4.2主动运输与胞吞、胞吐课件(共28张PPT+4个视频)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

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4.2主动运输与胞吞、胞吐课件(共28张PPT+4个视频)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

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(共28张PPT)
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?
不是,被动运输是顺浓度梯度的。
需要细胞提供能量
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高20-25倍。
碘浓度低
碘浓度高
资料分析
丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比
离子 细胞液浓度/池水浓度
(H2PO4)- 18 050
K+ 1 065
Cl- 100
Na+ 46
SO42- 25
Ca2+ 13
Mg2+ 10
人红细胞中K+浓度比血浆高30倍。
这些实例说明了什么?
甲状腺滤泡上皮细胞中碘浓度比血液高20-25倍。
这些物质跨膜运输的方式具有普遍性
这些物质是如何运进细胞的呢?
4.2 主动运输与胞吞胞吐
1
概念:
物质 进行跨膜运输,需要 的协助,同时还需要消耗 ,这种方式叫作主动运输。
逆浓度梯度
载体蛋白
细胞内化学反应所释放的能量
离子或分子
空间结构
释放出来
恢复原状
同种物质
与载体蛋白结合后,在细胞内化学反应释放的能量推动下,载体蛋白的 发生变化,就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并 ,载体蛋白随后又 ,又可以去转运 的其他离子或分子。
2
过程:
逆浓度梯度运输
需要载体
需要消耗能量
3
特点
一、主动运输
两类主动运输
直接型(原发性主动转运)
直接消耗ATP的主动运输,通常称为泵(ATP驱动泵)
间接型(继发性主动转运)
利用依赖ATP的Na+-K+泵活动建立的细胞膜两侧Na+的跨膜浓度梯度主动运输
Na+-K+泵
肾小管对氨基酸、葡萄糖等的重吸收
一、主动运输
4
主动运输的类型
请据资料分析影响主动运输运输速率的因素
资料1:原尿中的葡萄糖如果不能全部被肾小管上皮细胞重吸收,则会排出体外,对人体不利。若切断肾的供氧渠道,重吸收速率降低。
资料2:载体介导的跨膜运输速率存在饱和现象,表现为载体对所转运物质存在量的极限,载体与所转运物质的结合达到限度,即使再提高浓度差,也不会再提高运输效率。
5
影响主动运输运输速率的因素
载体蛋白数量的限制
运输速率
氧气浓度
运输速率
转运蛋白数量
一、主动运输
氧气供应(或能量供应)和载体蛋白的数量
温度也会影响物质运输速率
特别注意
①载体:
载体特异性,不同物质的载体蛋白不同;
不同生物膜上载体蛋白的种类和数量也不同。
载体具有饱和现象,当细胞膜上的载体蛋白已经达到饱和时,细胞通过载体蛋白运输物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。
②能量:
凡能影响细胞内产生能量的因素,都能影响主动运输,如O2浓度、温度等。
一、主动运输
5
影响主动运输运输速率的因素
②运输方式: ; 影响a点运输速率的因素是: ;b点之后运输速率不再改变的原因是 。
运输方式: ; 影响物质运输速率的因素有: 。
自由扩散
物质浓度
协助扩散或主动运输
物质浓度
膜上转运蛋白的数量有限
1.分析下列曲线所代表的物质运输方式及物质运输速率的影响因素
练一练
④运输方式: 。a点所需能量来自于无氧呼吸,影响b点运输速率的因素是: ;c点之后运输速率不再改变的原因是 。
③运输方式: ;
自由扩散或协助扩散或哺乳动物成熟红细胞的主动运输
主动运输
氧气浓度
膜上载体蛋白的数量有限
1.分析下列曲线所代表的物质运输方式及物质运输速率的影响因素
练一练
2.物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一,也是细胞膜的重要功能之一。如图表示某种离子跨膜运输的过程,下列叙述正确的是
A.用呼吸抑制剂处理不会影响该离
 子的跨膜运输
B.图中膜结构一定是细胞膜
C.这种运输方式能够保证活细胞主动选择吸收所需要的营养物质
D.膜上载体蛋白结合离子后其空间结构发生不可逆的改变

练一练
A.载体蛋白b转运葡萄糖的过程中需要ATP水解供能
B.在载体蛋白c的协助下,细胞内外的Na+浓度趋于相同
C.肠腔中的Na+浓度降低,会影响小肠上皮细胞吸收葡萄糖
D.机体短暂的供氧不足,会影响葡萄糖由小肠上皮细胞进入组织液
3.主动运输的能量可来自ATP水解或电化学梯度(离子的浓度梯度),如图是与小肠上皮细胞有关的葡萄糖跨膜运输的示意图,其中a、b、c表示载体蛋白。据图分析,下列叙述正确的是

练一练
4.(2023·广西北海高一质检)如图是胡萝卜在不同氧浓度下从硝酸钾溶液中吸收K+和 的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收速率不同的因素分别是
A.载体蛋白数量、能量
B.能量、载体蛋白数量
C.载体蛋白数量、离子浓度
D.能量、离子浓度

练一练
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
ATP
K+
低浓度
高浓度
载体蛋白
细胞膜
一、主动运输
6
主动运输的意义
细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
想一想:科学家研究这些转运蛋白的结构有什么用呢?

黏液阻塞了气道
囊性纤维病的主要病因是患者肺部支气管上皮细胞表面转运Cl-的载体蛋白的结构和功能发生异常,导致患者支气管黏液增多,易发细菌感染。类似的疾病还有很多,解析这些转运蛋白的结构,将有助于找到治疗疾病的办法。
与社会的联系
自由扩散演示按钮
协助扩散演示按钮
主动运输演示按钮
小分子物质三种跨膜运输方式比较
运输方式 方向 转运蛋白 能量 实例
被动运输 自由扩散 __________ 不需要 ______ O2、CO2、乙醇、甘油、苯等
________ 顺浓度梯度 _____ ______ 水、葡萄糖、某些离子等
主动运输 ___________ _____ 需要 _________________________
________________
顺浓度梯度
不需要
协助扩散
需要
不需要
需要
逆浓度梯度
小肠吸收葡萄糖、氨基酸及红细胞吸收K+等
小分子物质三种跨膜运输方式比较
1.(2022·江苏徐州高一期中)如图是
物质跨膜运输三种方式的示意图,
据图分析,下列有关说法错误的是
A.脂溶性物质易透过细胞膜,是因为组成细胞膜的主要成分有磷脂分子
B.经研究某动物会将体内多余的盐分通过方式①排出体外,说明其运输
方式为被动运输
C.葡萄糖是细胞内主要的能源物质,进入细胞只能通过方式③
D.对某动物的心脏施加某种毒素后,对Ca2+的吸收明显减少,但不影响
对K+和葡萄糖的吸收,原因可能是毒素抑制了心肌细胞膜上转运Ca2+
载体蛋白的活性

练一练
2.如图表示物质进入细胞的四种方式,下列有关说法错误的是
A.温度只影响图中②和③过程的速率
B.吞噬细胞通过④过程吞噬病原体
C.小肠上皮细胞吸收乙醇的方式是①
D.氧气进入细胞的方式是①

练一练
变形虫的摄食和排泄过程需要解决大分子物质进出细胞的问题。
转运蛋白能够帮助离子和小分子通过细胞膜,它能同时帮助蛋白质和多糖等生物大分子运输吗?
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(教材P71)
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(教材P71)
二 、胞吞与胞吐
1
胞吞、胞吐的过程及特点
胞吐
胞吞
运输方式
运输方向
是否需要载体
是否需要能量
举例
胞吞和胞吐
与浓度无关
不需要
需要消耗细胞呼吸所释放的能量
分泌蛋白的合成和运输
大分子物质运输的特点
(1)胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系?
(2)物质通过胞吞、胞吐进出细胞的方式有何特点?
(3)胞吞,胞吐穿过了几层生物膜?
生物膜的流动性是胞吞、胞吐的基础
需要消耗能量和特定蛋白质的识别
0层
想一想:
与社会的联系
阅读教材中人体肠道内的痢疾内变形虫的胞吞、胞吐过程
痢疾内变形虫是如何在肠道内获取食物的
胞吞、胞吐的对象有哪些
先通过胞吐作用分泌蛋白酶,溶解肠壁组织,再通过胞吞作用摄取肠壁组织细胞。
大分子物质或细胞
通过胞吐细胞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、细胞碎片从保证生命活动的正常进行。
2
胞吞、胞吐的意义
二 、胞吞与胞吐
1.(2022·广西南宁高一期末)受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,主要用于细胞摄取特殊的生物大分子,其过程如图所示。下列叙述正确的是
A.构成有被小泡膜的基本支架是磷脂双
分子层
B.该过程需要膜上蛋白质的参与但不消
耗能量
C.右图说明细胞摄取大分子需要借助载体蛋白
D.性激素属于分泌蛋白,促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成

练一练
2.用磷脂双分子层将某种不容易进入细胞的药物包裹成小球,通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞,从而达到治疗疾病的目的。该药物的化学成分和进入细胞的方式最可能是
A.蛋白质 胞吞 B.固醇 自由扩散
C.性激素 协助扩散 D.蛋白质 主动运输

由题意可知,“某种不容易进入细胞的药物”,表明该物质是大分子物质,蛋白质是大分子物质,通过胞吞进入细胞,A符合题意。
练一练
协助扩散
自由扩散
小分子和离子
(物质跨膜运输方式)
主动运输
大分子物质、颗粒物质
(物质非跨膜运输方式或囊泡运输)
胞吞
胞吐
消耗能量
顺浓度梯度
被动运输
载体蛋白
物质的运输方式

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