资源简介

(共27张PPT)
主动运输与胞吞胞吐
主动运输与被动运输的区别是什么？这对细胞的生活有什么意义？
◎本节聚焦
胞吐、胞吐有什么特点？对于细胞的生命活动有什么意义？
物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系？
问题探讨
不是
需要细胞提供能量
具有普遍性
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高20-25倍。
碘浓度低
碘浓度高
甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
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？
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：
人红细胞吸收K+（30倍）
轮藻细胞吸收K+（63倍）
小肠上皮细胞吸收
氨基酸、葡萄糖
低浓度
高浓度
生活中的例子
（逆浓度梯度）
可以推断： 红细胞 主要吸收___主要排出___
K+
Na+
Ca2+ Cl-
70.1 74
3.2 111
Na+ K+
26 150
114 5
红细胞内
红细胞外（血浆）
人的红细胞和血浆的各种离子浓度(mmol/l)如下：
排出
吸收
排出
吸收
红细胞之所以能保持细胞内外离子浓度差恒定， 是因为这些离子是____浓度梯度运输
逆
主动运输
Active transport
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。
主动运输
Active transport
细胞外
细胞内
细胞外
细胞内
主动运输在自然状态下逆浓度梯度进行，运输过程中需要消耗能量以改变载体蛋白的构象
主动运输
Active transport
2.运输方向：低浓度向高浓度
3.特点：需要载体，需要能量(ATP)
4.实例：无机盐离子，氨基酸、葡萄糖等
5.影响主运输的因素：物质的浓度、载体蛋白的种类和数量、能量
6. 载体蛋白具有专一性
原因：一种载体蛋白只能与一种或一类的离子或分子结合
逆浓度梯度
主动运输
Active transport
扩散速率 (V)
细胞外浓度
扩散速率 (V)
O2浓度/氧分压
O
O
P
Q
A
C
B
B点之后运输速率不变的原因是：_____________________
膜上载体蛋白数量有限
由无氧呼吸提供能量
P点后运输速率受______________制约
载体蛋白数量
主动运输
Active transport
Ca2+通过细胞膜进入神经细胞，从而引起肌肉收缩。而重症肌无力患者Ca2+无法进入神经细胞，导致眼肌、吞咽肌、呼吸肌以及四肢骨骼肌无力。
临床表现：眼睑下垂，复视，斜视，表情淡漠，苦笑面容，进食苦难，四肢肌无力等
重症肌无力的病因图解
重症肌无力
主动运输
Active transport
囊性纤维病
肺
黏液阻塞了气道
主动运输
Active transport
肺
黏液阻塞了气道
提示：
囊性纤维化病主要源于患者转运氯离子的CFTR蛋白异常，导致患者支气管黏液增多，易发细菌感染。
CFTR蛋白运输氯离子时消耗ATP，因此曾被认作是介导主动运输的载体蛋白。后研究发现CFTR是通道蛋白，其并不与氯离子结合，ATP作用是改变CFTR的构象，使CFTR在“开放”和“关闭”两种状态之间转换。
主动运输
Active transport
讨论：小肠绒毛上皮细胞运输蛋白质的方式
钠钾泵可以在细胞内外建立Na+浓度梯度，相当于储存了电势能。小肠绒毛上皮细胞通过消耗这一电势能主动吸收葡萄糖。
问题：
小肠绒毛上皮细胞游离面通过何种方式吸收葡萄糖？
其基底侧通过何种方式将葡萄糖转运出去？
这样的运输方式对于机体减少能量消耗有何积极意义？
主动运输
Active transport
主动运输（如a、e）
协助扩散（如c、d）
自由扩散（如b）
注
主动运输不一定都是逆浓度梯度，比如饭后小肠上皮细胞吸收葡萄糖属于主动运输，但是细胞外的葡萄糖浓度可能高于细胞内
细胞外
细胞内
b
c
d
e
a
代表各种物质分子或离子
能量
能量
主动运输
Active transport
物质运输方式的比较
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
载体蛋白
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
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
主动运输
Active transport
运输速率
浓度差
自由扩散
协助扩散
主动运输
载体有专一性和数量是有限的
浓度差
运输速率
能量（ATP）
运输速率
细胞外浓度
因此，在协助扩散和主动运输中，具有“饱和效应”
主动运输
Active transport
胞吞胞吐
End/Ex-ocytosis
胞吞胞吐：
当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起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，这种现象叫作胞吞（教材P71）
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，这种现象叫作胞吐（教材P71）
胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解！
胞吞胞吐
End/Ex-ocytosis
不需要载体
需要能量
实例：
吞噬细胞吞噬抗原等
影响因素：
细胞膜的流动性、温度和能量等
特点：
实例：
分泌蛋白的分泌，如胰岛素、消化酶等
胞吞
细胞外
细胞内
胞吐
细胞外
细胞内
膜具有一定流动性
结构基础：
胞吞胞吐
End/Ex-ocytosis
脂质体(liposome)：人工合成 ，把纯磷脂加在水中，可自我装配，自动形成封闭的直径从25nm-1mm的球形小泡。
电镜：显示膜双层结构的磷脂小泡－脂质体
胞吞胞吐
End/Ex-ocytosis
痢疾内变形虫
又名溶组织阿米巴，属于原生动物门，肉足纲，根足亚纲。寄生在人的肠道内，自由生活，能溶解肠壁组织引起阿米巴痢疾。
规律总结
1.胞吞、胞吐作用，依赖于膜的流动性。不需要转运蛋白，但要消耗能量。
3.胞吞、胞吐时，被运输的物质需要与膜上的蛋白质结合，形成囊泡。但这种蛋白质不是转运蛋白，而是受体蛋白，具有接收信息的作用。
4.胞吞时的囊泡，由细胞膜形成，在细胞内可以被溶酶体降解释放其内包裹的物质。胞吐时的囊泡由高尔基体形成。
2.胞吞、胞吐不是跨膜运输，而是囊泡运输，穿膜层数为0。
记
胞吞胞吐
End/Ex-ocytosis
实验设计：探究物质跨膜运输方式
课堂小结
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。
随堂练习
In-class practice
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
乙
a
丙
2．主动运输的能量来源可以是另一种物质顺浓度梯度运输产生的能量。如图是物质进出小肠上皮细胞的示意图，下列有关叙述错误的是（ ）
A．K+的持续转运可使小肠上皮细胞内外的K+浓度差增大
B．Na+/K+泵既能运输Na+和K+又能催化ATP水解
C．葡萄糖进出小肠上皮细胞的运输方式不同
D．葡萄糖进入小肠上皮细胞时不消耗ATP，属于被动运输
随堂练习
In-class practice
D
2．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
随堂练习
In-class practice
A

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