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4.2 主动运输与胞吞、胞吐
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。
讨论：
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？
不是（低浓度→高浓度）
需要细胞提供能量
具有普遍性
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
问题·探讨
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
低浓度梯度
高浓度梯度
这些物质为什么能逆浓度梯度运输？
低浓度梯度转运的跨膜运输具有普遍性。
①物质与膜上载体蛋白特定部位结合
一种载体蛋白通常只与一种或一类离子或分子结合
——特异性/专一性
②在细胞内化学反应释放能量的推动下，载体蛋白的空间结构发生改变
ATP→ADP+Pi+能量
ATP
③将所结合的物质从膜的一侧转运到另一侧释放出来
④载体蛋白恢复原状
一、主动运输
过程：
物质 进行跨膜运输，需要 的协助，同时还需要消耗 ，这种方式叫作主动运输。
逆浓度梯度
载体蛋白
细胞内化学反应所释放的能量
1.概念：
2.特点：
（1）逆浓度梯度运输
（2）需要载体蛋白
（3）需要消耗能量
一、主动运输
2.特点：
（1）逆浓度梯度运输
（2）需要载体蛋白
（3）需要消耗能量
(1)通常只与一种或一类离子或分子结合（特
异性或专一性）；
(3)转运过程中空间结构发生变化；
(4)可重复利用。
(2)与被转运的离子或分子结合；
(5)具有饱和性。
3.实例：
葡萄糖、氨基酸、无机盐离子进入小肠上皮细胞。
4.常见的两类主动运输
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
第二类：间接消耗ATP的主动运输。
如图：小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时，没有直接消耗ATP，而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。
也叫原发性主动运输
也叫继发性主动运输
桐花树的泌盐现象
海鸟（海鸥）的盐腺
盐 腺
5.主动运输的意义：
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。
氯离子
稀薄的黏液
正常功能的CFTR蛋白
与社会的联系
转运 的载体蛋白的功能发生异常，支气管中黏液增多。
囊性纤维化
病因：
氯离子
分解粘液或扩张气道的药物可以治疗气道阻塞。
分析、归纳：影响物质跨膜运输速率的因素
自由扩散
影响因素：
物质的浓度
协助扩散
主动运输
影响因素：
物质的浓度
转运蛋白的数量
影响因素：
能量
载体蛋白的数量
物质运输速度
物质浓度
物质运输速度
物质浓度
·
·
a
b
c
运输速率
运输速率
运输速率
O2浓度/呼吸作用强度
O2浓度
呼吸作用强度
自由扩散或协助扩散
主动运输
主动运输
特别提醒：
1.有氧呼吸和无氧呼吸都可以为主动运输提供能量，因此，氧气浓度为0时，可由无氧呼吸为其提供能量；
2.凡能影响细胞内能量供应的因素，都能影响主动运输，如氧气、温度等
3.哺乳动物成熟的红细胞的主动运输与氧气浓度无关。
判断下列图示对应的物质运输方式
自由扩散演示按钮
协助扩散演示按钮
主动运输演示按钮
列表比较主动运输和被动运输
小分子物质三种跨膜运输方式比较
自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度
转运蛋白 不需要 需要 需要
能量 不消耗 不消耗 消耗
举例 水、CO2、O2、 甘油、乙醇、苯 水、离子 红细胞吸收葡萄糖 离子、氨基酸
小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖
大分子物质能通过主动运输进入细胞吗？
1. 胞吞过程：
①大分子与膜上的 结合；
受体蛋白
②细胞膜 ，包围着大分子；
内陷形成小囊
③小囊从细胞膜 下来， 形成 ，
进入细胞内部。
分离
囊泡
二、胞吞、胞吐
（1）特点
①不需要载体蛋白
②需要细胞膜上特定蛋白质的识别
③需要细胞呼吸所释放的能量。
（2）实例
白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等。
白细胞消灭病菌
①细胞需要外排的大分子，
先在细胞内形成 ；
②囊泡移到细胞膜处，
与细胞膜 ；
③大分子排出到细胞外。
囊泡
融合
2. 胞吐过程：
(1)特点
①不需要载体蛋白
②需要细胞膜上特定蛋白质的识别
③需要细胞呼吸所释放的能量。
(2)实例
内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶等。
补充：大分子物质也通过核孔运输，如RNA、蛋白质等。某些小分子物质运输也通过胞呑胞吐，如神经递质等
胞 吞
胞 吐
①都产生小囊泡, 都体现细胞膜的_______
②运输分子一般为__________
③都需要_______________________
相同
进入细胞
排出细胞
不同
④都不需要_________________________________
⑤穿越膜层数都为________
流动性
大分子
消耗能量
载体蛋白，但都需要受体蛋白
0
⑥影响因素: 等
温度和能量
总结归纳：胞吞、胞吐
1.一些不带电荷的小分子： ;
自由扩散
2.离子和有机小分子借助于转运蛋白
3.大分子物质： 。
膜具流动性
转运蛋白: 其种类和数量对物质的跨膜运输起决定性作用
膜具选择透过性
胞吞(受体蛋白)、胞吐(受体蛋白)
蛋白质是生命活动的承担者。
物质进入细胞的方式 离子和小分子物质 大分子和颗粒物质
图例
运输 方向
转运 蛋白
能量
举例
高浓度
→低浓度
胞外→胞内
被动运输
自由扩散
协助扩散
主动运输
胞吞
胞吐
低浓度
→高浓度
胞内→胞外
不需要
需要
载体蛋白/通道蛋白
不消耗
不消耗
①O2、CO2
②乙醇、苯、
甘油
③少部分水
①红细胞
吸收葡萄糖
②大部分水、离子
需要
载体蛋白
消耗
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、离子
不需要
消耗
不需要
消耗
白细胞
吞噬病菌
分泌蛋白的分泌
(如:胰岛素)
高浓度
→低浓度
物质跨膜运输方式的比较
拓展：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都是自由扩散
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
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
D
3．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

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