4.2主动运输与胞吞、胞吐课件(共41张PPT)-人教版必修1

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4.2主动运输与胞吞、胞吐课件(共41张PPT)-人教版必修1

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复习
1、什么是被动运输?被动运输包括哪两种方式?这两种方式有什么异同点并举例?它们的运输速率与什么有关?
2、转运蛋白包括哪两种?它们有什么区别?
H2O、O2
葡萄糖
K+、Na+
问题探讨
人体甲状腺分泌甲状腺激素,在生命活动中起着重要的作用。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高20-25倍。
思考:
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?
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,该过程是逆浓度梯度的运输。
需要细胞提供能量
具有普遍性
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;
人神经细胞未兴奋时细胞外的Na+浓度远高于细胞内。
细胞逆浓度梯度运输物质的方式是普遍存在的吗?
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的能量,这种方式叫主动运输。
一、主动运输
如离子,氨基酸、葡萄糖等
细胞外
细胞内
一、主动运输
影响主动运输的因素:
载体蛋白的种类和数量、能量、物质的浓度
物质浓度
运输速率
O
P
Q
P点后运输速率受_________________制约
载体蛋白数量或能量
O2浓度
运输速率
A
B
C
由无氧呼吸供能
B点后运输速率不变的原因是________________
载体蛋白数量有限
一、主动运输
能量
主动运输的意义:
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。
一、主动运输
易错提醒
同一物质的运输方式可能不同
(1)葡萄糖:进入人的红细胞——协助扩散
肾小管重吸收葡萄糖——主动运输
(2)Na+:进入神经细胞——协助扩散(靠离子通道)
运出神经细胞——主动运输(钠钾泵)
(3)K+:进入神经细胞——主动运输(钠钾泵)
运出神经细胞——协助扩散(靠离子通道)
一、主动运输
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?请你根据细胞膜的结构组成做出分析。
淀粉酶和胰岛素都是蛋白质,是生物大分子,因此无法像H2O或CO2这样通过自由扩散穿过细胞膜的脂双层。协助扩散和主动运输都是需要细胞膜上的转运蛋白的运输方式,是用来运输离子和小分子的,也无法转运这些大分子。
2、胞吐过程:
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
内质网
合成的蛋白质
高尔基体
囊泡
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
需要能量
大分子
膜蛋白
示意图
大分子进细胞的电镜照片
两个单细胞生物进行胞吞和胞吐的例子。
痢疾内变形虫这种病原体通过饮食传播,这提醒我们要注意饮食卫生、培养良好的个人卫生习惯来预防阿米巴 痢疾等传染性疾病。
白细胞通过胞吞作用吞噬细菌
白细胞
细菌
3.结构基础:
细胞通过胞吐向外分泌蛋白质,通过胞吞消灭细菌、癌细胞、及衰老细胞等,保证生命活动的正常进行。
2.运输特点:
提示: 胞吞、胞吐属于跨膜运输,但穿过的膜层数为0层。
1.运输的物质:
三、胞吞与胞吐
一般为大分子或颗粒性物质
消耗能量、不需要转运蛋白(需要膜上的蛋白质的参与)
细胞膜的流动性
4.意义:
比较物质跨膜运输方式
运输方式 物质运输方向 是否需要转运蛋白 是否消耗能量 运输 动力 举例
自由扩散
协助扩散
高→低
高→低
不需要
需要
不需要
不需要
浓度差
浓度差
02、 CO2 、水、乙醇、甘油、苯、尿素、胆固醇、脂肪酸
水.葡萄糖进入红细胞;钠离子进入神经细胞。
主动运输
胞吞胞吐
低→高
需要
需要
能量
离子、氨基酸、葡萄糖等(除红细胞)
都可以
不需要
需要
能量
蛋白质,颗粒性物质等
物质的跨膜运输方式与细胞膜的结构有什么关系?
细胞膜选择透过性的结构基础是什么
2、离子和较小的有机分子(如葡萄糖和氨基酸等)等跨膜运输要借助转运蛋白,这体现了蛋白质的什么功能?
3、 胞吞和胞吐体现了细胞膜的什么特性, 的。
运输功能
细胞膜的流动性
转运蛋白的种类和数量、转运蛋白空间结构变化;
比较物质跨膜运输方式
运输方式 物质运输方向 是否需要转运蛋白 是否消耗能量 运输 动力 举例
自由扩散
协助扩散
高→低
高→低
不需要
需要
不需要
不需要
浓度差
浓度差
02、 CO2 、水、乙醇、甘油、苯、尿素、胆固醇、脂肪酸
水.葡萄糖进入红细胞;钠离子进入神经细胞。
主动运输
胞吞胞吐
低→高
需要
需要
能量
离子、氨基酸、葡萄糖等(除红细胞)
都可以
不需要
需要
能量
蛋白质,颗粒性物质等
主动运输的意义:
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。
一、主动运输
本章小结
温度对运输速率有影响吗
温度
影响
分子的热运动
酶的活性
影响
影响
能量供应
影响
主动运输和胞吞胞吐
扩散
膜的流动性
影响
胞吞胞吐
被动运输、主动运输和胞吞胞吐都会受到温度的影响
知识拓展
P72 1.× × × √ 2.A 3.A
拓展应用
1.放入蒸馏水中的草 虫,其伸缩泡的伸缩频率加快,放入海 中的则伸缩频率减慢。
2.具体步骤:
①取甲、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;
②甲组给予正常的细胞呼吸条件,乙组抑制细胞呼吸;
③一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,说明柽柳从壤中吸收无机盐是主动运输。
练习与应用P67
1.√ × × 2.D 3.B
展应用
1.提示:配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞分别置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中,适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离和尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,细胞液浓度应介于这两个浓度之间。
2.假设:温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率
将渗透装置于不同温度的环境中,通过比较 同温度下漏斗管液面上升速度的快慢,判定温度是否影响 分子的扩散速度
实验中要注意排除各种无关变量的干扰,如置于不同温度中的漏斗内的蔗糖溶液的量和浓度必须相等,以确保实验的准确性。
P74一、选择题 1.A 2.A 3.C 4.D
二、非选择题
2.(1)K+和 Mg2+ 这两种离子的浓度细胞内大于细胞外,(2)Na+和 Cl- 这两种离子的浓度细胞内 于细胞外
3.(1)渗出 增
(2)缓慢增大后趋于稳定 蔗糖溶液 清
(3)乙二醇 增
(4)大液泡
1、(2016全国卷1) 离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是
A. 离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B. 离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度阶梯进行的
C. 动物一氧化碳中毒会降低离子泵扩膜运输离子的速率
D. 加入蛋白质变性剂会提高离子泵扩膜运输离子的速率
C
对位练习
2、(2021·河北高考真题)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2,其部分结构和功能如图,①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是
A.血液流经肌肉组织时,气体A和B分别是CO2和O2
B.①和②是自由扩散,④和⑤是协助扩散
C.成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP,为③提供能量
D.成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
D
成熟的红细胞无核糖体,不能合成蛋白质
3、下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收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
B
4、(2020年江苏省高考生物试卷·5)图①~⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式,下列叙述正确的是
A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同 B.Na+主要以方式③运出小肠上皮细胞 C.多肽以方式⑤进入细胞,以方式②离开细胞 D.口服维生素D通过方式⑤被吸收
A
8、下图中纵坐标表示物质通过心肌细胞细胞膜运输速率,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一定限度的,且已经达到饱和状态
图A和图B
图A
浓度差
能量
图B
(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:
_______________________________________________________。
这种毒素能够抑制细胞膜上的钙离子载体蛋白的活性
(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
1、如图甲表示某生物膜结构,a.b.c.d表示物质跨膜运输方式。图乙和图丙表示物质运
输曲线,请据图回答:
(1)图甲中B表示的结构_______________,D表示_________________。
(2)提取动物的细胞膜,最好选用______________________做材料;动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小,这说明B具有____________________。
(3)若图甲是线粒体膜,b过程运输的气体是______,c运输方式符合图_______(乙或丙)所表示的物质运输曲线。
(4)若图甲表示人体红细胞膜,则可以表示K+运输的是图甲中_______,Na+的运输方式符合图_______(乙或丙)所示曲线。
磷脂双分子层
糖蛋白
哺乳动物成熟的红细胞
一定的流动性
氧气

a

2、(2014年高考浙江卷1题)下列关于物质出入细胞方式的叙述,正确的是
A.被细胞胞吞的一定是固体物质
B.突触前膜释放乙酰胆碱属于易化扩散
C.通过载体蛋白的物质转运属于主动转运
D. 胞吐过程一定会发生分泌泡与质膜的融合
D
练习
4、将新鲜的苔藓植物叶片,放入其中加有少量红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,在显微镜下观察,你会看到苔藓细胞的状态如图所示。此时,
部位①和②的颜色分别是
A.无色、绿色
B.红色、绿色
C.红色、无色
D.红色、红色
B
练习
5、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尿素通过细胞膜
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葡萄糖
④小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸
⑤植物根系吸收K+
A. ①② B. ③④⑤
C. ②③ D. ①②③④⑤
B
练习
6、如图是几种物质进出细胞方式中,运输速度与影响因素间的关系曲线图,下列与图相关的叙述中,正确的是
A.与甘油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②④⑥
C.与K+进入丽藻细胞相符的图有②④⑤
D.与蛋白质进出细胞相符的图有②③⑥
A
练习
7、下图是A、B、C三种物质跨膜运输的方式,请分析回答下列问题:
(1)物质A、B、C跨膜运输的方式依次是___________、___________、___________。
(2)某种物质能专一性地破坏物质C的载体蛋白,若用其处理细胞后,物质B跨膜运输的速率将________,物质C跨膜运输的速率将________。
(3)三种物质的运输中,与图1曲线相符的是________。与图2中甲曲线相符的是________,与乙曲线相符的是______________。
自由扩散  
主动运输
不变 
物质C  
物质B或物质C
 
下降
 
物质A 
 协助扩散 
2.【答案】(1)K+和Mg2+
这两种离子的浓度细胞内大于细胞外,细胞若要吸收这两种离子必须逆着浓度梯度进行
(2)Na+和Cl-
这两种离子的浓度细胞内小于细胞外,细胞若要排出这两种离子必须逆着浓度梯度进行
1.完成下面有关物质进出细胞方式的概念图。
3、【答案】(1)渗出 增大 (2)缓慢增大后趋于稳定 蔗糖溶液 清水
(3)乙二醇 增大 (4)大液泡
二、拓展应用
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
参考答案: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。
2.柽柳(见下图)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
参考答案:主动运输和被动运输的区别之一是否需要能量,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、两组生理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,说明柽柳从壤中吸收无机盐是主动运输。
协助扩散
自由扩散
物质进出细胞的方式
主动运输
离子和小分子物质的跨膜运输
大分子物质进出细胞
胞吞
胞吐
消耗能量
顺浓度梯度
被动运输
载体蛋白
THANKS !

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