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第2节
主动运输与胞吞、胞吐
问题探讨
【资料】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。
甲状腺
甲状腺滤泡上皮细胞
碘浓度低
碘浓度高
【讨论】
问题探讨
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
不是，被动运输是顺浓度梯度进行。
2.甲状腺滤泡上皮细胞从低浓度向高浓度方向吸收碘是否需要细胞提供能量？
需要。
3.这种跨膜运输是特例还是有一定的普遍性？
普遍性。
小肠上皮细胞
红细胞
轮藻
无论是植物细胞、动物细胞还是微生物细胞，都有许多物质的跨膜运输是逆浓度的。
问题探讨
实例1：小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远低于小肠上皮细胞的浓度，但仍可吸收。
实例2：人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。
实例3：轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。
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
概念
完整过程
一、主动运输
①载体蛋白的种类和数量；②能量；③温度。
无机离子：Na＋-K＋泵和Ca2＋等离子逆浓度梯度的跨膜运输。
其他物质：如小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等逆浓度梯度的跨膜运输。
①逆浓度梯度运输
②需载体蛋白协助
③消耗能量（细胞内ATP的水解）
一、主动运输
特点
实例
影响主动运输的因素
一、主动运输
普遍存在于动植物和微生物细胞中，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要。
细胞膜
细胞外
细胞内
意义
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
转运蛋白
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
需要载体蛋白
不消耗
不消耗
需要消耗
氧气、水、甘油等通过细胞膜
葡萄糖通过红细胞
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等
水通过水通道
K+通过离子通道
三种物质运输方式的比较
一、主动运输
（1）物质浓度（在一定的浓度范围内）
运输速率
浓度差
自由扩散
协助扩散或主动运输
浓度差
运输速率
P
图1
图2
①上述图1、2、3分别表示哪种物质跨膜运输方式？
②限制图2中P点后的运输速率的因素是什么？
影响物质跨膜运输的因素及曲线分析
主动运输
时间
细胞内浓度
细胞外浓度
图3
一、主动运输
（2）O2的浓度
运输速率
O
O2浓度
主动运输
运输速率
O
O2浓度
自由扩散或协助扩散
a
b
c
①图3、4分别表示哪种物质跨膜运输方式？
②影响图4中ab段运输速率的因素是什么？
图3
图4
影响物质跨膜运输的因素及曲线分析
一、主动运输
其他条件适宜的情况下，图A表示运输方式是__________，图B表示的运输方式是____________，图C表示的运输方式是____________。图C在P点后运输速率不再继续增加，原因是________________。
自由扩散
协助扩散
主动运输
受能量供应限制
（3）转运蛋白数量
运输速率
转运蛋白数量
载体蛋白数量
运输速率
P
运输速率
O
O
O
A
转运蛋白数量
B
C
影响物质跨膜运输的因素及曲线分析
一、主动运输
（4）温度
温度是否影响物质跨膜运输？
影响物质跨膜运输的因素及曲线分析
一、主动运输
流动性
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。
二、胞吞与胞吐
像唾液腺细胞能分泌淀粉酶、胰岛细胞能分泌胰岛素、这些分泌蛋白能通过自由扩散、协助扩散或者主动运输运出细胞吗？
大分子物质以胞吞和胞吐方式进出细胞。
二、胞吞与胞吐
【思考】
注意：某些小分子物质也可以通过胞吞胞吐方式进出细胞。如：神经递质大部分是小分子物质，但释放的方式也是胞吐。
(2)过程：
小囊包裹大分子
大分子与膜上的蛋白质结合
细胞膜内陷形成小囊
进入细胞内部
小囊从细胞膜分离形成囊泡
(1)实例：吞噬细胞吞噬病菌
二、胞吞与胞吐
胞吞
(2)过程：
与细胞膜融合后将大分子排出
大分子在细胞内形成囊泡
囊泡移动到细胞膜处
(1)实例：分泌蛋白的分泌
二、胞吞与胞吐
胞吐
二、胞吞与胞吐
①主要运输大分子物质（某些小分子也可通过胞吞、胞吐进行运输）。
②需要消耗能量。
影响因素
细胞膜的流动性、温度和能量等。
特点
膜具有一定流动性。
结构基础
③不需要转运蛋白，但需要特定膜蛋白的参与。
④依赖膜的流动性。
细胞的物质输入和输出的基础
①转运蛋白的种类和数量或空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
②胞吞和胞吐过程需要膜上蛋白质的参与，更离不开磷脂双分子层的流动性。
二、胞吞与胞吐
物质跨膜运输方式的比较
物质种类 运输方式 方向 转运蛋白 能量 图例 实例
离子、小分子物质 被动运输 自由扩散 顺浓度梯度 不需要 不需要 O2、CO2、乙醇、甘油、苯等
协助扩散 顺浓度梯度 需要 不需要 水、葡萄糖、某些离子等
主动运输 逆浓度梯度 需要 需要 小肠吸收葡萄糖、氨基酸及红细胞吸收K＋等
大分子物质等 胞吞 细胞外 细胞内 不需要 需要 变形虫摄取有机物颗粒
胞吐 细胞内 细胞外 不需要 需要 分泌蛋白
外
内
外
内
外
内
主动运输和胞吞、胞吐
主动运输
胞吞、胞吐
自然状态下运输方向
逆浓度梯度
需要消耗
能量
载体构象
改变
蛋白质
膜脂流动性
依赖
需要
消耗
课堂小结
1. 下列物质中，需要载体蛋白协助才能进入细胞的是(　　)
　 A.水　 B.乙醇　 C.钾离子　 D.二氧化碳
2. 能保证细胞按照生命活动的需要吸收营养物质的主要方式是(　　)
A.自由扩散　　　　 B.胞吞作用
C.主动运输　　　　 D.胞吐作用
3.下列过程可用如图来表示的是(　　)
A. 小肠上皮细胞吸收K＋
B. O2进入线粒体
C. 胰岛B细胞向外分泌大分子物质胰岛素
D. K＋进入人体神经细胞
随堂检测
C
C
C
4.如图是胡萝卜在含氧量不同的情况下从KNO3溶液中吸收K＋和NO的曲线图。则影响a、b两点和b、c两点吸收量不同的因素分别是(　　)
A.载体蛋白数量、能量
B.能量、载体蛋白数量
C.载体蛋白数量、离子浓度
D.能量、离子浓度
随堂检测
B
本节内容结束

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