4.2主动运输与胞吞、胞吐课件(共28张PPT)-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

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4.2主动运输与胞吞、胞吐课件(共28张PPT)-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

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(共28张PPT)
回顾旧知
共同点:不需要能量、顺浓度梯度运输
区 别:自由扩散不需要转运蛋白
问题探讨:
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。
碘浓度低
碘浓度高
逆浓度运输是被动运输吗?
不是
逆浓度运输是特殊现象还是普遍现象呢?
Na+ K+
红细胞内 26 150
红细胞外
(血浆) 114 5
葡萄糖 氨基酸
小肠液 0.3 2.2
小肠上皮细胞内 1.6 5.8
那么逆浓度梯度运输的方式是什么呢
排出
吸收
吸收
吸收
低浓度梯度转运的跨膜运输具有普遍性
问题探讨:
一、主动运输
1、主动运输的过程
(1)物质先与膜上的载体蛋白的特定部位结合。
(2)在胞内能量的推动下,载体蛋白空间结构发生变化。
(3)将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧,载体蛋白又恢复原状。
Na+-K+泵
载体蛋白具有特异性(专一性)
一种载体蛋白只能运输一种或一类物质
载体蛋白可重复利用且具有饱和性
载体蛋白的特点:
运输物质时,载体蛋白空间结构会发生改变
一、主动运输
2、主动运输的含义:
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释放的能量。
3、主动运输的特点
① 逆浓度梯度运输(低浓度→高浓度)
② 需要载体蛋白的协助
③ 需要能量
骑车上坡
4、主动运输的例子:
小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖
肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖
植物根细胞吸收矿质元素、绝大多数的离子
细胞内
一、主动运输
5、影响主动运输速率的因素
Na+-K+泵
思考:哪些因素会影响主动运输的速率呢?
载体蛋白的数量和能量(主要因素)、温度
(1)载体蛋白的数量
运输速率
细胞外物质浓度
P
物质浓度限制
载体蛋白数量或能量限制
(2)能量
一、主动运输
5、影响主动运输速率的因素
B
A
载体蛋白数量的限制
能量的限制
运输速率
能量
0
思考:影响能量的因素有哪些?
氧气浓度和温度
扩散速率
O2浓度
0
A
B
无氧呼吸供能
能量(O2浓度)限制
载体蛋白数量的限制
一、主动运输
5、影响主动运输速率的因素
(3)温度
思考:温度是怎么影响物质跨膜运输的?
Na+-K+泵
温度
影响
生物膜的__________
酶活性
呼吸速率
影响
物质运输速率
影响
流动性
a
运输速率
温度
0
c
b
知识拓展:
7、主动运输的类型
(根据能量来源)
Pi
ATP
ADP

H+
H+
H+
H+
ATP驱动
协同转运
光驱动
知识拓展:
主动运输的类型
(根据能量来源)
第一类:直接消耗ATP的主动运输
通常称为泵(ATP驱动泵)
①Na+-K+ 泵
②H+泵
也叫原发性主动运输
ATP泵具有运输和催化作用
知识拓展:
主动运输的类型
(根据能量来源)
第二类:间接消耗ATP的主动运输
也叫继发性主动运输
小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖利用Na+浓度差产生的分子势能
若Na+运出细胞受阻,则小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速率将变慢
一、主动运输
6、主动运输的意义:
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。
Na+-K+泵
7、与主动运输有关的细胞器:
核糖体(合成载体蛋白),内质网和高尔基体(加工载体蛋白) 线粒体(提供能量)
主动运输可以使膜两侧的浓度差趋于平衡
8.与社会的联系
囊性纤维病
患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常,导致患者支气管中黏液增多。
气管
气管
一、主动运输
练一练:
1、下图表示物质甲和物质乙进出细胞的方式,据图分析正确的是(   )

A.运输物质甲和物质乙的载体蛋白完全相同
B.物质乙的跨膜运输方式不可能有协助扩散
C.物质甲的跨膜运输方式消耗ATP中的能量
D.物质甲和物质乙的跨膜运输方式可以相同
D
2、甲状腺滤泡细胞内的I-浓度是血浆中I-浓度的30倍。血浆中I-进入滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导的,如图所示。已知哇巴因是钠钾泵抑制剂,NO3-可以与I-竞争NIS。下列叙述错误的是(  )

A.NIS运输I-与Na+的方式不一样
B.NO3-能够同时影响Na+和I-进入甲状腺滤泡上皮细胞
C.钠钾泵运输Na+和K+都属于主动运输
D.哇巴因可抑制甲状腺滤泡细胞吸收碘
练一练:
B
物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散 物质运输方向
是否需要载体蛋白 是否需要消耗能量
举例
顺浓度梯度
高浓度 低浓度
顺浓度梯度
高浓度 低浓度
逆浓度梯度
低浓度 高浓度
不需要
需 要
不消耗
消耗
影响运输的因素
①气体、酒精、水
②脂溶性小分子:甘油、脂肪酸、尿素、脂质、苯
葡萄糖进入红细胞、离子通道运输离子水通道蛋白运水
葡萄糖进入肾小管细胞、 小肠吸收氨基酸和葡萄糖、绝大多数离子
浓度差的大小
浓度差、载体种类和数量
能量、载体的种类和数量
主动运输和被动运输都要受到温度的影响,温度通过影响生物膜的流动性和酶的活性
小结:主动运输与被动运输的比较
主动运输和被动运输均体现了膜具有选择透过性
思考:以下各图分别对应哪种跨膜运输方式?
图中A、B、C、D四点物质运输速率的限制因素分别是什么?
协助扩散或主动运输
协助扩散或自由扩散
载体蛋白数量的限制
载体蛋白数量的限制
能量的限制
自由扩散
主动运输
D
浓度差的限制
协助扩散或自由扩散
主动运输
无氧呼吸供能
O2浓度的限制
载体蛋白数量的限制
1、下列有关物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A.果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞主动吸收糖分的结果
B.脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞
C.葡萄糖进入红细胞需要借助转运蛋白,但不消耗能量,属于协助扩散
D.大肠杆菌吸收K+既消耗能量,又需要借助膜上的载体蛋白,属于主动运输
练一练:
A
2、胞内Na+区隔化是植物抵御盐胁迫的途径之一,液泡膜上H+ 焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H+运进液泡,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度,该浓度梯度能驱动液泡膜上的转运蛋白M将H+运出液泡,同时将Na+由细胞质基质运进液泡,实现Na+区隔化。下列叙述错误的是(  )
A.细胞液中H+的浓度高于细胞质基质
B.加入H+ 焦磷酸酶抑制剂,不会影响Na+跨液泡膜运输速率
C.转运蛋白M运输Na+时可提高细胞液的pH
D.Na+进入液泡的运输方式是主动运输,需要消耗能量
练一练:
B
M
N
b
c
d
e
a
代表各种物质分子或离子
能量
能量
物质跨膜运输方式图示
B
A
C
思考:1、M和N侧,哪侧是细胞外侧,判断的依据是?
2、a、b、c、d、e的跨膜运输方式各是什么?影响e跨膜运输的主要因素是什么?A、B、C各是什么结构,具有什么作用?
主动运输
被动运输
(自变量:有无能量供应,因变量:物质运输速率)
知识拓展:
设计实验探究物质跨膜运输方式是主动运输还是被动运输
1.实验原理
根据主动运输和被动运输的条件:能量和转运蛋白,确定实验的自变量。
2.实验设计思路:
2组,一组正常呼吸,一组抑制呼吸
3.实验方法:
请设计实验探究柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输?
练一练:
(1)取________________的柽柳幼苗平均分为甲、乙组,放入适宜浓度
的含有Ca2+溶液中。
(2)向甲组不做任何处理,乙组加入_____________________。
(3)放在_______________环境中培养一段时间后检测
___________________________。
实验结果及结论:
(1)若甲组的吸收速率等于乙组,则Ca2+的方式是___________;
甲、乙组幼苗对Ca2+的吸收速率
生理状态相同
呼吸抑制剂
(2)若甲组运输速率小于乙组,则Ca2+的方式是________。
实验步骤:
相同且适宜
被动运输
主动运输
二.胞吞
1.过程:
①大分子与膜上的蛋白质结合
②细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子
③小囊从细胞膜分离下来,形成囊泡,进入细胞内部
不是转运蛋白,是受体蛋白
细胞膜形成
2.实例:
白细胞吞噬病原体、变形虫摄食、病毒进入细胞内等
需要能量
三、胞吐
1.过程:
①细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡
②囊泡移到细胞膜处
③与细胞膜融合,大分子排出到细胞外
2.实例:
分泌蛋白的分泌
变形虫排出食物残渣和废物
消化酶、抗体、部分/蛋白质类激素
需要能量
小结:胞吞、胞吐
主要运输大分子物质或颗粒物(如细菌、病毒、蛋白质)
1.运输的对象:
2.胞吞、胞吐的特点:
注意:胞吐也能运输小分子物质,如:神经递质。
(1)不需要转运蛋白,但需要
膜蛋白(受体蛋白)
(2)需要消耗能量
3、胞吞、胞吐的结构基础:
细胞膜具有流动性
练一练:
1、下图为细胞对大分子物质进行“胞吞”和“胞吐”
的过程。下列与此有关的叙述,错误的是(   )
A.a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生
B.a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C.b在细胞分泌的同时导致膜成分的更新
D.大分子物质只能通过胞吞胞吐运输,胞吐也只能运输大分子物质
D
大分子物质的运输不一定依靠胞吞和胞吐,如蛋白质和RNA通过核孔进出细胞核
 课堂小结:物质跨膜运输方式的判断方法
(1)“三看法”确定某种物质的运输方式:
一看分子大小
大分子
小分子、离子
胞吞/胞吐
向外
胞吐
向内
胞呑
二看是否需要能量
需要
主动运输
三看是否需要转运蛋白
需要
协助
扩散
不需要
自由
扩散
不需要
被动运输
(2)根据运输方向判断:逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输
(3)脂质类物质进出细胞的方式均是自由扩散
课堂习题
判断题
1. 消耗能量的运输方式只有主动运输 (  )
2. 同一种物质进出不同细胞时,运输方式可能不同 (  )
3. 影响自由扩散和协助扩散的因素相同 (  )
4. 分泌蛋白主要以胞吐的方式排出细胞外 (  )
5. 协助扩散和主动运输需要细胞膜上的同一种载体蛋白 (  )
6. 较大的分子,如葡萄糖等,只有通过主动运输才能进入细胞 (  )


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