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(共29张PPT)
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
人教版必修1《分子与细胞》
O2、CO2 苯、甘油
K+ 、Na+
被动运输
葡萄糖
H2O
H2O
人教版必修1《分子与细胞》
回顾旧知
碘进入甲状腺滤泡上皮细胞是通过被动运输吗？
碘是从低浓度运输到高浓度，而被动运输时从高浓度到低浓度的运输方式，所以碘进入甲状腺滤泡上皮细胞不是被动运输。
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问题探讨（P69）
甲状腺
碘浓度低
碘浓度高
甲状腺滤泡上皮细胞
人体甲状腺分泌的甲状腺激素，在生命活动中起着重要的作用。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。
人体甲状腺分泌的甲状腺激素，在生命活动中起着重要的作用。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。
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能量？
需要细胞提供能量。
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问题探讨（P69）
甲状腺
碘浓度低
碘浓度高
甲状腺滤泡上皮细胞
这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？
人红细胞吸收K+（30倍）
轮藻细胞吸收K+
（63倍）
小肠上皮细胞吸收
氨基酸，葡萄糖
细胞如何吸收低浓度的离子和分子？这种物质运输方式称为什么呢？
人教版必修1《分子与细胞》
人教版必修1《分子与细胞》
01
主动运输（ P69 – P70）
人教版必修1《分子与细胞》
主动运输（P69）
人教版必修1《分子与细胞》
主动运输（P69）
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的一种物质运输方式。
（ 1 ）概念：
（ 2 ）特点：
①逆浓度梯度运输
②需要载体蛋白
③需要能量
（ 3 ）相关细胞器：
①核糖体(合成载体)
②线粒体(产生能量)
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主动运输（P69）
（ 4 ）过程：
①离子与膜上载体蛋白特定部位结合。一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。
②在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化,将它所结合的离子或分子从膜一侧转运到另一侧释放出来。
③载体蛋白随后又恢复原状，又可以转运同种物质的其他离子或分子。
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主动运输（P69）
（ 5 ）载体蛋白的特点：
(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
⑤具有饱和性
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主动运输（P69）
（ 6 ）影响因素：
运输速率
物质浓度
P
运输速率
氧气浓度
P
Q
因素1：载体蛋白的数量
因素2：能量/氧气浓度
P点前受能量/氧气浓度限制
P点后受载体蛋白数量限制
Q点由无氧呼吸供能。
P点前受物质浓度限制
P点后受载体蛋白数量限制
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主动运输（P69）
（ 6 ）影响因素：
因素3：温度
a
运输速率
温度
0
乙
c
b
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主动运输（P69）
（ 7 ）主动运输实例：
⑤肾小管对葡萄糖的重吸收
②小肠上皮细胞吸收氨基酸、核苷酸等营养物质
④植物细胞吸收矿质元素等
③吸收无机盐离子（顺浓度梯度运输除外）
①细胞（除红细胞）吸收葡萄糖
⑤肾小管对葡萄糖的重吸收
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主动运输（P70）
（ 8 ）意义：
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。
红树林
桐花树的泌盐现象
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病因：是一种常染色体隐性遗传病
患者肺部气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白（ CFTR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。
与社会联系——囊性纤维化（P70）
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物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散 物质运输 方向
是否需要载体蛋白
是否需要消耗能量
举例
影响运输的因素
顺浓度梯度
高浓度 低浓度
顺浓度梯度
高浓度 低浓度
逆浓度梯度
低浓度 高浓度
需要
需要
消耗
水分子、气体（氧气、二氧化碳）、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯等）
水分子、离子、葡萄糖进入红细胞、氨基酸顺浓度梯度运输
离子或其他物质逆浓度梯度运输
浓度差
浓度差、转运蛋白
载体蛋白、能量
主动运输与被动运输的比较
不需要
不消耗
不消耗
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02
胞吞与胞吐（ P70 – P72）
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胞 吞（P71）
人教版必修1《分子与细胞》
胞 吞（P71）
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
大分子物质
小囊
囊泡
进入细胞
1. 特点
①不需要载体蛋白
②需要细胞膜上特定蛋白质的识别
③需要消耗能量。
2. 实例
白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等。
接触
包围
凹陷
分离
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胞 吐（P71）
人教版必修1《分子与细胞》
胞 吐（P71）
1. 特点
①不需要载体蛋白
②需要细胞膜上特定蛋白质的识别
③需要消耗能量。
2. 实例
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等。
大分子物质
排出细胞
移动到细胞膜处，与其融合
在细胞内形成
囊泡
移动
排出
融合
提示： 胞吞、胞吐属于跨膜运输，但穿过的膜层数为0层。
人教版必修1《分子与细胞》
思考 讨论
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、胞吐过程中膜的变性本身也体现了膜的流动性。
游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质多是供细胞自身使用，而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够分泌到细胞外。试分析其中的道理。
游离核糖体合成的蛋白质只能游离于细胞质基质中，无法直接通过被动运输或主动运输运输到细胞外，而附着核糖体合成的蛋白质能够进入内质网腔中，并借助囊泡移动进入高尔基体，包裹在囊泡中的蛋白质就能以胞吐的方式分泌到细胞外。
人教版必修1《分子与细胞》
与社会的联系——阿米巴痢疾（P72）
在人体肠道内寄生的一种变形虫——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，通过胞呑作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。这种病原体通过饮食传播，注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施。
人教版必修1《分子与细胞》
拓 展——判断物质进入细胞的方式
注意：
1、神经递质大部分是小分子物质，但释放的方式也是胞吐
2、通过核孔运输的大分子物质有mRNA、蛋白质等
3、需要膜上蛋白质的参与，离不开膜上磷脂双分子层的流动性
根据分子大小
胞吞（吐）
跨膜运输
被动运输
主动运输
协助扩散
自由扩散
是否消耗能量
消耗
不消耗
大分子
小分子
离子
是否需要载体
不需要
需要
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拓 展——探究物质跨膜运输方式的实验
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
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
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当堂检测
一、判断题
1. 消耗能量的运输方式只有主动运输 （　　）
2. 同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同 （　　）
3. 影响自由扩散和协助扩散的因素相同 （　　）
4. 分泌蛋白主要以胞吐的方式排出细胞外 （　　）
5. 协助扩散和主动运输需要细胞膜上的同一种载体蛋白 （ ）　
6. 较大的分子，如葡萄糖等，只有通过主动运输才能进入细胞 （　　）
√
×
×
√
×
×
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当堂检测
二、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，又需要借助载体蛋白，属于主动运输
A
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当堂检测
三、柽柳是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明，请说出实验思路。
（ 1 ）取甲、乙两组生长状态基本相同的柽柳幼苗若干，放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的培养液中
（ 2 ）甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸，一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率
（ 3 ）若两组植株对Ca2+、K+的吸收速率相同，说明柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输；若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机盐为主动运输
人教版必修1《分子与细胞》
总 结

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