资源简介

(共54张PPT)
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
分别表示物质进出的哪种运输方式？共同点？
自由扩散
协助扩散
甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
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？
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
需要细胞提供能量
具有普遍性
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
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
生活中的例子
低浓度梯度
高浓度梯度
逆浓度梯度
资料1：胡萝卜植株对磷酸盐的吸收可以从低浓度到高浓度，为探究胡萝卜对磷酸盐的吸收是否需要能量，研究人员做了以下实验：细胞完成逆浓度梯度运输需要________结论：能量结果：甲中的KH2PO4浓度明显下降，乙中的KH2PO4浓度略微下降。资料分析资料2：胡萝卜细胞对磷酸盐的吸收是否需要载体蛋白，研究人员做了以下实验：+去除膜蛋白或抑制蛋白活性结果：甲中的KH2PO4浓度明显下降，乙中的KH2PO4浓度略微下降。细胞完成逆浓度梯度运输需要________结论：载体+有氧呼吸抑制剂一、主动运输
细胞膜
细胞外
细胞内
能量
1 概念：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。
一、主动运输
任务1：
通过对主动运输概念的理解，观察主动运输的动画，小组讨论，并总结主动运输的特点。
细胞膜
细胞外
细胞内
能量
一、主动运输
细胞膜
细胞外
细胞内
能量
1 概念：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。
2 特点
方向：
低浓度
高浓度
是否需要转运蛋白：
（逆浓度梯度）
需要载体蛋白
是否需要能量：
需要能量
（1）逆浓度梯度
（2）需载体蛋白
（3）消耗能量
Na+-K+泵
一、主动运输
任务2：观察Na+、K+主动运输进出细胞的视频，概括主动运输的过程
①待转运物质是否需要与载体蛋白结合？
②载体蛋白运输物质时空间结构是否改变？在谁的推动下发生改变？
③运输完毕后，载体蛋白的空间结构如何变化？
④一种载体蛋白只能运输一种物质吗？
（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。
（3）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，载体蛋白随后又恢复原状。
3 过程（P69）
特异性
可重复利用
Na+-K+泵
(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，具有饱和性；
4 载体蛋白特点
5 实例
（1）小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖
（2）肾小管对葡萄糖的重吸收
（3）大多数无机盐离子
如:①植物根部细胞吸收无机盐离子
②甲状腺细胞吸收碘离子
③动物细胞吸收钾离子和排出钠离子(Na-K泵)
运输速率
物质浓度
P
（1）物质浓度
6 影响因素
P点后受载体蛋白数量、能量制约
运输速率
氧气浓度
P
Q
（2）能量供应（氧气浓度、温度等）
运输速率
能量
P
由无氧呼吸供能
P点之后受载体蛋白数量限制
P点之后受载体蛋白数量限制
温度也会影响物质运输速率
运输速率
载体蛋白数量
P
（3）载体蛋白数量
P点后受能量限制
7 意义
请根据资料分析主动运输的意义。
木盐树（世界上最咸的树）
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。机体每天可产生40～60 mmol氢离子(H＋)固定酸，这些氢离子必须被中和并由肾脏排出，否则会对机体造成严重危害。肾小管通过主动运输分泌氢离子的功能可以确保其从尿液中顺利排出。
主动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要。
8 与主动运输有关的细胞器
核糖体（合成载体蛋白）
线粒体（提供能量）
与社会的联系（P70）
囊性纤维病
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。
第一类：直接消耗ATP的主动运输。
通常称为泵（ATP驱动泵）ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。
①Na+-K+泵
②H+泵
知识拓展：两类主动运输
第二类：间接消耗ATP的主动运输。
小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时，没有直接消耗ATP，而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。
(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)葡萄糖都以协助扩散的方式进入细胞(　　)
(3)细胞主动运输物质的结果是使物质在细胞膜内外的浓度趋于相等(　　)
习题巩固
×
×
×
注：葡萄糖进入红细胞为协助扩散，进入小肠上皮细胞和肾小管为主动运输
注：主动运输的结果是使细胞内外维持一定的浓度差
注：除一些不带电荷的小分子可以自由扩散的方式进出细胞外，离子和较小的有机分子（如葡萄糖和氨基酸等）的跨膜运输必须借助转运蛋白。
1、正常生理条件下，红细胞内K＋浓度远高于细胞外，表明K＋转运进入红细胞的方式为
A.自由扩散 B.被动运输
C.协助扩散 D.主动运输
√
解析　正常生理条件下，红细胞内K＋浓度远高于细胞外，说明K＋是逆浓度梯度进入红细胞的，因此其跨膜运输的方式是主动运输，故选D。
习题巩固
2、(2021·山东高一期末)下列哪些物质出入细胞时与细胞中的核糖体和线粒体无关
A.O2通过细胞膜
B.人的小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖
C.肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na＋
D.小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸
√
习题巩固
3、红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是
A.都可以从低浓度一侧到高浓度一侧
B.都需要供给ATP
C.都需要载体协助
D.既需要载体协助又需要消耗能量
√
习题巩固
4、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
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
√
5、(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
√
6、分析下列各图所示的方式
①代表协助扩散的过程是　　　　；代表主动运输的过程是　　　　；
②水进出细胞的方式是　　　　　；
③这些过程体现了细胞膜具　　　　　　　　；
④过程a、e的不同是　　　　　　　　　；意义在于　　　　　 　　；
⑤大分子物质（如多糖、蛋白质等）是否通过以上方式进出细胞
c、d
a、e
b、c
选择透过性
a将物质运进细胞，e将物质运出细胞
选择吸收细胞所需要的物质，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要。
※ 判断下列曲线所代表的物质运输方式
协助扩散
自由扩散/
协助扩散
自由扩散
协助扩散/主动运输
自由扩散
主动运输
自由扩散
协助扩散/主动运输
自由扩散/协助扩散
主动运输
※ 判断下列曲线所代表的物质运输方式
乳腺细胞合成的蛋白质、唾液腺细胞分泌的淀粉酶、胰岛细胞分泌的胰岛素、这些分泌蛋白都需要排出细胞外。
大分子物质以什么方式进出细胞的呢？
回顾：分泌蛋白的分泌过程
1 胞吞
（1）概念：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。
第二节
二 胞吞与胞吐
(2)胞吞过程
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
需要能量
（3）实例：白细胞吞噬病菌、变形虫摄食等
变形虫捕获两个草履虫
2 胞吐
（1）概念：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，这种现象叫胞吐。
(2)胞吐过程
大分子物质
在细胞内形成
囊泡
排出
移动到细胞膜处，
与其融合
需要能量
（2）实例：乳腺细胞分泌乳腺蛋白，消化腺细胞分泌消化酶；免疫细胞分泌抗体；胰岛细胞分泌胰岛素等
核糖体
肽链
氨基酸
脱水缩合
内质网
折叠加工
囊泡
细胞膜
成熟
蛋白质
线粒体
提供能量
未成熟
蛋白质
修饰加工
高尔基体
囊泡
出芽
胞外
细膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。
1.胞吐、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？
思考讨论
2.游离与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。
（1）游离的核糖体，所合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中。
（2）蛋白质是大分子有机物，无法直接通过被动运输或主动运输穿过细胞膜运输到细胞外，所以一般只能留在细胞内供细胞自身使用。
（3）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，经加工包装后，包裹在囊泡中的蛋白质就可以胞吐的方式分泌到细胞外。
3 胞吞胞吐的特点
（1）主要运输大分子如多糖、蛋白质等
（2）不需要载体，需要细胞膜上特定蛋白质(特定膜蛋白）的识别
（3）需要能量
（4）依赖膜的流动性
注意：胞吞、胞吐不属于跨膜运输，穿过的膜层数为0层。
4 影响因素：温度、能量
说明载体蛋白具有特异性
4.意义：
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。
除一些不带电的小分子是自由扩散外，离子和小分子的跨膜运输都要借助于转运蛋白，体现了蛋白质是生命活动的承担者。
一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此膜上转运蛋白的种类和数量，对物质的跨膜运输起着决定作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
　物质跨膜运输方式的判断方法
方法技巧
跨膜运输
根据是否 需要能量
被动运输
主动运输或胞吞、胞吐
需要
不需要
根据是否需 要转运蛋白
根据是否需 要转运蛋白
需要
需要
不需要
不需要
协助扩散
胞吞胞吐
主动运输
自由扩散
(1)
(2)根据运输方向（看浓度）：
逆浓度梯度运输方式是主动运输。
跨膜的数量问题:
1.肺泡中的氧气被组织细胞利用至少要通过_______层膜？
2.葡萄糖经小肠粘膜上皮进入毛细血管，需透过_______层磷脂分子层？
3.经内质网糖基化加工后的蛋白质分泌到细胞外需要经过的膜结构及穿过的膜层数分别为通过_______层膜？
4.细胞中的mRNA分子从产生部位到作用场所需要穿过______层磷脂双分子？
11
0
0
8
写出下列物质的跨膜运输方式
1.O 和CO 进出肺泡：
2.苯被鼻粘膜细胞吸收：
3.红细胞吸收血液中的葡萄糖（氨基酸)：
4.小肠上皮细胞中葡萄糖(氨基酸)浓度高于外界时仍吸收葡萄糖(氨基酸）：
5.甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收：
6.胆固醇进入肝细胞：
自由扩散
自由扩散
协助扩散
主动运输
自由扩散
自由扩散
开火车
7.Na+内流（即Na+进神经细胞）与K+外流（即K+出神经细胞）：
8.神经细胞排Na+吸K+（即Na+出神经细胞与K+进神经细胞）：
9.神经细胞释放神经递质：
10.水分子通过水通道蛋白：
11.消化腺细胞分泌消化酶：
12.变形虫摄食：
主动运输（钠钾泵）
胞吐
协助扩散（离子通道蛋白）
协助扩散
胞吞
胞吐
1、下列关于“胞吞”和“胞吐”过程的叙述，错误的是
A.在物质跨膜运输过程中，“胞吞”和“胞吐”过程是普遍存在的现象
B.“胞吞”和“胞吐”过程均需要消耗细胞呼吸释放的能量
C.“胞吞”形成的囊泡在细胞内可被溶酶体降解
D.“胞吞”和“胞吐”过程均不需要与膜上的蛋白质结合，但离不开膜
上磷脂双分子层的流动
解析　在细胞“胞吞”过程中，被吞入的物质要与细胞膜上的受体蛋白或者糖蛋白结合，且离不开膜上磷脂双分子层的流动，D错误。
√
课堂检测
解析　胰腺细胞分泌胰蛋白酶的方式为胞吐，利用了膜的流动性；肝脏细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输，与题图方式不同；性激素属于固醇类激素，本质是脂质，通过自由扩散进入细胞，与题图方式不同；甲状腺细胞吸收碘的方式为主动运输，与题图方式不同。故选A。
2、(2020·北京高一期末)图示为吞噬细胞吞噬异物的过程。下列与该方式类似的过程是
A.胰腺细胞分泌胰蛋白酶
B.肝脏细胞吸收葡萄糖
C.性腺细胞分泌性激素
D.甲状腺细胞吸收碘
√
课堂检测
3、如图表示小肠绒毛上皮细胞内外不同离子的相对浓度。下列叙述正确的是(　 　)
A.Na+、K+通过主动运输进入细胞
B.Mg2+、Cl-通过主动运输进入细胞
C.Cl-、Na+通过主动运输排出细胞
D.K+、Mg2+通过主动运输排出细胞
C
4、如图为物质出入细胞的五种方式示意图，请据图回答下列问题。
(1)图中C表示的运输方式为 。细胞分泌蛋白是通过____（填序号）方式进行的。
(2)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂(影响细胞产能)，在上图物质出入细胞的五种方式中，方式________、______、 （填序号）将会受到较大影响。
(3) A、B、C三种运输方式中，与图中甲曲线相符的是____（填序号），与乙曲线相符的是_____（填序号）。
主动运输
E
C
D
A
BC
D
E
E
5、(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
√
6、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
√
7、(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
√
小分子物质 大分子物质 方式 自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞 胞吐
运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度 细胞外 ↓ 细胞内 细胞内
↓
细胞外
转运蛋白 不需要 需要 （载体蛋白/通道蛋白） 需要 （载体蛋白） 不需要 (需膜蛋白) 能量 不消耗 不消耗 消耗 消耗 举例 水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯 葡萄糖进入红细胞 水通过水通道蛋白 K+通过离子通道 小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖； 离子通过细胞膜 白细胞吞噬病菌 分泌蛋白的分泌
影响因素 浓度差 浓度差、转运蛋白数量 物质浓度、转运蛋白数量、能量 温度、能量 三　物质进出细胞方式的比较
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
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
探究：物质运输方式的实验设计
课堂小结

展开更多......

收起↑