，吞噬細(xì)胞通過④過程吞噬病原體依賴于細(xì)胞膜的流動性，D錯誤。]1．物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫作主動運(yùn)輸。2．通過主動運(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)胞和個體生命活動的需要。3．大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞可以采取胞吞、胞吐的運(yùn)輸方式，胞吞、胞吐也需要消耗細(xì)胞呼吸所釋放的能量。4．一些不帶電荷的無機(jī)小分子和脂溶性的有機(jī)小分子可以通過自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞，離子和一些較小的有機(jī)分子的跨膜運(yùn)輸必須借助于轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。1．下列有關(guān)主動運(yùn)輸?shù)臄⑹鲥e誤的是(

)A．主動運(yùn)輸過程中，需要載體蛋白協(xié)助和ATP提供能量B．細(xì)胞膜上的載體種類決定了細(xì)胞主動吸收的物質(zhì)的類別C．主動運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)果是細(xì)胞內(nèi)外的濃度差趨于0D．溫度可通過影響生物膜的流動性來影響物質(zhì)運(yùn)輸速率課堂檢測素養(yǎng)測評243題號15√C

[主動運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)果是使細(xì)胞內(nèi)外維持一定的濃度差，C錯誤。]2．正常情況下，甲、乙兩種物質(zhì)在同一動物細(xì)胞內(nèi)外的濃度情況如圖所示。在進(jìn)行跨膜運(yùn)輸時，下列說法正確的是(

)A．甲運(yùn)出細(xì)胞一定有載體蛋白的參與B．甲進(jìn)入細(xì)胞一定需要能量C．乙運(yùn)出細(xì)胞一定有載體的參與D．乙進(jìn)入細(xì)胞一定不需要能量√243題號15A

[甲運(yùn)出細(xì)胞是逆濃度梯度進(jìn)行的主動運(yùn)輸，需要消耗能量，一定有載體蛋白的參與，A正確；甲進(jìn)入細(xì)胞是順濃度梯度進(jìn)行的，不需要能量，B錯誤；乙運(yùn)出細(xì)胞是順濃度梯度進(jìn)行的，不一定有載體的參與，C錯誤；乙進(jìn)入細(xì)胞是逆濃度梯度進(jìn)行的，一定需要能量，D錯誤。]243題號153．如圖表示植物從土壤中吸收某離子的過程。下列相關(guān)敘述中，不正確的是(

)A．該離子的運(yùn)輸既需載體蛋白也需ATP，所以是主動運(yùn)輸B．該離子可以從低濃度到高濃度運(yùn)輸C．如果細(xì)胞膜上運(yùn)輸該離子的載體蛋白被去除，則該離子不能被運(yùn)輸D．運(yùn)輸該離子的載體蛋白不能被重復(fù)利用√243題號15D

[從圖中可以看出，該離子的運(yùn)輸既需要消耗ATP也需要載體蛋白協(xié)助，且運(yùn)輸方向是從低濃度到高濃度的，所以可以判斷該離子的運(yùn)輸方式是主動運(yùn)輸，A、B正確；該礦質(zhì)離子的運(yùn)輸需要載體蛋白，如果細(xì)胞膜上運(yùn)輸該礦質(zhì)離子的載體蛋白被去除，則該礦質(zhì)離子不能被運(yùn)輸，C正確；載體蛋白可以重復(fù)利用，D錯誤。]243題號154．下圖為新冠病毒侵入人體細(xì)胞的部分過程示意圖，下列敘述錯誤的是(

)A．該過程需要消耗細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量B．病毒進(jìn)入細(xì)胞需要細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的參與C．病毒進(jìn)入細(xì)胞的方式依賴于細(xì)胞膜的流動性D．該過程說明細(xì)胞膜能進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流243題號15√D

[該侵染過程屬于胞吞，需要消耗細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量，A正確；新冠病毒的S蛋白需要與細(xì)胞膜上的受體識別，說明胞吞時離不開細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的參與，B正確；新冠病毒需要通過胞吞方式進(jìn)入人體細(xì)胞，依賴于細(xì)胞膜的流動性，C正確；新冠病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，所以該過程不能體現(xiàn)細(xì)胞間的信息交流功能，D錯誤。]243題號155．如圖是物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的四種方式的模式圖(黑點(diǎn)代表物質(zhì)分子)，據(jù)圖回答：243題號15(1)圖中甲表示的運(yùn)輸方式為__________，乙表示的運(yùn)輸方式為__________，影響丙表示的運(yùn)輸方式速率快慢的因素有_________________________________________________(寫出兩條即可)。(2)與甲方式相比，乙方式的主要特點(diǎn)是需要借助________，該物質(zhì)是在細(xì)胞內(nèi)的__________(填細(xì)胞器)上合成的。(3)細(xì)胞分泌蛋白質(zhì)是通過_______(填編號)方式進(jìn)行的，該種