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(共26张PPT)
4.2 主动运输与胞吞、胞吐
本节聚焦：
1.主动运输与被动运输的区别是什么？这对于细胞的生活有什么意义？
2.胞吞、胞吐有什么特点？对于细胞的生命活动有什么意义？
3.物质跨膜运输的方式于细胞膜的结构有什么关系？
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
2.联想逆水行舟的情形，甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞提供能量？
3.这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？
人体甲状腺分泌的甲状腺激素，在生命活动中起着重要作用。碘是合成甲状腺激素的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20-25倍。
不是。被动运输是顺着浓度梯度的。
需要
具有普遍性
③需要载体蛋白
1.概念
2.特点
3.实例
①低浓度→高浓度（逆浓度梯度运输）
②需要消耗能量（ATP)
一、主动运输
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。
①K+、Na+、Ca+等离子逆浓度跨膜运输
②小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等营养物质
4.过程
5.意义
通过主动运输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，保证细胞核个体生命活动的需要。
结合：离子或分子与载体蛋白结合
构象改变：在能量的推动下，载体蛋白空间结构改变，将物质运输
到膜的另一侧
复原：载体蛋白又恢复原状。
PS:一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。(专一性)
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中。
6.影响因素：
载体蛋白的数量有限
O
能量
运输速率
P
O
O2浓度
运输速率
载体蛋白的数量有限
Q
P
①载体蛋白的种类和数量
②能量供应（O2浓度）
无氧呼吸提供能量
囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。
黏液增多，
造成细菌感染
载体蛋白与人体健康——囊性纤维化
从物质运输的特点分析：可以开发一种增强剂代替转运氯离子的蛋白，用于增加氯离子的流动。
与社会联系
小结：离子、小分子物质进出细胞的方式
思考：会不会有些生物大分子也需要进出细胞呢？细胞又如何运输大分子呢？
【练习1】甲（○）、乙（●）两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图所示，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是( )
A.乙进入细胞一定有转运蛋白的参与
B.乙运出细胞一定有转运蛋白的参与
C.甲进入细胞一定需要能量
D.甲运出细胞一定不需要能量
● ● ● ○ ○ ○ ● ○ ○ ● ○ ○ ● ○ ○ ○ ○ ○ ● ○ ○ ● ○
● ○ ● ● ● ● ● ● ● ● ● ○ ● ● ● ○ ● ● ○ ● ● ○ ● ●
胞外
胞内
细胞膜
A
【练习2】下图表示细胞膜的结构和物质进出细胞的方式，下列说法错误的是（ ）
A．在图①a～e过程中，代表细胞分泌Na＋的过程是e
B．在图①所示的结构中，主要由A物质决定着不同生物膜的功能差异
C．与图②中曲线Ⅰ相符的过程是图①中的过程a或e
D．在图①所示的结构中，A和B物质大都不是静止的
C
膜外
膜内
转运蛋白可以帮助许多离子和小的分子通过细胞膜，但是对蛋白质和多糖等大分子有机物却无能为力。那么，大分子有机物是通过什么方式进出细胞的呢？
二、胞吞与胞吐
如：变形虫摄取水中的有机物颗粒、分泌蛋白的释放
胞吞：
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形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫作胞吞。
变形虫摄取食物、吞噬细胞吞噬病原体。
胞吞形成的囊泡，一般与细胞质内的溶酶体融合，进一步将吞进的物质消化分解。
实例：
细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫作胞吐。
胞吐：
分泌蛋白（消化酶、蛋白质类激素、抗体）的释放乳腺细胞合成的蛋白质
实例：
分泌蛋白的合成和分泌过程
特点：
二、胞吞与胞吐
需要消耗能量
不需要转运蛋白
思考：
1.通过胞吞胞吐运输物质时，对物质有选择性吗？如果有选择性，那是怎样进行选择的？
2.胞吞胞吐体现了细胞膜的什么特性？
3.胞吞胞吐是否穿过膜结构？
有，大分子与细胞膜上的蛋白质结合
体现了细胞膜具有一定的流动性
不穿过膜结构（跨膜0层）
需要蛋白质的识别，不需要转运蛋白的协助
胞吐
胞吞
胞吞胞吐与人体健康——阿米巴痢疾
与社会联系
在人体肠道内寄生的一种变形虫——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。
这种病原体通过饮食传播，注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施。
细胞膜具有一定的流动性
小分子
物质进出细胞的方式
大分子
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
胞吞和胞吐
课堂小结
是否
耗能
是否需要
转运蛋白
对许多物质的跨膜运输起决定作用。
转运蛋白的种类和数量或空间结构的变化
课本P74
自由扩散
协助扩散
主动运输
高浓度→低浓度
不需要转运蛋白
不需要能量
水
气体分子(O2、CO2等）
脂溶性小分子(甘油、乙醇，苯等）
高浓度→低浓度
需要转运蛋白
不需要能量
水
葡萄糖进入红细胞
K+、Na+、Ca+等离子顺浓度跨膜运输
需要载体蛋白
低浓度→高浓度
需要消耗能量（ATP)
①
大分子有机物进出细胞的方式
需要消耗能量（ATP)
K+、Na+、Ca+等离子逆浓度跨膜运输
小肠细胞吸收氨基酸、葡萄糖等
草履虫摄食
分泌蛋白的释放
影响因素：
浓度差
浓度差
转运蛋白的种类和数量
载体蛋白的种类和数量
能量（O2浓度）
能量（O2浓度）
温度对4种方式都有影响
1.必须保证细胞具有活性，否则生物膜失去选择透过性和流动性。
2.水？ 离子？
—、概念检测
1. 一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。判断下列有关物质跨膜运输的相关表述是否正确。
（1）相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。（ ）
（2）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。
（ ）
（3）被动运输都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的转运蛋白。（ ）
（4）主动运输都是逆浓度梯度进行的，既要消耗细胞的能量，也需要借助膜上的载体蛋白。（ ）
×
×
×
√
2.下列有关物质跨膜运输的叙述，错误的是 ( )
A.果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞通过主动运输吸收糖分的结果
B.脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞
C.葡萄糖进入红细胞需要借助转运蛋白， 但不消耗能量，属于协助扩散
D.大肠杆菌吸收K+既消耗能量，又需要借助膜上的载体蛋白，属于主动运输
3.细胞内的生物大分子(如胃蛋白酶原)运出细胞的方式是 ( )
A.胞吐 B.自由扩散 C.协助扩散 D.被动运输
A
A
二、拓展应用
1. 淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水或海水中，推测其伸缩泡的伸缩情况，分别会发生什么变化？
放入蒸馏水，伸缩泡的伸缩频率加快，
放入海水中，伸缩泡的伸缩频率减慢。
2.柽柳是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。轻柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明，请说出实验思路。
实验原理：主动运输和被动运输的区别之一是是否需要能量，而能量来自细胞呼吸，故可通过抑制根细胞呼吸，并观察无机盐离子吸收速率是否受影响来判断其吸收过程属于主动运输还是被动运输。
具体步骤：取甲、两组生长状态基本相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中；甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸；一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率
预测结果：若两组植株对Ca2+、K+的吸收速率相同，说明柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输；若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从壤中吸收无机盐是主动运输。
内
内
内
内
细胞液
失水
先失水，后吸水
课堂小结
转运蛋白的种类和数量或空间结构的变化，
对许多物质的跨膜运输起决定作用。
大家一起来找茬
运输方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐
自由扩散 协助扩散 运输方向 顺浓度 逆浓度 顺浓度 胞外到胞内 胞内到胞外
转运蛋白 需要 需要 需要 需要 需要
能量 不需要 需要 不需要 不需要 需要
举例 O2、 氨基酸进小肠上皮细胞 H2O进红细胞、 甘油 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、吞噬细胞吞噬病菌 葡萄糖进红细胞、分泌蛋白分泌 消化酶的分泌、变形虫吞噬食物
小分子、离子和大分子跨膜运输方式比较
细胞膜具有选择透过性
细胞膜具有一定的流动性
小分子
物质跨膜
运输的方式
大分子
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
课堂
小结
胞吞和胞吐

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