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第四章 细胞的物质输入和输出
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
Q：水是如何被小肠上皮细胞吸收的呢？
复习回顾——水跨膜运输的方式
水进出细胞膜的方式 自由扩散 协助扩散
运输方向 是否消耗化学反应所释放的能量 是否需要转运蛋白
影响因素
高浓度 低浓度
（顺浓度梯度）
不消耗
不需要
需要
浓度差；温度
浓度差；转运蛋白的数量
Q：葡萄糖是如何被小肠上皮细胞吸收的呢？
资料1：小肠肠腔中葡萄糖的浓度远远低于葡萄糖在小肠上皮细胞中的浓度，但葡萄糖仍然能被小肠上皮细胞吸收。
Q1：葡萄糖能够逆浓度梯度进入小肠上皮细胞，这种运输方式是被动运输吗？
肠腔
小肠上皮细胞
不是，被动运输是顺浓度梯度进行的
活动1：阅读资料，回答下列问题。
一、主动运输
Q2：葡萄糖能够逆浓度梯度进入小肠上皮细胞，需要什么条件？
资料2：科学家将离体的小肠上皮细胞置于不同浓度的葡萄糖溶液中，加入载体蛋白抑制剂，发现葡萄糖的运输速率均下降； 加入细胞呼吸抑制剂后，发现葡萄糖的运输速率也下降。
①需要载体蛋白的协助；
②需要消耗细胞内化学反应所释放的能量；
像这样，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，这种方式叫做主动运输。
活动1：阅读资料，回答下列问题。
一、主动运输
1.主动运输的特点：
①
②
③
逆浓度梯度运输
需要载体蛋白（具有特异性）
需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
一、主动运输
1.主动运输的特点：
注：图中ATP为能量物质，ATP水解成ADP和Pi的过程中释放能量
①
②
③
逆浓度梯度运输
需要载体蛋白（具有特异性）
需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
1.小肠上皮细胞吸收葡萄糖；
Q：这三种物质的运输，都是直接消耗ATP水解释放的能量吗？
肠腔
小肠上皮细胞
活动2：找出图中小肠上皮细胞上发生的主动运输过程。
2.小肠上皮细胞吸收K+；
组织液
3.小肠上皮细胞排出Na+；
直接消耗ATP水解释放的能量
间接消耗ATP水解释放的能量
能量来自Na+的浓度梯度
依赖Na+-K+泵建立
Na+-K+泵（具有保钾排钠的功能）
细胞外
细胞内
囊性纤维病
肺
黏液阻塞了气道
载体
载体
导致患者支气管中粘液增多，造成细菌感染，患者常于幼年死于肺部感染。
细胞内
细胞外
肺部细胞通过主动运输将细胞内的Cl-不断运出细胞，从而维持Cl-细胞内浓度低、细胞外浓度高的浓度差
结构异常的载体蛋白不能完成Cl-的主动运输
一、主动运输
2.主动运输的意义：
①选择吸收所需要的物质②排出代谢废物和对细胞有害的物质③保证细胞和个体生命活动的需要
Q：主动运输体现了细胞膜的什么特性？
选择透过性
3.主动运输的实例：
③肾小管对葡萄糖的重吸收
②植物细胞吸收矿质元素等
①小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等
4.主动运输的影响因素：
①物质浓度
②载体蛋白的数量
③能量供应
小结——小分子物质跨膜运输三种方式的比较
物质出入细胞膜的方式 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
是否消耗化学反应所释放的能量
是否需要载体蛋白/通道蛋白
举例
影响因素
顺浓度梯度
不消耗
不需要
需要
气体分子进出细胞
葡萄糖进入红细胞
浓度差；温度
浓度差；转运蛋白数量
逆浓度梯度
消耗
需要
葡萄糖进入小肠上皮细胞
物质浓度；载体蛋白数量；
能量供应
分泌蛋白：消化酶、抗体和蛋白质类激素
Q1：消化酶是如何离开细胞进入肠腔中的？
资料3：小肠内有许多消化酶，而消化酶最初是在胰腺腺泡细胞中合成的。
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，这种现象叫胞吐。
Q2：胞吐的过程依赖于细胞膜的什么特性？
流动性
Q3：胞吐的过程是否需要蛋白质的参与？
二、胞吞、胞吐
分子马达蛋白在运输“货物”
胞吐的过程虽不需要载体蛋白，但需要膜上蛋白质的信息识别！
胞吐过程示意图
活动3：请结合胞吐的过程推测胞吞的具体过程。
资料4：痢疾（一种肠炎）是由能在人体肠道内寄生的变形虫引起的，该变形虫称为“痢疾内变形虫”，也称作“溶组织阿米巴”。痢疾内变形虫能分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，同时“吃掉”肠壁组织细胞。
与膜上的蛋白质结合
细胞膜内陷
从细胞膜分离
小囊
囊泡
进入细胞内部
包围着大分子
溶酶体与囊泡结合，溶酶体内水解酶将大分子水解为小分子
大分子物质
有用的留用，无用的排出
二、胞吞、胞吐
胞吞：
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，这种现象叫胞吞。
1.胞吞、胞吐的概念：
二、胞吞、胞吐
胞吐：
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，这种现象叫胞吐。
1.胞吞、胞吐的概念：
二、胞吞、胞吐
2.胞吞、胞吐的特点：
大分子
受体
胞吞
胞吐
①需要细胞膜上特定蛋白质的识别
②需要消耗细胞代谢所释放的能量
③离不开膜上磷脂双分子层的流动性
二、胞吞、胞吐
3.胞吞、胞吐的实例：
①变形虫摄食——胞吞；
②吞噬细胞吞噬病菌——胞吞；
③分泌蛋白运出细胞——胞吐。
小结——物质跨膜运输五种方式的比较
物质跨膜方式 自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞 胞吐
运输方向
是否消耗化学反应所释放的能量
是否需要载体蛋白/通道蛋白
举例
顺浓度梯度
不消耗
不需要
需要
气体分子进出细胞
葡萄糖进入红细胞
逆浓度梯度
消耗
需要
葡萄糖进入小肠上皮细胞
胞外—胞内
胞内—胞外
消耗
消耗
不需要
不需要
吞噬细胞吞噬病原体
分泌蛋白排出细胞外
思考：物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系？
(1)脂溶性小分子自由扩散进出细胞时穿过细胞膜上的 。
(2)离子和小分子通过协助扩散和主动运输进出细胞必须依赖于细胞膜上
的 。
(3) 的种类、数量及其空间结构的变化，是细胞膜具有
选择透过性的结构基础。
(4)细胞膜上的 也参与胞吞和胞吐过程，细胞膜的 性是胞吞、胞吐过程的基础。
蛋白质
流动
转运蛋白
磷脂双分子层
转运蛋白

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