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4.2 主动运输与胞吞、胞吐学案
【学习目标】
1、举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。
2、说出被动运输与主动运输方式的异同点。
3、阐述主动运输对细胞生活的意义。
【学习重难点】
重点：主动运输的特点、胞吞胞吐的特点
难点：主动运输与被动运输的比较
【预习新知】
（一）主动运输
1.特点:
(1)方向:逆浓度梯度。
(2)条件:
①载体蛋白的协助。
②消耗能量。
2.影响因素:能量和载体蛋白数量。
3.实例:离子、氨基酸、葡萄糖等逆浓度通过细胞膜。
4.意义:通过主动运输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活的需要。
载体蛋白具有特异性,被转运的物质与载体蛋白的特定部位结合,空间结构发生改变然后再恢复原状。
（二）胞吞与胞吐
(1)胞吞　胞吐、胞吞是物质跨膜运输过程中普遍存在的现象，需要消耗能量
①概念：首先大分子附着在细胞膜表面，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，进入细胞内部。
②实例：白细胞吞噬细菌、变形虫吞噬有机物颗粒。
(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，然后移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞。
②实例：胰岛B细胞分泌胰岛素。
【巩固训练】
1.利用基因工程生产的一种药用蛋白——T酶，可被胞吞进入细胞并与溶酶体融合，弥补了患者溶酶体中相应酶的缺陷。下列叙述正确的是( )
A.T酶的组成单位是氨基酸 B.T酶的合成场所是溶酶体
C.溶酶体为双层膜结构的囊泡 D.胞吞依赖膜的选择透过性
2.关于物质通过胞吞和胞吐进出细胞的叙述，错误的是( )
A.消化腺细胞通过胞吐分泌消化酶
B.胞吞和胞吐过程涉及膜的破裂与融合
C.胞吐运输物质的方向是从高浓度到低浓度
D.生物大分子的胞吞和胞吐作用需要膜蛋白参与
3.下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是( )
A.无机盐离子均以主动运输的方式进出细胞
B.细胞以胞吐的方式分泌物质时要消耗能量
C.维生素D进入细胞的方式属于主动运输
D.氧气进入皮肤细胞的方式属于主动运输
4.胡萝卜对肥料的要求是钾最多，氮次之，磷最少。下图为胡萝卜在不同氧浓度条件下对 K+和 的吸收情况。影响甲和乙、乙和丙吸收差异的因素分别是( )
A.能量、载体数量 B.能量、离子浓度
C.载体种类和数量、能量 D.载体种类和数量、离子浓度
5.线粒体内膜上的ATP合成酶合成ATP的机制：线粒体内膜两侧存在H+浓度差，H+顺浓度梯度的流动促进了ATP的合成。棕色脂肪细胞会大量表达UCP1蛋白，该蛋白能降低线粒体内膜两侧的H+浓度差。下列叙述不合理的是( )
A.真核生物进行有氧呼吸主要在线粒体中进行，内膜折叠形成嵴为酶提供了大量附着位点
B.棕色脂肪细胞中会大量表达UCP1蛋白可能与表观遗传的调控有关
C.UCP1蛋白能降低线粒体内膜两侧的H+浓度差可能与UCP1对H+的转运有关
D.1mol葡萄糖在棕色脂肪细胞内彻底氧化分解后储存在ATP中的能量比其他细胞多
6.生物膜独特的组成和结构使其在物质运输中扮演着重要角色。下列叙述错误的是( )
A. 膜的磷脂分子中饱和脂肪酸比例升高会使膜流动性升高
B. 膜上转运蛋白可通过主动运输或协助扩散的方式运输K+
C. 胰岛素或乙酰胆碱可通过囊泡与细胞膜融合排出细胞
D. 核膜上的核孔允许核内转录得到的tRNA运出细胞核
7.细胞是个开放的系统，需要与所生存的环境进行物质交换。下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是( )
A.Na+、Cl-进出细胞的方式属于自由扩散
B.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的方式属于主动运输
C.水更多的是通过协助扩散的方式进出细胞
D.白细胞吞噬甲流病毒的方式是主动运输
8.如图1~4表示细胞内外物质浓度差或氧气浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。下列相关叙述，不正确的是( )
A.若某物质跨膜运输的速率可用图1与图3表示，则该物质不应为葡萄糖
B.若某物质跨膜运输的速率可用图2与图3表示，则该物质可能是葡萄糖
C.限制图中A、C两点运输速率的主要因素不同，限制B、D两点运输速率的主要因素相同
D.若将图2与图4的曲线补充完整，则两曲线的起点均应为坐标系的原点
9.肾小管上皮细胞能逆浓度重吸收原尿中葡萄糖和氨基酸等成分，这种跨膜运输的方式属于( )
A.简单扩散 B.易化扩散 C.主动转运 D.逆向渗透
10.图1是在停止能量供应的条件下得出的曲线，图中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式；图2所示为细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列相关叙述中错误的是( )
A.图1中a所表示的物质运输方式既不需要转运蛋白也不需要消耗ATP
B.图1中b所表示的物质运输方式可能是协助扩散或主动运输
C.图2中胞吞和胞吐不需要转运蛋白，但需要消耗ATP
D.物质能通过胞吞和胞吐进行运输，体现了细胞膜具有流动性
参考答案
1.答案：A
解析：A、由题意可知，T酶的化学本质是蛋白质，其组成单位是氨基酸，A正确；
B、T酶的合成场所是核糖体，B错误；
C、溶酶体为单层膜结构的囊泡，C错误；
D、胞吞依赖膜的流动性，D错误。
故选A。
2.答案：C
解析：A、消化酶属于分泌蛋白，由消化腺细胞合成后，通过细胞膜的胞吐分泌，经导管运输到消化道，催化食物的消化，A错误；
B、胞吞和胞吐涉及多种膜的破裂与融合，如分泌蛋白的合成和分泌过程，涉及到内质网、高尔基体、细胞膜的破裂与融合，B正确；
C、大分子物质出细胞膜时通常以胞吐的方式进行，该方式不需要载体蛋白，但需要消耗能量，胞吐运输物质，对浓度没有要求，C错误；
D、生物大分子的胞吞和胞吐作用能定向进入细胞或释放出细胞，需要膜蛋白参与，D错误。
故选C。
3.答案：B
解析：A、无机盐离子以协助扩散或主动运输的方式进出细胞，A错误；
B、胞吞和胞吐均需要消耗能量，B正确；
CD、维生素D属于脂质，与氧气以自由扩散的方式进入细胞，CD错误。
故选B。
4.答案：C
解析：吸收K+和的方式是主动运输，需要载体协助，消耗能量ATP;甲和乙的氧浓度是相同的，但是由于细胞膜上运输两种离子的载体种类和数量不同，所以运输速率不同;乙和丙之间的氧浓度不同，所以有氧呼吸速率不同，提供的能量不同，导致运输速率不同。综上所述，ABD错误，C正确。
5.答案：D
解析：D、H+顺浓度梯度的流动促进了ATP的合成,棕色脂肪细胞线粒体内膜上的UCP1蛋白能降低线粒体内膜两侧的H+浓度差,所以彻底氧化分解1mol葡萄糖,棕色脂肪细胞比心肌细胞合成的ATP少,D错误。
6.答案：A
解析：A、膜的磷脂分子中饱和脂肪酸比例升高会使膜流动性降低，A错误；
B、膜上转运蛋白可通过主动运输或协助扩散的方式运输K+,B正确；
C、胰岛素属于大分子物质，胰岛B细胞分泌胰岛素时，会在细胞内形成泡裹胰岛素的囊泡，囊泡移动到细胞膜处与细胞膜融合，将胰岛素以胞吐的形式排出细胞；尽管乙酰胆碱等神经递质属于小分子物质，但仍通过胞吐方式释放到突触间隙，这样可以使神经递质快速大量释放，从而保证了兴奋的快速传递，C正确；
D、通过核孔可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，tRNA在细胞核内合成后，通过核膜上的核孔运出细胞核，到细胞质中参与翻译过程，D正确。
7.答案：C
解析：A、Na+、Cl-进出细胞的方式主要是自由扩散，也存在协助扩散，如Na+进入神经细胞为协助扩散，需要载体蛋白运输，A错误；
B、护肤品中的甘油进入皮肤细胞的方式属于自由扩散，B错误；
C、水分子可通过自由扩散和协助扩散进出细胞，但更多的是通过协助扩散的方式进出细胞，C正确；
D、白细胞吞噬甲流病毒的方式是胞吞，D错误。
故选C。
8.答案：D
解析：据图分析可知，图1所示物质跨膜运输方式为自由扩散，图2所示物质跨膜运输方式可为协助扩散，图3所示物质跨膜运输方式为被动运输，图4所示物质跨膜运输方式为主动运输。葡萄糖进出细胞的方式为协助扩散或主动运输，A、B正确；限制图中A、C两点运输速率的主要因素分别是细胞内外物质浓度差和氧气浓度，限制B、D两点运输速率的主要因素都是转运蛋白的数量，C正确；当氧气浓度为零时，细胞通过无氧呼吸为主动运输提供能量，故图4曲线的起点不能为坐标原点，D错误。
9.答案：C
解析：肾小管上皮细胞能逆浓度重吸收原尿中葡萄糖和氨基酸等成分，属于从低浓度向高浓度运输，需要载体和能量，是主动转运过程，ABD错误，C正确。
故选C。
10.答案：B
解析：A、分析图1曲线:方式a只与浓度有关，且与浓度呈正相关，属于自由扩散，既不需要转运蛋白也不需要消耗ATP,A正确;B、图1是在停止能量供应的条件下得出的曲线，因此方式b是除了与浓度相关外，还与载体数量有关，故为协助扩散，B错误;C、胞吞和胞吐是耗能过程，需要细胞内部提供能量，不需要转运蛋白协助，C正确;D、胞吞和胞吐体现了细胞膜具有流动性，D正确。

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