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第二章 细胞的结构和生命活动
被动运输、主动运输及细胞的胞吞和胞吐
第3节 第1课时
1. 通过总结物质跨膜运输方式与细胞结构的关系，进—步认识生物体结构与功能相适应的特点。 --------生命观念
2. 结合图示和图表，掌握不同跨膜运输方式的特点及意义，提升比较归纳的能力。 --------科学思维
核心素养
学习目标
1.建构被动运输的概念，比较简单扩散和协助扩散的异同点。
2.掌握主动运输的特点及其与被动运输的区别。
3.掌握胞吞、胞吐的过程和特点。
被动运输不需要细胞供能
一
主动运输需要细胞供能
二
目录
CONTENTS
胞吞与胞吐
三
被动运输分为自由扩散（简单扩散）和协助扩散
一、被动运输不需要细胞供能
物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式叫作自由扩散或简单扩散
自由扩散的物质穿过磷脂双分子层，此类物质一般为脂溶性分子、非极性小分子，带电荷的离子和极性分子难以自由扩散。借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散
膜转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白
实例：
气体分子；甘油、乙醇、苯等脂溶性物质
不需要载体，不需要能量
特点：
影响自由扩散的因素：浓度差
浓度差
扩散速度
自由扩散（简单扩散）
运输方向：
高浓度
低浓度
（趋势）
转运蛋白
（1）定义：镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助离子和一些小分子有机物顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转蛋白。
（2）类型：通道蛋白和载体蛋白
通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小电荷相适宜的分子或离子通过。分子可离子通过通道蛋白时，不需要与通道结合。
协助扩散——通道蛋白
水子进行细胞的方式为自由扩散和协助扩散（主要方式）
钠离子通道关闭（左图）
钠离子通道开启（右图）
协助扩散——通道蛋白
载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。
协助扩散——载体蛋白（高度特异性）
运输方向：
高浓度
低浓度
实例：
红细胞吸收葡萄糖
特点：
需膜上转运蛋白的协助，不需要能量
影响协助扩散的因素：
浓度差
运输速度
浓度差和转运蛋白数量
协助扩散
二、主动运输需要细胞供能
定义：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，这种方式叫主动运输。
运输方向：低浓度向高浓度
特点：需要载体，需要能量
实例：无机盐离子，小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等。
影响主运输的因素：物质的浓度、载体蛋白的种类和数量、能量
主动运输
主动运输的方式很多，如依赖Na+-K+泵等载体蛋白进行的物质转运。
细胞内的三个 Na+与Na+-K+泵结合,ATP供能。
Na+-K+泵改变构象,跨膜运输Na+并释放到细胞外。
两个K+释放到细胞内。
Na+-K+泵跨膜运输
Na+-K+泵跨膜运输K+和Na+过程示意图
细胞外两个Na+-K+泵结合,向细胞内跨膜运输K+。
主动运输的意义
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收所需营养物质，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。
转运蛋白虽然能帮助许多离子和小分子通过细胞膜，但是对于蛋白质这种大分子物质的运输却无能为力。
变形虫摄取水中的有机物颗粒，就需要解决大分子物质进入细胞的问题。
变形虫的胞吞胞吐示意图
三、胞吞与胞吐
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。
胞吞
实例：
吞噬细胞、吞噬抗原等
胞吞
吞噬
胞饮
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。
胞吐
实例：
分泌蛋白的分泌，如胰岛素、消化酶等
不需要载体
但是需要能量
影响因素：
细胞膜的流动性、温度和能量等
特点：
膜具有一定流动性
结构基础：
1.同一种物质进出不同细胞时,运输方式可能不同,如红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式则是主动运输。
2.Na+、K+等无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞,但也可通过协助扩散进出细胞。
3.RNA和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核,而不是通过胞吞、胞吐作用。
4.需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外,不要漏掉协助扩散。
5.消耗能量的运输方式除主动运输外,不要漏掉胞吞和胞吐。
6.从高浓度到低浓度的运输方式除简单扩散外,不要漏掉协助扩散。
7.影响协助扩散运输速率的因素除通道蛋白或载体蛋白数量外,不要漏掉浓度差。
8.与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外,不要漏掉载体蛋白的合成场所
——核糖体。
9.运输速率与氧气浓度无关的运输方式除简单扩散外,不要漏掉协助扩散。
易错提醒
比较项目 运输方向 载体蛋白 能量 代表实例
被动运输 自由扩散（简单扩散） 高浓度→低浓度 不需要 不需要 O2、CO2、甘油、水、乙醇、苯 等
协助扩散（易化扩散） 高浓度→低浓度 需要 不需要 水、葡萄糖进入红细胞 等
主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 离子、葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞等
胞吞 细胞外→细胞内 不需要 需要 白细胞吞噬细菌 等
胞吐 细胞内→细胞外 不需要 需要 分泌蛋白 等
课堂总结
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