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(共30张PPT)
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
本节目标
举例说明胞吞和胞吐的过程。
01
阐明主动运输的过程、特点和意义。
利用细胞膜的流动镶嵌结构模型解释各种物质跨膜运输的方式。
02
03
【资料1】 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的浓度比血液中高20-25倍。
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
【讨论】
不是
甲状腺
甲状腺滤泡
上皮细胞
碘浓度低
碘浓度高
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？
【讨论】
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？
【资料1】 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的浓度比血液中高20-25倍。
【资料2】
Na+ K+
26 150
114 5
红细胞内
红细胞外（血浆）
排出
吸收
0.3 2.2
1.6 5.8
小肠液
小肠上皮细胞内
葡萄糖
氨基酸
吸收
吸收
（2）小肠上皮细胞从小肠液吸收葡萄糖、氨基酸是_________浓度梯度运输。
逆
（1）红细胞从血浆中吸收K+，排出Na+是_________浓度梯度运输。
逆
主动运输普遍存在
为什么这些物质能逆浓度梯度运输？
【资料3】
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__________，______________提供能量 ，有氧呼吸的主要场所是________________。
能量
有氧呼吸
线粒体
KH2PO4
+有氧呼吸抑制剂
KH2PO4
+蒸馏水
成熟的
胡萝卜片
磷酸盐的浓度差 mg/L 实验前后溶液中
成熟的
胡萝卜片
【资料4】
为探究细胞吸收磷酸盐是否需要载体蛋白
①研究人员合成人工膜将其置于磷酸盐溶液中，并提供能量，一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度几乎没有发生改变。
②随后研究人员又在人工合成的脂双层膜中镶嵌入某种蛋白质，将新合成的人工膜其置于磷酸盐溶液中，并提供能量，一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度降低了。
细胞完成逆浓度梯度运输需要转运蛋白
一、主动运输
物质_________________跨膜运输，需要________________的协助，同时消耗细胞内化学反应所释放的______________。
1.定义 ：
载体蛋白
能量
逆浓度梯度
载体蛋白
能量
2.实例：
葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞；大多数离子进出细胞......
3.特点：
逆浓度梯度运输
需要载体
需要消耗能量
与主动运输有关的细胞器：
核糖体、线粒体
比方：卡车载物上坡
细胞膜
外
能量
载体蛋白
低浓度 高浓度
细胞不需要你，我不能将你运输进去！
细胞需要你，快进来！
内
4.载体蛋白的特点：
（1）具有特异性（或专一性）；
（2）与被转运的离子或分子结合；
（3）转运过程中空间结构发生变化；
（4）具有饱和性；
（5）可重复利用。
5.影响主动运输的因素：
温度、载体蛋白的种类和数量、能量等
运输速度
载体数量
运输速度
能量
P
Q
物质浓度
运输速率
O
A
B
主动运输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。
6.意义：
知识拓展：三类主动运输
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：三类主动运输
第二类：间接消耗ATP的主动运输
如图：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。
肾小管上皮细胞吸收葡萄糖同上。
（协同转运）
知识拓展：三类主动运输
第三类：光能驱动的主动运输
如图：光驱动泵利用光能运输物质，见于细菌。
（光驱动泵）
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。
囊性纤维病
案例分析：
重症肌无力是神经肌肉接头处传递障碍引起的慢性疾病。乙酰胆碱（Ach）合成并释放后，与骨骼肌细胞膜上的乙酰胆碱受体（AchR）结合，进一步导致Ca2+通过细胞膜进入细胞，从而引起肌肉收缩。而重症肌无力患者的Ach受体（AchR）被血液中的抗体所占用或破坏，导致Ach无法起作用，Ca2+无法进入细胞，导致眼肌、吞咽肌、呼吸肌以及四肢骨骼肌无力。
重症肌无力
拓展提升：
重症肌无力的病因图解
临床表现：眼睑下垂，复视，斜视，表情淡漠，苦笑面容，进食苦难，四肢肌无力等。
比较三种物质运输方式的异同
运输 方式 浓度 方向 转运蛋白 能量 实 例 图例
小分子
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
高→低
高→低
低→高
×
√
√
×
×
√
①气体：氧气、二氧化碳
②脂溶性小分子：甘油、脂肪酸
③水
葡萄糖进入红细胞、 肾小管对水的重吸收
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸
主动运输（如a、e）
协助扩散（如c、d）
自由扩散（如b）
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
影响三种运输方式速率的因素及速率的比较
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
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
影响三种运输方式速率的因素及速率的比较
2.O2浓度和呼吸作用强度
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.由于自由扩散和协助扩散不需要消耗能量，因此其运输速率与氧气浓度和呼吸作用强度无关，有氧呼吸和无氧呼吸都可以为主动运输提供能量，因此，氧气浓度为0时，可由无氧呼吸为其提供能量；
2.哺乳动物成熟的红细胞的主动运输与氧气浓度无关。
（无线粒体）
影响三种运输方式速率的因素及速率的比较
3.温度：
影响三种运输方式速率的因素及速率的比较
4.影响物质运输速率的因素:
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
载体数量
影响因素：
能量
载体数量
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
颗粒性和大分子物质如何进出细胞？
变形虫摄取水中的有机物颗粒，就需要解决大分子物质进入细胞的问题。
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:
白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等。
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
4.结构基础： 细胞膜的流动性
5.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，保证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）
提示： 胞吞、胞吐属于跨膜运输，但穿过的膜层数为 层。
1.运输的物质：大分子或颗粒性物质
二、胞吞与胞吐
3.实例：
如何判断物质出入细胞的方式？
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
大分子
小分子
离子
是否消耗能量
消耗
不消耗
是否需要载体
不需要
需要
协助扩散
自由扩散
物质运输方式
主动运输
小分子
大分子(特殊小分子)
胞吞
胞吐
消耗能量
顺浓度梯度
被动运输
载体蛋白
(逆浓度梯度)
1.生物膜的结构特点: .
流动性
2.生物膜的功能特点: .
选择透过性
小结
课后练习
二、拓展应用
1、放入蒸馏水中的草履虫，其伸缩泡的伸缩频率加快，放入海水中的则伸缩频率减慢。
2、主动运输和被动运输的区别之一是是否需要能量，而能量来自细胞呼吸，故可通过抑制根细胞呼吸，并观察无机盐离子吸收速率是否受影响来判断其吸收过程属于主动运输还是被动运输。
具体步骤：取甲、乙两组生长状态基本相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中；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。
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。

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