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第四章 细胞的物质输入和输出
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
【问题探讨】
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。
讨论
甲状腺
甲状腺滤泡上皮细胞
碘浓度低
碘浓度高
导
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？
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
不是。（被动运输是顺浓度梯度）
需要细胞提供能量。
【问题探讨】
这种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？
其他实例（阅读课本P69第一段）
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？
具有普遍性。
碘浓度低
碘浓度高
1.P69 生物体中物质逆浓度梯度跨膜运输的例子
主动运输的概念、特点
2.P70 主动运输的意义
【与社会的联系】囊性纤维化
3.P70 胞吞与胞吐
胞吞与胞吐的概念、特点、例子
4.P72 【与社会的联系】
细胞膜具有选择透过性的结构基础
导学
课时练P86、P88【自主学习】部分
思
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.主动运输都是逆浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的载体蛋白。
4.胞吞和胞吐均要以膜的流动性为基础，均不需要消耗能量。
5.能保证细胞按照生命活动的需要吸收营养物质的方式是胞吞。
6.胞吞胞吐不需要的蛋白质的参与。
议
展
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.主动运输都是逆浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的载体蛋白。
4.胞吞和胞吐均要以膜的流动性为基础，均不需要消耗能量。
5.能保证细胞按照生命活动的需要吸收营养物质的方式是胞吞。
6.胞吞胞吐不需要的蛋白质的参与。
展
错，水分子、气体分子、脂溶性的小分子易通过自由扩散进出细胞
错，大分子有机物通过胞吞进入细胞
错，主动运输需要消耗能量，也需要借助膜上的载体蛋白
错，均需要消耗能量
错，是主动运输
错，需要，但不需要载体蛋白
主动运输
Active transport
1、定义：
物质 进行跨膜运输，需要 的协助，同时还 消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫主动运输。
主动运输
逆浓度梯度
载体蛋白
需要
主动吸收
评
。
2.主动运输的特点：
①方向：
②条件：
逆浓度梯度
（低浓度 高浓度）
需要载体蛋白的协助
需要消耗能量
特
点
3.主动运输实例：
①植物吸收无机盐离子
②小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸
红细胞吸收葡萄糖——协助扩散
注意：
评
载体蛋白对所转运的物质具有高度的特异性
一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子与分子结合
资料
心肌细胞可以从血液中逆浓度梯度地吸收Ca2+、K+。
有研究发现，若对心肌细胞施用某种毒素（抑制载体蛋白活性），可使心肌细胞对Ca2+吸收量明显减少，而对K+的吸收则不受影响。
主动运输
评
4.载体蛋白的特点：
（1）具有特异性（或专一性）；
（2）与被转运的离子或分子结合；
（3）转运过程中空间结构发生变化；
（4）具有饱和性；
（5）可重复利用。
评
桐花树的泌盐现象
海鸟（海鸥）的盐腺
盐腺
5.主动运输的意义：
通过主动运输来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，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
生活在高盐度的海水中，通过叶片排出多余的盐份，维持体内低浓度的盐类，以减轻盐对植物的伤害。
评
与社会的联系
囊性纤维病
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。
根据主动运输的特点，哪些因素会影响主动运输的速率？
影响因素：
物质浓度、载体蛋白的数量、能量（氧气浓度、温度）
载体数量
6.主动运输的影响因素：
分析：三组曲线图中P点前的影响因素分别是什么？P点后的影响因素又是什么？
P点前：物质浓度、载体蛋白数量、能量
P点后：该种载体蛋白数量（即载体达到饱和）、能量、载体蛋白的数量
比较三种物质运输方式的异同：
方式 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
转运蛋白
是否消耗能量
影响因素
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
需要消耗
浓度差
浓度差
转运蛋白数量
（浓度差）
载体蛋白数量
能量
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,这种现象叫胞吞( endocytosis)
特点：不需要载体蛋白、需要细胞膜上特定蛋白质的识别；需要细胞呼吸所释放的能量。
实例：变形虫吞噬单细胞生物等食物；人体白细胞吞噬细菌、异物等。
二、胞吞和胞吐
大分子
膜蛋白
磷脂分子重排
磷脂双分子层
形成
囊泡
二、胞吞和胞吐
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,这种现象叫胞吐( exocytosis)。在物质的跨膜运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,它们也需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
实例：
乳腺细胞分泌乳腺蛋白，消化腺细胞分泌消化酶；免疫细胞分泌抗体；
胰岛细胞分泌胰岛素等。
二、胞吞和胞吐
注：神经细胞分泌神经递质属于胞吐，
神经递质是小分子物质。
胞吞 胞吐
细胞外→细胞内
细胞内→细胞外
实例
备注
1.需要能量、不需要载体蛋白；
3.体现了细胞膜的结构基础具有一定的流动性
2.与浓度无关；
二、胞吞和胞吐
变形虫既能通过胞吞摄取单细胞生物等物,又能通过胞吐排出食物残渣和废物。在人体肠道内寄生的痢疾内变形虫,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。
与社会的联系
二、胞吞和胞吐
物质类型 小分子（跨膜运输） 大分子
运输方式
运输方向
载体
能量
实例
比较物质运输方式
被动运输
气体、少部分水、脂溶性分子（甘油、乙醇、脂质）
葡萄糖进入红细胞， 大部分水
葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞， 离子进出细胞
大分子物质，如分泌蛋白
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
消耗
不需要
消耗
主动运输
胞吞胞吐
自由扩散
协助扩散
一、选择题
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，是细胞主动吸收糖分的结果
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
检
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
参考答案：放入蒸馏水中的草 虫,其伸缩泡的伸缩频率加快,放入海 中的则伸缩频率减慢。
检
2.柽柳(见下图)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。柽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
参考答案：主动运输和被动运输的区别之一是否需要能量 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 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,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。
检

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