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4.2 主动运输与胞吞胞吐
2、你还知道哪些物质的运输与碘进入甲状腺细胞的方式相似吗？
无论是植物细胞、动物细胞还是微生物细胞，都有许多物质的跨膜运输是逆浓度梯度的。例如，小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度，但它们仍然能被小肠上皮细胞吸收;人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍;轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。这些物质为什么能逆浓度梯度运输呢
①小肠上皮细胞对氨基酸、葡萄糖的吸收
②红细胞对K+的吸收
③轮藻细胞对K+的吸收
主动运输
预习检测
被动运输包括哪两类？它们各自的特点是什么？
共同点：
不同点：
都是顺浓度梯度运输；不需要能量
协助扩散需要转运蛋白的协助。
问题探讨
1、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？如果不是那它又属于什么运输方法呢？
2、你还知道哪些物质的运输与碘进入甲状腺细胞的方式相似吗？
3、这种运输是具有特例还是有一定的普遍性？
P69
1、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？如果不是那它又属于什么运输方法呢？
碘浓度高
碘浓度低
I-
I-
I-
I-
I-
I-
I-
I-
I-
I-
I-
I-
细胞内
细胞外
特点：
①逆浓度梯度运输
②需要载体蛋白
③需要消耗能量
ATP
ADP
I-
I-
主动运输
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，这种方式叫作主动运输。
问题探讨
1、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？如果不是那它又属于什么运输方法呢？
2、你还知道哪些物质的运输与碘进入甲状腺细胞的方式相似吗？
3、这种运输是具有特例还是有一定的普遍性？
P69
（2）小肠上皮细胞从小肠液吸收葡萄糖、氨基酸是_________浓度梯度运输。
Na+ K+
26 150
114 5
红细胞内
红细胞外（血浆）
排出
吸收
0.3 2.2
1.6 5.8
小肠液
小肠上皮细胞内
葡萄糖
氨基酸
吸收
吸收
逆
材料分析，小组讨论
（1）红细胞从血浆中吸收K+，排出Na+是_________浓度梯度运输。
逆
资料1：
问题探讨
1、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？如果不是那它又属于什么运输方法呢？
2、你还知道哪些物质的运输与碘进入甲状腺细胞的方式相似吗？
3、这种运输是具有特例还是有一定的普遍性？
P69
3、这种运输是具有特例还是有一定的普遍性？
①小肠上皮细胞对氨基酸、葡萄糖的吸收
②红细胞对K+的吸收
③轮藻细胞对K+的吸收
主动运输
具有特例
如葡萄糖进入红细胞为协助扩散
一、主动运输
物质_________________跨膜运输，需要________________的协助，同时消耗细胞内化学反应所释放的______________。
1.定义 ：
载体蛋白
能量
逆浓度梯度
载体蛋白
能量
(一种载体蛋白只适合与一种或一类离子、分子结合)
(1)具有特异性（或专一性）；
(3)转运过程中空间结构发生变化；
(2)与被转运的离子或分子结合；
(4)可重复利用；
2、载体蛋白的特点
(5)具有饱和性。
载体蛋白
能量
3、影响主动运输速率的因素: 。
载体蛋白数量、能量
运输速度
载体数量
运输速度
能量
4、与主动运输有关的细胞器： 。
核糖体(合成载体); 线粒体(产生能量)
5、意义：通过主动运输____________________，排出________________和对_____________________，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
吸收所需的物质
代谢废物
细胞有害的物质
P
Q
以上各图分别对应哪种跨膜运输方式？
图中A、B、C三点物质运输速率的限制因素分别是什么？
协助扩散/主动运输
协助扩散 或
自由扩散
载体蛋白数量的限制
载体蛋白数量的限制
能量的限制
自由扩散
主动运输
主动运输中O2、温度又分别如何影响运输速率的呢？
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，汗液中氯离子浓度升高导致患者支气管中黏液增多而堵塞。
囊性纤维病
案例分析：
ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。
知识拓展——主动运输的方式
1、直接消耗ATP的主动运输
通常称为泵（ATP驱动泵）
①Na+-K+泵
②质子泵（H+泵）
③Ca2+泵
Na+-K+泵的生理功能：
维持膜电位
维持动物细胞渗透压平衡
帮助动物细胞对葡萄糖、氨基酸等营养物质的吸收
钠钾泵消耗ATP可以在细胞外建立Na+浓度梯度，相当于储存了电势能。
小肠绒毛上皮细胞
毛细血管
思考1.小肠绒毛上皮细胞借助于A处的载体蛋白吸收Na+的方式是？其能量来源于？
协助扩散 Na+浓度梯度(电势能）
思考2.小肠绒毛上皮细胞借助于A 处的载体蛋白吸收葡萄糖的方式是？其能量来源于？
主动运输 Na+浓度梯度(电势能）
思考3.小肠绒毛上皮细胞借助于B 处的载体蛋白运出葡萄糖的方式是？其能量来源于？
协助扩散 葡萄糖的浓度梯度
协助扩散
主动运输
小肠绒毛上皮细胞通过主动运输从肠腔中吸收葡萄糖，可以最大限度吸收利用外界营养物质，避免浪费。类似的，在肾小管一侧的肾小管上皮细胞也是通过主动运输吸收葡萄糖。
葡萄糖进入体内后，经血液循环至全身各处，以协助扩散的方式进入绝大部分普通组织细胞被利用，这样可以减少能量消耗
小肠绒毛上皮细胞
毛细血管
协助扩散
主动运输
知识拓展——主动运输的方式
2、间接消耗ATP的主动运输---协同转运（电化学梯度势能）
小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时，没有直接消耗ATP，而是利用Na+浓度差的能量。
但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。
肾小管上皮细胞吸收葡萄糖同上。
二.大分子进出细胞-----胞吞与胞吐
1.胞吞
大分子
物质
小
囊
囊
泡
与膜上的蛋白质结合
细胞膜内陷
包围着大分子
从细胞膜分离
变形虫摄食、
白细胞吞噬病菌
进
入
细胞
过程
例证
特点
不需载体蛋白
(需要细胞膜上特定蛋白质的识别)
需细胞呼吸所释放的能量
2、胞吐过程：
乳腺细胞分泌的乳腺蛋白；内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素；消化腺细胞分泌的消化酶；免疫细胞分泌抗体、细胞因子等分泌蛋白的分泌
大分子物质
在细胞内形成
囊泡
排出
移动到细胞膜处，与其融合
二、胞吞与胞吐
移动
排出
融合
特点
需细胞呼吸所释放的能量
不需要载体蛋白
例证
过程
讨论1、胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？
细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。
通过胞吞作用将胞外的__________摄取到细胞内，最后在____________中消化降解成_____________________供细胞利用。
单细胞真核生物（如变形虫）：
营养物
溶酶体
小分子有机物
下面请大家看个单细胞生物进行胞吞和胞吐的例子
4.实例：
3.结构基础：
5.意义：
2.运输特点：
1.运输的物质：大分子或颗粒性物质
胞吞与胞吐
消耗能量、不需要载体
（需要膜上的蛋白质的参与）
细胞膜的流动性
细胞通过胞吐向外分泌分泌蛋白和激素，通过胞吞消灭细菌、癌细胞、及衰老的红细胞、细胞碎片，保证生命活动的正常进行。
4.实例：
变形虫营养物质摄入和代谢废物输出、分泌蛋白（如：蛋白质类激素、消化酶等）
提示： 胞吞、胞吐属于跨膜运输，但穿过的膜层数为0层。
1.探究是主动运输还是被动运输
2.探究是自由扩散还是协助扩散
呼吸抑制剂
主动运输
被动运输
蛋白质抑制剂
协助扩散
自由扩散
探究物质跨膜运输方式的实验设计思路
顺浓度梯度
需要载体
消耗能量
物质进出细胞方式的判断方法
被运输的物质
看物质
的大小
大分子
或颗粒
小分子
或离子
胞吞
胞吐
是否消
耗能量
消耗
能量
不消耗
能量
主动运输
被动运输
载体
蛋白
协助扩散
自由扩散
需要
转运蛋白
不需
转运蛋白
运输方式 运输方向 是否需要转运蛋白 是否消耗能量 图例 举例
转运蛋白
转运蛋白
被动运输
自由扩散
顺浓度梯度
主动运输
胞吞
胞吐
协助扩散
小部分水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等出入细胞
人的血红蛋白吸收葡萄糖
小肠上皮细胞吸收AA、GLU
变形虫摄取食物
不消耗
分泌蛋白的分泌
需要载体蛋白或通道蛋白
不需要
逆浓度梯度
细胞外→细胞外
细胞内→细胞外
需要载体蛋白
消耗
顺浓度梯度
不需要(需要膜上蛋白质的参与)
不消耗
消耗
消耗
不需要(需要膜上蛋白质的参与)
练习1：如图是几种物质进出细胞的方式中，运输速率与影响因素之间的关系曲线图，下列与此图相关的叙述中，正确的是
A．与水进出细胞相符的图有①、③、⑤
B．与葡萄糖进入红细胞相符的图有②、④、⑥
C．与K＋进入轮藻细胞相符的图有①、④、⑥
D．与蛋白质进出细胞相符的图有②、③、⑥
A
练习2：下列跨膜运输的生理活动，属于主动运输的是（ ）
A、酒精进入胃黏膜细胞 B、二氧化碳由静脉血进入肺泡内
C、原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞 D、水分子出入细胞
C
练习3：下列甲、乙两图表示真核细胞进行交换的某些过程。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲图中a表示自由扩散，b表示
主动运输
B. 甲图中b达到最大转运速率后
的主要限制因素是载体蛋白数量
C. 乙图中的胞吞和胞吐过程主要
说明细胞膜具有选择透过性
D. 乙图中的胞吞和胞吐都不需要消耗细胞呼吸作用释放的能量
B
该图表示 ，虚线下表示物质从 浓度到 浓度运输，虚线上表示物质从 浓度到 浓度运输，P点后限制因素是 。
高
高
低
低
主动运输
载体蛋白的数量或能量
影响跨膜运输的因素
(1)物质浓度
(2)氧气浓度
(3)温度
1.浓度差对物质跨膜运输的影响
浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。图1表示运输方式是______________，图2表示的运输方式是_______________________。图2在A点后浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是______________________________________。
自由扩散
协助扩散或主动运输
载体蛋白的数量是有限的
2.载体蛋白数量对跨膜运输的影响
其他条件适宜的情况下，图3表示运输方式是___________________，图4表示的运输方式是_____________________，图5表示的运输方式是____________________。图5在B点后运输速率不再继续增加，原因是__________________________________ 。
自由扩散
协助扩散
主动运输
受能量供应限制
3.氧气含量对跨膜运输的影响
(1)氧气含量通过影响细胞______________________进而影响主动运输的速率。
(2)其他条件适宜的情况下，图6表示运输方式是__________________________，图7表示的运输方式是____________________。
(3)P点时:______________为物质的运输提供能量。
(4)PQ段：随着氧气含量的增加,______________产生的能量越多，主动运输的速率越____________。
(5)Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受______________________________以及其他限制因素的影响，运输速率不再增加。
呼吸作用
自由扩散或协助扩散
主动运输
无氧呼吸
呼吸作用
大
载体蛋白的数量

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