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4.2 主动运输与胞吞、胞吐
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液浓度比血液中的高20-25倍。
甲状腺滤泡上皮细胞
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
不是
（低浓度→高浓度）
顺浓度梯度
一、主动运输
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液浓度比血液中的高20-25倍。
甲状腺滤泡上皮细胞
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？
需要能量
（低浓度→高浓度）
自由扩散
（简单扩散）
协助扩散
（易化扩散）
一、主动运输
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液浓度比血液中的高20-25倍。
甲状腺滤泡上皮细胞
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？
（低浓度→高浓度）
一、主动运输
人神经细胞未兴奋时细胞外的Na+浓度远高于细胞内。
思考：细胞逆浓度梯度运输物质的方式是普遍存在的吗？
一、主动运输
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；
一般干海带里含碘0.3%~0.5%，有的高达1%，比海水里含碘的浓度高出十几万倍。
资料 H2PO4-的跨膜运输
为开展用大蒜治理水体富营养化的研究，科研人员配制了浓度为0.01、0.025、0.1、0.25、0.5、0.75、1.00mmol/L的7种不同浓度KH2PO4溶液，将大蒜根系分别全部浸入200mL上述7种溶液中，其他培养条件相同且适宜。未浸入前大蒜根细胞内H2PO4-浓度约为0.04mmol/L,4h后取出植株，测定得到下图所示的大蒜根系吸收磷的速率曲线。
1.请据图推测大蒜细胞吸收磷是哪种运输方式？
2.在0.01mmol/L和0.025 mmol/L的KH2PO4组中，大蒜根细胞中磷酸盐浓度为0.04-0.12mmol/L，这种逆浓度梯度发生的运输符合协助扩散的特点吗
协助扩散？
不符合
一、主动运输
科学探究
为进一步探究大蒜根细胞摄取KH2PO4的运输方式，科研人员利用如图装置进行实验，其中HgCl2是一种可以影响ATP水解的新陈代谢抑制剂，降低能量供应。实验过程、结果见下图。
探究：与甲组相比，乙组吸收磷酸氢钾少的原因是？
需要消耗能量（ATP)
大蒜根细胞
大蒜根细胞
ATP ADP+Pi+能量
水解酶
磷酸盐离子载体模式图
磷酸盐离子
资料 观察真核细胞膜上磷酸盐载体的结构，其中红色分子为磷酸盐离子。当能量作用于磷酸盐载体时，载体蛋白空间结构发生改变，把磷酸盐从细胞外转运到细胞内。
磷酸盐离子进入细胞需要磷酸盐载体蛋白的参与
一、主动运输
任务2:观察主动运输示意图，概括主动运输的过程。
能量
主动运输：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能量的运输方式。特点：①逆浓度梯度②需要载体蛋白③能量一、主动运输实例：葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等磷酸盐离子载体模式图
磷酸盐离子
资料 观察真核细胞膜上磷酸盐载体结构，其中红色分子为磷酸盐离子。当能量作用于磷酸盐载体时，载体蛋白空间结构发生改变，把磷酸盐从细胞外转运到细胞内。
思考：磷酸盐载体如何能特异性地识别磷酸盐离子呢？
与蛋白质特定的空间结构有关
H+
H+
注意：不同离子或分子的大小和性质不同，所以不同转运蛋白质的空间结构差别也很大，一种转运蛋白通常只能运输一种或一类离子或分子。
氢离子载体模式图
一、主动运输
Na+—K+泵
桐花树的泌盐现象
海鸟（海鸥）的盐腺
盐腺
盐液
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。
主动运输：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能量的运输方式。影响因素：物质的浓度、载体蛋白的种类和数量、能量、温度一、主动运输浓度差运输速率肺部支气管 上皮细胞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。
黏液阻塞了气道
转运蛋白异常实例：囊性纤维化
一、主动运输
资料 H2PO4-的跨膜运输
为开展用大蒜治理水体富营养化的研究，科研人员配制了浓度为0.01、0.025、0.1、0.25、0.5、0.75、1.00mmol/L等9种不同浓度的KH2PO4溶液，将大蒜的根系分别全部浸入200mL上述9种溶液中，其他培养条件相同且适宜。4h后取出植株，测定得到下图所示的大蒜根系吸收磷的速率曲线。
一、主动运输
思考：
1、磷酸盐浓度为0.8mmol/L之前，影响大蒜根细胞对磷酸盐的吸收速率的原因是什么？
2、磷酸盐浓度为0.8mmol/L以后，大蒜根细胞对磷酸盐的吸收速率不在增加的原因是什么？
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
实例
影响因素
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不需要
载体蛋白
载体蛋白
通道蛋白
不消耗
不消耗
需要消耗
气体、水、
脂溶性小分子
葡萄糖进红细胞
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等
浓度差
浓度差
转运蛋白数量
载体蛋白数量、浓度差O2浓度、温度
一、主动运输
二、胞吞和胞吐
分析淀粉酶和胰岛素运出细胞的方式
唾液腺细胞能分泌淀粉酶，
胰岛细胞能分泌胰岛素。
淀粉酶和胰岛素能通过自由扩散、协助扩散或者主动运输运出细胞吗？
这种大分子物质排出细胞的过程叫作胞吐。
二、胞吞和胞吐
二、胞吞和胞吐
请据资料回答以下问题：
资料：胆固醇极难溶解，它以LDL(低密度脂蛋白，包括胆固醇、脂肪酸和蛋白质)的形式在血液中运输，并最终与细胞膜上的一种蛋白质相互识别并被“拽住”。细胞膜内陷形成小囊泡，在能量的作用下，最终小囊泡被“剪切”下来离开细胞膜进入细胞中，即LDL进入细胞。
①为什么动物细胞需要胆固醇？
②LDL进入细胞内部需要什么条件？
③该实例体现了细胞膜的结构特性是_______。
胆固醇是构成动物细胞膜的成分之一
细胞膜上的LDL受体和能量
流动性
二、胞吞和胞吐
LDL进入细胞的方式：
特点：
胞吞
需要识别、需要能量
识别
↓
内陷
↓
分离
↓
囊泡
单细胞动物如草履虫、变形虫等吞食食物颗粒或细菌，人体白细胞吞噬细菌和衰老的细胞等
二、胞吞和胞吐
（1）胞吞过程：
大分子与膜上的蛋白质识别结合→细胞膜向内凹陷→形成小囊包围着大分子→小囊从细胞膜上分离下来形成囊泡，进入细胞内部。
（2）胞吐过程：
在细胞内形成囊泡→囊泡移动细胞膜处→囊泡膜与细胞膜融合→排出大分子物质。
二、胞吞和胞吐
胞吞和胞吐过程
思考·讨论
1.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、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。
2.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因为游离的核糖体合成的蛋白质只能游离于细胞质基质中。
②由于蛋白质是大分子有机物，无法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而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够进入内质网腔中，并借助囊泡以胞吐的方式分泌到细胞外。
小结

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