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4.2 主动运输与胞吞、胞吐
掌握主动运输和被动运输的概念
了解胞吞和胞吐的特点
能够举例说明物质输入和输出
，对细胞的生活的意义
01
02
03
学习目标
一、主动运输
二、胞吞和胞吐
三、影响影响物质跨膜运输的因素
目录
哺乳动物细胞内外Na+和K+浓度 细胞内ci 血浆中co
Na+ 10～20mmol/L 约150mmol/L
K+ 约100mmol/L 约5mmol/L
依靠被动运输，能不能建立起细胞内外K+、Na+的浓度差
高Na+
高K+
Na+-K+泵
导入新课
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，这种方式叫作主动运输。
特点：
①逆浓度转运物质
②需要载体蛋白，载体具有专一性及最大转运速率
③消耗细胞的能量（引起载体空间结构的变化）
一、主动运输
讲授新课
一、主动运输
细胞外
细胞内
Na+与钠钾泵结合不足以导致泵构象变化以完成运输，需要消耗ATP才能使钠钾泵构象改变。
一、主动运输
Na+-K+泵
Na+-K+泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。
一、主动运输
载体蛋白的特定部位要与被运输的物质结合。由于被运输物质的大小和性质不同，不同载体的空间结构也有差别，所以一种载体只适合与一种或一类离子或分子结合。（例如葡萄糖载体也可以运输果糖、半乳糖等结构类似的单糖）
载体专一性及最大转运速率
肠腔
A
B
主动运输
协助扩散
思考1、小肠绒毛细胞借助于A处的载体蛋白吸收Na+的方式是？其能量来自？
思考2、小肠绒毛细胞借助于A处的载体蛋白吸收葡萄糖的方式是？其能量来自？
钠钾泵消耗ATP可以在细胞内外建立Na+浓度梯度，相当于储存了电势能。
思考3、小肠绒毛细胞借助于B处的载体蛋白运出葡萄糖的方式是？其能量来自？
协助扩散
Na+浓度梯度（电势能）
主动运输
Na+浓度梯度（电势能）
协助扩散
葡萄糖浓度梯度
协助扩散
深度讨论
肠腔
A
B
主动运输
协助扩散
协助扩散
小肠绒毛上皮细胞通过主动运输从肠腔中吸收葡萄糖，可以最大限度吸收利用外源营养物质，避免浪费。类似地，在肾小管腔一侧的肾小管上皮细胞也是通过主动运输吸收葡萄糖的。
葡萄糖进入体内后，经血液循环运输至全身各处，以协助扩散的方式进入绝大部分普通的组织细胞被利用，这样可以减少能量消耗。
深度讨论
总结：三种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
是否需要载体蛋白
是否消耗细胞内的能量
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、二氧化碳、乙醇、甘油等通过细胞膜
葡萄糖通过红细胞
葡萄糖进入其它细胞。氨基酸，核苷酸，离子等
转运蛋白虽然能够帮助许多离子和小的分子通过细胞膜，对于像蛋白质和多糖这样的生物大分子该如何运输呢？
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。
大分子
膜蛋白
与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。
二、胞吞和胞吐
思考、胞吞、胞吐过程的实现与生物膜的特性有什么关系？
思考、游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质多是供细胞自身使用，而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够分泌到细胞外。试分析其中的道理。
思考、胞吞胞吐只运输大分子吗？说明你判断的理由。
流动性
二、胞吞和胞吐
胞吞胞吐需要膜蛋白的参与，离不开膜脂的流动性，且需要消耗细胞代谢所释放的能量。
大分子跨膜运输的方式是胞吞、胞吐，胞吞、胞吞转运大分子的同时还可以转运小分子。
二、胞吞和胞吐
白细胞通过胞吞作用吞噬细菌
白细胞
细菌
变形虫的胞吞和胞吐示意图
二、胞吞和胞吐
三、影响物质跨膜运输的因素
（1）物质浓度（在一定的浓度范围内）
物质运输速度
物质浓度
自由扩散
物质运输速度
物质浓度
·
·
a
b
c
载体蛋白的数量有限
协助扩散或主动运输
细胞内
浓度
时间
·
a
b
c
细胞外浓度
主动运输
自由扩散
协助扩散
主动运输
受能量供应限制
三、影响物质跨膜运输的因素
（2）载体蛋白数量
三、影响物质跨膜运输的因素
（2）O2的浓度
运输速率
O
氧气浓度
主动运输
运输速率
O
氧气浓度
自由扩散或协助扩散
流动性
三、影响物质跨膜运输的因素
（3）温度
Q：温度是否影响物质跨膜运输？
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
细胞代谢的能量
载体构象
改变
蛋白质参与
膜脂流动性
依赖
需要
消耗
课堂小结
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
A
A
2.细胞内的生物大分子(如胃蛋白酶原)运出细胞的方式是（ ）
A.胞吐 B.自由扩
C.协助扩散 D.被动运输
课堂练习
3.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跨膜运输离子的速率
D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
C
课堂练习
4.下图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图，下表选项中正确的是（ ）
D
课堂练习
5.右图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是（ ）
A.载体①逆浓度运输溶质分子 B.载体②具有ATP酶活性
C.载体①和②转运方式不同 D.载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快
B
课堂练习

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