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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
人教版 必修1
问题探讨
甲状腺滤泡上皮细胞能合成和分泌甲状腺激素，碘是合成甲状腺激素的重要原料。滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中高20-25倍。
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？
需要消耗能量
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？
载体蛋白
细胞外
细胞内
细胞膜
载体蛋白
细胞外
细胞内
细胞膜
能量
找一找，上下两幅图有什么区别？能否用你已学的知识判断物质运输的方式？
协助扩散
主动运输
一、主动运输
1、概念:
物质_________梯度进行跨膜运输，需要_________的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的_______，这种方式叫作主动运输。
逆浓度
载体蛋白
能量
细胞外
细胞内
细胞膜
能 量（ATP）
一、主动运输
2、运输方向：
低浓度
高浓度（逆浓度梯度）
3、特点：
①逆浓度梯度运输
②需要转运蛋白
③需要消耗能量
4、实例：
（1）葡萄糖、氨基酸等进入小肠绒毛上皮细胞
（2）离子通过细胞时，若不标明膜两侧浓度，则默认是主动运输
（3）K+进细胞，Na +出细胞
一、主动运输
5、主动运输具有重要的意义：
海产软骨鱼类、爬行类和鸟类具有盐腺。盐腺的分泌液主要含NaCl，排出比海水浓度大的溶液，保持体液的渗透平衡。
部分植物如：柽柳具有盐腺，利于排除多余的盐分，利于在高盐碱的环境下生存。
海龟
柽柳
细胞膜的主动运输是活细胞的特性，它保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
一、主动运输
6、主动运输的影响因素
载体蛋白的数量有限
能量（ATP）
运输速率
A
B
运输速率
O2浓度
C
:由无氧呼吸提供能量
B点之后运输速率不变的原因是：_____________________
因此，在协助扩散和主动运输中，具有“饱和效应”，存在最大扩散速率
注意：不同离子或分子的大小和性质不同，所以不同转运蛋白质的空间结构差别也很大，一种转运蛋白通常只能运输一种或一类离子或分子。
磷酸盐离子载体模式图
磷酸盐离子
H+载体模式图
H+
H+
(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；
(能量推动下完成)
一、主动运输
载体蛋白
的特点
与社会的联系
一、主动运输
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。
肺
黏液阻塞了气道
一、主动运输
比较三种跨膜运输方式
运输方式 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
转运蛋白
能量
举例
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
氧气、水、甘油等通过细胞膜
葡萄糖通过红细胞
水通过水通道
K+通过离子通道
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等
二、胞吞、胞吐
转运蛋白能够帮助许多离子和小分子通过细胞膜，但是，却不能运输蛋白质和多糖这样的生物大分子。
大分子物质是通过胞吞和胞吐进出细胞的。
胞吞
胞吐
二、胞吞、胞吐
1、胞吞
细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的 ，从而引起这部分细胞膜内陷形成 ，包围着大分子，然后小囊从细胞膜上分离下来，形成 进入细胞内部，这种现象叫作胞吞。
蛋白质结合
小囊
囊泡
大分子
膜蛋白
二、胞吞、胞吐
2、胞吐
细胞需要外排的大分子，在细胞内形成 ，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜 ，将大分子 细胞，这种现象叫作胞吐。
排出
融合
囊泡
二、胞吞、胞吐
3、特点：
①不需要转运蛋白，需要受体蛋白
②需要能量
③运输时穿0层膜
4、结构基础：
膜具有一定流动性
5、影响因素：
细胞膜的流动性、温度和能量等
6、实例：
变形虫摄取食物、吞噬细胞吞噬细菌、分泌蛋白的合成与运输等。
变形虫的胞吞、胞吐示意图
二、胞吞、胞吐
与社会的联系
人体肠道内有一种寄生的变形虫——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，引发阿米巴痢疾。
痢疾内变形虫
三、物质跨膜运输的影响因素
1、浓度差
运输速率
浓度差
自由扩散
运输速率
浓度差
协助扩散
载体蛋白的数量有限
.
P
主动运输
主动运输还受细胞内能量供应的限制。
三、物质跨膜运输的影响因素
2、O2浓度（表示能量）
O2浓度
运输速率
自由扩散或协助扩散
O2浓度
运输速率
Q
无氧呼吸提供能量
主动运输
能量
运输速率
主动运输
载体蛋白的数量有限
P
.
三、物质跨膜运输的影响因素
3、温度
①温度会影响磷脂分子和大多数蛋白质分子的运动，影响生物膜的流动性
②温度会影响酶的活性，影响呼吸作用的进行，进而影响能量的供应
进而影响物质运输速率
影响物质跨膜运输速率的曲线比较
运输速率
物质浓度
自由扩散
协助扩散或主动运输
主动运输
运输速率
物质浓度
运输速率
O2浓度
自由扩散或协助扩散
运输速率
O2浓度
运输速率
载体数量
运输速率
载体数量
运输速率
能量
运输速率
能量
自由扩散
自由扩散或协助扩散
协助扩散或主动运输
主动运输
小结：
练习与应用
一、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人细胞内，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。（ ）
√
×
×
×
练习与应用
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
A
练习与应用
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

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