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第4章 细胞的物质输入和输出
必修一 分子与细胞
掌控着道道闸门，驱动着各式舟车。
输入输出中忙碌，被动主动间选择。
生物大分子铸就，神奇的生命之膜。
主动运输和胞吞、胞吐
第4章 第2节
目录
一、新课导入
二、任务探究
三、课堂练习
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
学习目标
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。
问题探讨
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？
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？
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。
不是
需要细胞提供能量
具有普遍性
问题探讨
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。
例如：葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等。
2.特征：
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
一、主动运输
【任务一】1.阅读课本69页的第二段和70页的第一段、图4-6以及“与社会的联系”内容，说出主动运输的概念和具体实例，总结主动运输的特征及意义。
1.概念：
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。
一、主动运输
【任务一】1.阅读课本69页的第二段和70页的第一段、图4-6以及“与社会的联系”内容，说出主动运输的概念和具体实例，总结主动运输的特征及意义。
3.意义：
一、主动运输
【任务一】2.回顾自由扩散和协助扩散的知识，并与主动运输进行比较，完成下表。
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
是否需要载体蛋白
是否消耗细胞内的能量
代表例子
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
是否需要载体蛋白
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
需要
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
葡萄糖进入其它细胞。氨基酸，核苷酸，离子等
一、主动运输
【任务一】2.回顾自由扩散和协助扩散的知识，并与主动运输进行比较，完成下表。
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
【任务一】3.通过被动运输的学习，结合主动运输的知识，请绘制物质浓度和氧气浓度与物质运输速率在这三种运输方式中可能的关系坐标图。
一、主动运输
2.O2的浓度
运输速率
O
氧气浓度
主动运输
运输速率
O
氧气浓度
自由扩散或协助扩散
【任务一】3.通过被动运输的学习，结合主动运输的知识，请绘制物质浓度和氧气浓度与物质运输速率在这三种运输方式中可能的关系坐标图。
一、主动运输
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
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
3.影响物质运输速率的因素:
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。
4. O2浓度和呼吸作用强度对物质跨膜运输的影响
会，温度不仅影响呼吸作用，从而影响能量的供给，还会影响膜的流动性
思考
温度是否影响被动运输和囊泡运输？
二、胞吞胞吐
【任务二】1.阅读课本70页第2段和第3段及71页，结合视频，请明确胞吞胞吐的概念，运输的物质及实例，运输的特点。
胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是大分子附着在细胞膜的表面，这部分细胞内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部。
胞吐：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。
二、胞吞胞吐
【任务二】1.阅读课本70页第2段和第3段及71页，结合视频，请明确胞吞胞吐的概念，运输的物质及实例，运输的特点。
运输物质：一些大分子或物质团块的运输，是通过胞吞和胞吐作用来实现的。
实例：变形虫摄取有机物颗粒、分泌蛋白排出细胞。
特点：不需要载体蛋白，需要细胞膜上特定蛋白质的识别；需要细胞呼吸所释放的能量。
二、胞吞胞吐
【任务二】1.阅读课本70页第2段和第3段及71页，结合视频，请明确胞吞胞吐的概念，运输的物质及实例，运输的特点。
二、胞吞胞吐
【任务二】2.通过学到的各种运输方式的知识。小组讨论回答以下问题。
1.胞吞胞吐需要载体参与吗？需要能量吗？
2.人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，这是细胞的什么作用？
3.白细胞的胞吞作用对人体有什么意义？
4.胞吞，胞吐过程依赖膜的什么特点
5.胞吞，胞吐穿过了几层磷脂双分子层？
6.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。
2.人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，这是细胞的什么作用？
这是细胞的胞吞作用。
1.胞吞胞吐需要载体参与吗？需要能量吗？
不需要载体参与，需要ATP供能。
3.白细胞的胞吞作用对人体有什么意义？
这对于人体有保护和防御疾病功能，有利于细胞新陈代谢的正常进行。
0层
5.胞吞，胞吐穿过了几层磷脂双分子层？
4.胞吞，胞吐过程依赖膜的什么特点
具有一定的流动性
二、胞吞胞吐
【任务二】2.通过学到的各种运输方式的知识。小组讨论回答以下问题。
6.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。
因为游离于细胞质基质中的核糖体，所合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中。由于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。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以胞吐的方式分泌到细胞外。
二、胞吞胞吐
【任务二】2.通过学到的各种运输方式的知识。小组讨论回答以下问题。
根据分子大小与对载体、能量的需求判断物质出入细胞的方式
二、胞吞胞吐
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
课堂练习1.(2023·全国·单元测试)图1、图2分别表示甲、乙两种物质跨膜运输的方式。相关叙述错误的是（ ）A. 图1中甲可表示甘油 B. 图2中乙可表示氨基酸C. 图1方式属于被动运输 D. 图2方式可以逆浓度运输物质课堂练习【解析】A、甘油的运输方式是自由扩散，图1物质运输方式是从高浓度到低浓度的运输，且需要转运蛋白，为协助扩散，A错误；B、图2运输方式是从低浓度到高浓度的运输，需要转运蛋白和能量，属于主动运输，可以表示氨基酸，B正确；C、被动运输包括协助扩散和自由扩散，C正确；D、图2中物质运输是从低浓度到高浓度，需要能量，D正确。故选A。课堂练习2.(2023·河北省·月考试卷)物质进入细胞都要穿过细胞膜,不同物质穿过细胞膜的方式不同。下图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜的三种不同情况。A、B、C可表示的物质跨膜运输方式分别是（ ）A. 主动运输、协助扩散、自由扩散 B. 自由扩散、协助扩散、主动运输C. 自由扩散、简单扩散、易化扩散 D. 自由扩散、协助扩散、被动运输课堂练习【解析】据题图分析，A图细胞外浓度与运输速率成正比，表示自由扩散；B图中，在一定浓度范围内，随着细胞外浓度的增加，运输速率加快，到达一定浓度时，物质跨膜运输速率不再增加，表示协助扩散或主动运输；C图中物质运输方向是从低浓度到高浓度，表示主动运输。因此B选项更符合题意。课堂练习3.(2023·广东省·期末考试)转运蛋白是细胞中普遍存在的一类跨膜蛋白。图甲为某细胞向内运输物质Q的转运机制示意图。回答下列问题：（1）图中生物膜的基本支架是 ______。一般而言，细胞膜上的 ______种类与数量越多，其功能越复杂。（2）据图可知，Q物质进入细胞的方式是 ______，这种运输方式对细胞生命活动的意义是 ______。（3）当细胞内Q物质过量时，底物调节区域与Q结合，使转运蛋白处于锁定状态（如图乙所示），ATP与转运蛋白结合受阻，抑制 ______，从而减少细胞对物质Q的吸收。（4）细胞膜是系统的边界，以上事实体现细胞膜具有 ______功能。课堂练习【解析】解：（1）生物膜的基本支架是磷脂双分子层。细胞膜的功能取决于膜上的蛋白质，细胞膜上的蛋白质种类与数量越多，膜的功能越复杂。（2）据图可知，Q物质进入细胞需要消耗ATP水解释放的能量，属于主动运输。主动运输能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择并吸收所需要的营养物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质，维持细胞内正常的生命活动。（3）由图可知，当细胞内Q物质过量时，底物调节区域与Q结合，使转运蛋白处于锁定状态，ATP与转运蛋白结合受阻，抑制转运蛋白形态改变与Q结合，从而减少细胞对物质Q的吸收。（4）图中的例子体现了细胞膜能主动选择吸收的物质，体现了细胞膜的控制物质进出的功能。

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