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第4章 细胞的物质输入和输出
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
思考3：甲状腺滤泡上皮细胞逆浓度吸收碘是否需要细胞提供能量？
思考2：甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
资料:甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20~25倍。
不是
需要
思考1：细胞若通过扩散的方式从外界吸收某物质，前提条件是？
思考4：这种跨膜运输是特例还是有一定的普遍性？
甲状腺
甲状腺滤泡上皮细胞
碘浓度低
碘浓度高
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；
人神经细胞未兴奋时细胞外的Na+浓度远高于细胞内。
资料
细胞内 血浆中
Na+ 10~20mmol/L 约150mmol/L
K+ 约100mmol/L 约5mmol/L
Na+高
K+高
依靠被动运输，能不能建立起细胞内外K+、Na+的浓度差？
Na+---K+泵
一、主动运输
1.概念：
物质 浓度梯度进行跨膜运输，需要 的协助，同时还需 。。。
逆
消耗细胞内化学反应释放的能量
载体蛋白
2.特点：
逆浓度梯度运输
需要载体蛋白
需要消耗能量（引起载体空间结构的改变）
第一类：直接消耗ATP的主动运输。
通常称为泵（ATP驱动泵）。
①Na+-K+泵
②H+泵
ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。
知识拓展：两类主动运输
钠钾泵消耗ATP可以在细胞内外建立Na+浓度梯度，相当于储存了电势能。
思考1：小肠绒毛上皮细胞借助A处的载体蛋白吸收Na+的方式是？
肠腔
第二类：间接消耗ATP的主动运输。
A
B
协助扩散
思考2：小肠绒毛上皮细胞借助A处的载体蛋白吸收葡萄糖的方式是？其能量来自？
协助扩散
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B处的载体蛋白运出葡萄糖的方式是？
主动运输
协助扩散
协助扩散
小肠上皮细胞通过主动运输吸收葡萄糖时，没有直接消耗ATP，而是利用钠-钾泵消耗ATP在细胞内外建立的电势能。
肠腔
第二类：间接消耗ATP的主动运输。
A
B
协助扩散
主动运输
协助扩散
这样可以最大限度的吸收、利用外源营养物质，避免浪费。类似地，在肾小管腔一侧也是通过主动运输吸收葡萄糖的。葡萄糖进入体内后，通常以协助扩散的方式进行转运，这样可以减少能量消耗。
桐花树的泌盐现象
海鸟（海鸥）的盐腺
盐腺
盐液
一、主动运输
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求。
3.意义
一、主动运输
4.载体蛋白特点
专一性
具有饱和性、可重复利用
②转运过程中空间结构发生变化（能量推动）
③将它所结合物质释放后，载体蛋白会恢复原状，又去转运同种物质。
一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。
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。
囊性纤维病
与社会的联系：
小分子物质进出细胞的方式比较
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
是否需载体
是否耗能
代表例子
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
不耗能
不耗能
消耗能量
气体(O2、CO2)、水、脂溶性物质（甘油、乙醇、苯）
水通过通道蛋白进出细胞、葡萄糖进入红细胞、Na+、K+通过离子通道进出细胞.
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜
浓度差
浓度差;细胞膜上转运蛋白的种类和数量
载体蛋白的种类和数量；
能量（O2浓度、温度等）
思考：判断下列曲线所代表的物质跨膜运输方式
协助扩散或主动运输
自由扩散
主动运输
自由扩散或协助扩散
自由扩散
协助扩散或主动运输
P
b
e
载体蛋白数量限制
载体蛋白数量限制
载体蛋白数量达到饱和
自由扩散或协助扩散
O2浓度
运输速率
O
主动运输
载体蛋白数量有限
无氧呼吸提供能量
O2浓度
运输速率
O
P
Q
a-b:协助扩散
思考：判断下列曲线所代表的物质跨膜运输方式
⑦
⑧
⑨
b-c:主动运输
⑨
颗粒性和大分子物质如何进出细胞？
转运蛋白虽然能够帮助许多离子和小分子通过细胞膜，但对于像蛋白质和多糖这样的生物大分子运输却无能为力。
1.概念：
③消耗细胞代谢产生的能量；
2.特点：
②有的物质需与膜上特异性受体结合；
④依赖于膜的流动性。
①不需要载体蛋白参与；
胞吞
当细胞摄取大分子时，首先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，进而进入细胞内部的现象。
大分子
膜蛋白
（穿过0层细胞膜）
1.概念：
2.举例：
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，将大分子排出细胞的现象。
神经递质(小分子物质)的释放
胰岛细胞分泌胰岛素
消化腺细胞分泌消化酶
免疫细胞分泌抗体
神经递质的释放
与社会的联系
痢疾内变形虫寄生在人体肠道内。
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，并引发阿米巴痢疾。
某些小分子物质也可以通过胞吞胞吐方式进出细胞。如：神经递质大部分是小分子物质，但释放的方式也是胞吐
注 意
大分子物质进出细胞的方式
大分子
流动性
囊泡
消耗能量
属于跨膜运输，但穿过的膜层数为0层；也可运输某些小分子。
细胞的结构和功能相适应
转运蛋白: 专一性，其种类和数量、空间结构的变化对物质的跨膜运输起决定性作用。
膜具选择透过性的基础
胞吞、胞吐(受体蛋白)
膜具流动性
依赖
协助扩散
自由扩散
主动运输
被动运输
小分子物质的运输
大分子物质的运输
胞吞
胞吐
ATP
各种物质进出细胞的方式
(1)小分子物质的运输方式一定都是被动运输或主动运输 ( )
(2)生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的( )
(3)只要消耗能量就一定是主动运输( )
(4)无机盐离子的运输方式不一定是主动运输( )
(5)水分子都是以自由扩散的方式进出细胞的( )
判
断
正
误
如神经递质的释放方式是胞吐。
如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。
胞吞和胞吐也消耗能量。
如兴奋产生过程中的K+外流和Na+内流的方式均为协助扩散。
还可以借助通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞
(6)需要载体蛋白协助的运输方式一定是主动运输 ( )
(7)从高浓度到低浓度的运输方式一定是被动运输( )
(8)同一种物质进出不同细胞的跨膜运输方式可能不同( )
判
断
正
误
也可能是协助扩散。
也可能是主动运输。
葡萄糖进入红细胞为协助扩散，而葡萄糖进入小肠上皮细胞为主动运输
细胞外
细胞内
b
c
d
e
a
代表各种物质分子或离子
能量
能量
(1)属于主动运输的是______。
(2)属于自由扩散的是____。
(3)属于协助扩散的是________。
a、e
b
c、d
图像判断
对
点
落
实

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