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(共34张PPT)
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
学习目标：
瞄准目标，让每一个脚印都坚实有力！
1、主动运输的类型和特点
2、指出被动运输与主动运输方式的异同点
3、举例说出大分子物质进出细胞的方式
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的高20-25倍。
讨论：
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
需要细胞提供能量
具有普遍性
问题探讨
一、主动运输
1.概念：物质从低浓度一侧运输到高浓度的一侧，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，这种方式叫做主动运输。
2.方向：低浓度一侧运输到高浓度的一侧
3.特点：
逆浓度梯度运输
需要载体
需要消耗能量
比喻：卡车载货上坡
与主动运输有关的细胞器：核糖体、线粒体
4.影响因素
载体蛋白的种类和数量
能量：凡是能影响能量供应的因素都影响主动运输的速度，
如氧气、温度等
5.实例：
6.意义：
P(能量）
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；
离子逆浓度梯度通过细胞膜等
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
细胞内
浓度
时间
·
a
b
c
细胞外浓度
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
案例分析：
对比
比较三种物质运输方式的异同：
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
是否需要转运蛋白
是否消耗细胞内的能量
代表例子
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不需要
需要
（载体蛋白/通道蛋白）
需要
（载体蛋白）
不消耗
不消耗
需要消耗
氧气、水、二氧化碳、乙醇、甘油等通过细胞膜
葡萄糖通过红细胞
葡萄糖、氨基酸进入小肠绒毛上皮细胞，无机盐、绝大多数离子的跨膜运输
7
影响物质跨膜运输的因素
（1）物质浓度（在一定的浓度范围内）
物质运输速度
物质浓度
自由扩散
物质运输速度
物质浓度
·
·
a
b
c
转运蛋白或载体蛋白的数量有限
协助扩散或主动运输
细胞内浓度
时间
·
a
B
c
细胞外浓度
主动运输
浓度差主要影响 。自由扩散中,浓度差越 ,运输速率越 ；协助扩散中,浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受 的限制，主动运输则受 的限制。
大
大
转运蛋白数量
自由扩散和协助扩散
载体蛋白的数量有限
载体蛋白数量
7
影响物质跨膜运输的因素
其他条件适宜的情况下，图3表示运输方式是_________________，图4表示的运输方式是_________________，图5表示的运输方式是____________。图5在B点后运输速率不再继续增加，原因是_______________________________ 。
自由扩散
协助扩散
主动运输
受能量供应限制
（2）载体蛋白数量
运输速率
运输速率
运输速率
O2浓度/呼吸作用强度
O2浓度
呼吸作用强度
自由扩散或协助扩散
主动运输
主动运输
特别提醒：
(1).自由扩散和协助扩散不受氧气浓度影响
(2)氧气浓度主要影响主动运输
P点时：无氧呼吸为物质吸收提供能量，所以运输速率不为零
PQ段：随着氧气浓度的增大，有氧呼吸产生的能量多，主动运输的速率增大
(3).哺乳动物成熟的红细胞的主动运输与氧气浓度无关。
(3). O2浓度和呼吸作用强度对物质跨膜运输的影响
P
Q
Q
7
影响物质跨膜运输的因素
流动性
（4）温度
Q：温度是否影响物质跨膜运输？
自由扩散坐标图
影响因素：
物质在细胞内外的浓度差
/呼吸速率
协助扩散坐标图
主动运输坐标图
影响因素：
物质在细胞内外的浓度差
转运蛋白数量
影响因素：
能量
载体蛋白数量
特别提醒：凡是能影响能量供应的因素都影响主动运输的速度，如氧气、温度等
(5).综合影响物质运输速率的因素:
当堂检测
1、下图为氨基酸和钠离子进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是（ ）
2、下图表示物质跨膜运输的几种方式，其中属于主动运输的是（ ）
选项 管腔中氨基酸 上皮细胞 管腔中钠离子 上皮细胞 上皮细胞中氨基酸 组织液
A 主动运输 被动运输 主动运输
B 被动运输 被动运输 被动运输
C 被动运输 主动运输 被动运输
D 主动运输 被动运输 被动运输
A、
B、
C、
D、
D
C
3、图中是胡萝卜在不同的含氧情况下从KNO3溶液中
吸收K+和NO3-的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸
收量不同的因素分别是 （ ）
A 载体数量、能量
B 能量、载体数量
C 载体数量、离子 浓度
D 能量、离子浓度
K+
B
A
C
含氧量
运输速度
4.甲乙两种物质在细胞内外的浓度情况如图所示。在进行跨膜运输时，下列说法正确的是(　　)
　　　　　　　　　　
A. 甲运出细胞一定有载体蛋白的参与
B. 甲进入细胞一定需要能量
C. 乙运出细胞一定有载体蛋白的参与
D. 乙进入细胞一定不需要能量
A
转运蛋白虽然能帮助离子和小的分子通过细胞膜，但是对像蛋白质，多糖这样的生物大分子的运输却无能为力
那么这些大分子是怎样进出细胞的呢？
1、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
接触
包围
凹陷
分离
需要能量
二、胞吞与胞吐
举例，白细胞吞噬病原体；变形虫吞噬食物颗粒
2、胞吐过程：
举例: 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
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
二、胞吞与胞吐
移动
排出
融合
结构基础：细胞膜的流动性
3.结构基础： 细胞膜的流动性
4.意义：可以实现大分子或颗粒状物质进出细胞，保证细胞对物质运输的需求及生命活动的正常进行。
2.运输特点： 消耗能量、不需要载体（需要膜上的蛋白质的参与）
1.运输的物质：主要运输生物大分子，如蛋白质和多糖
二、胞吞与胞吐
拓展：1.胞吞、胞吐是跨膜运输，胞吞、胞吐穿过的膜层数为0层。
2.大分子物质进出生物膜不一定都是胞吞胞吐
例，RNA和蛋白质通过核孔进出细胞核
3.小分子也有通过胞吞胞吐进出细胞的
例如，神经细胞通过胞吐方式分泌神经递质
4.胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解
探究: 物质跨膜运输的实验设计
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
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
课堂小结
【检测】下图是几种物质进出细胞方式中，运输速率与影响因素间的关系曲线图,下列与此图相关的叙述中,正确的是(　　)
A. 与氧气进出细胞相符的图有①③⑤
B. 与葡萄糖进入红细胞相符的图有①④⑥
C. 与K＋进入神经细胞相符的图有②④⑤
D. 与蛋白质类物质进出细胞相符的图有②③⑥
A
②③
②④⑥
胞吐或胞吞
自由扩散
协助扩散或主动运输
自由扩散或协助扩散
主动运输
自由扩散
主动运输
【检测】下图中纵坐标表示物质通过心肌细胞细胞膜的运输速率。请据图回答:
（1）心肌细胞吸收氧气和K+的方式依次为
____________________________________。
（2）图B中出现BC平区的主要原因是
_______________________________________________________.
自由扩散和主动运输
细胞膜上的载体数量是有限的，且已经达到饱和状态。
图A
浓度差
能量
图B
（4）若用呼吸抑制剂处理心肌细胞，则钙离子、钾
离子、葡萄糖等物质的吸收均受到明显影响，
其原因是：
________________________________________。
缺乏所需要的能量，无法进行主动运输
（3）若对心肌细胞施用某种毒素，结果钙离子吸收
量明显减少，而钾离子、葡萄糖等物质的吸收
量不受影响，其原因是：
_______________________________________。
毒素抑制细胞膜上的钙离子载体蛋白的活性
当堂检测
1、胞吞、胞吐过程与被动运输过程，均需要细胞膜上蛋白质的参与。（ ）
2、胞吞、胞吐过程与主动运输过程，均需要消耗能量。（ ）
3、胞吞、胞吐的过程不需要膜上的蛋白质的参与。（ ）
4、大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗能量。（ ）
5、胞吞和胞吐消耗的能量来自于线粒体。（ ）
6、细胞内的生物大分子(如胃蛋白酶)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
4.下列哪些物质进出细胞时与细胞中的蛋白质和ATP密切相关（ ）
①
水通过细胞膜
②
人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖
③
肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na+
④
小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖
A ①②
B ③④
C ②③
D ①②③④
B
被动运输
协助扩散
主动运输
主动运输
当堂检测
当堂检测
7、将刚萎蔫的菜叶放入清水中，菜叶细胞中的水分能够得到恢复的原因属于（ ）
A.主动吸水 B.主动运输
C.自由扩散和主动运输 D.自由扩散
D
8.下列物质中，不能横穿细胞膜,但能通过胞吞、胞吐方式进出细胞的是（ ）
A.维生素D和性激素 B.水和氧气
C.氨基酸和葡萄糖 D.酶和胰岛素
D
练习与应用
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入细胞内，并且要消耗能量。 （ ）
（3）被动运输都是顺浓度梯度进行，既不需要消耗能量，也不要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。 （ ）
×
×
×
√
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，是细胞主动吸收糖分的结果
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载体蛋白的协助，但不消耗能量，属于协助扩散
D.大肠杆菌吸收K+属于主动运输，既消耗能量，又需要膜上的载体蛋白
A
3.细胞内生物大分子（如胃蛋白酶）运出细胞的方式（ ）
A.胞吐 B.自由扩散
C.协助扩散 D.被动运输
A
4.下列哪些物质进出细胞时与细胞中的核糖体和线粒体密切相关（ ）
①
甘油通过细胞膜
②
人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖
③
肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na+
④
小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸
A ①②
B ③④
C ②③
D ①②③④
B
二.拓展应用
2.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.淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水或海水中，推测其伸缩泡的伸缩情况，分别会发生什么变化？
放入蒸馏水中的草虫，其伸缩泡的伸缩频率加快，放入海水中的则伸缩频率减慢。
实验步骤
1.取材、分组、编号
2.控制自变量
3.检测因变量
4.预测实验结果与结论
1.取生长状况基本相同的柽柳幼苗，随机分为甲乙两组，放置在适宜浓度的含有Ca2+，K+的溶液中；
2.甲组给予正常的细胞呼吸条件；
乙组 ；
3.一段时间后，检测 ；
4.若 ，则柽柳的根部吸收无机盐离子是被动运输； 若 ，则柽柳的根部吸吸收无机盐离子是主动运输
抑制细胞呼吸
甲乙两组植株根对Ca2+，K+的吸收速率相同
甲组植株根对Ca2+，K+的吸收速率大于乙组
两组植株根对Ca2+，K+的吸收速率
每一刻我都在想念你苏丹III般的容颜
我的思念已进入每一个核苷酸
我的DNA充斥着你的信息
你已经控制了我所有的蛋白质
我无法逃避
就算构成细胞膜的磷脂
你也可以轻易穿透
对你的爱在自由扩散
不需要任何的能量和载体!

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