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(共21张PPT)
第2节 主动运输与胞吞胞吐
人教版 必修1
1.通过对主动运输与胞吞、胞吐的过程、特点、意义的学习，初步建立结构与功能观、物质与能量观等生命观念。
2.基于特定生物学事实阐明细胞膜具有选择透过性，举例说明主动运输与胞吞、胞吐的特点和意义。
3.通过探讨物质进出肾小管上皮细胞的过程及人工肾的科学原理等实例，领悟科学研究对人们健康生活的重要意义，发展社会责任意识。
截至2025年5月，全球约有6.74亿人患有慢性肾脏病，占全球总人口的9%，这一疾病已经成为全球增长最快的的致死原因之一，预计到2040年可能成为第四大死因。若将急性肾损伤、肾衰竭等纳入统计范围，全球身患病者总数可能达到8.5亿人，超过糖尿病和癌症患者的总和。
如何解决肾源短缺，以减轻肾脏疾病患者的痛苦 人工肾如何模拟人肾脏的滤过和重吸收作用
任务1:探究Na+进出肾小管上皮细胞的方式
资料1:肾小球每天滤过的Na+量约为500g, 而每天通过尿液排出的Na+量仅为3~5g。肾小管上皮细胞内的Na+浓度约为10mmol·L ,远低于细胞外的Na+浓度。ATP作为一种能源物质，在此过程中发挥着重要作用。
肾小管管腔中原尿里大量的Na+以何种方式进入肾小管上皮细胞
Na+以何种方式运出肾小管上皮细胞
分析资料并结合教材，建立主动运输的概念模型。
肾小管管腔Na+
（高浓度）
①高浓度→低浓度；
②需要通道蛋白
肾小管上皮细胞Na+
（低浓度）
①低浓度→高浓度；
②需要载体蛋白；
③消耗ATP（能量）
细胞外Na+
（高浓度）
协助扩散
主动运输：逆浓度梯度、需要载体蛋白、耗能
任务2:探究葡萄糖进出肾小管上皮细胞的方式,并归纳主动运输的能量来源。
资料2:肾小管上皮细胞表面存在两种形式的葡萄糖载体，管腔侧细胞膜上的载体为Na+依赖的葡萄 糖转运体，基底侧细胞膜上的载体为葡萄糖转运体。肾小管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。
图2中葡萄糖进出肾小管上皮细胞分别是以何种方式
钠钾泵对葡萄糖的运输有无影响
总结主动运输的类型并举出其他主动运输的实例 。
任务3:分析主动运输的意义及影响因素。
资料3:原尿中的葡萄糖如果不能全部被肾小管上皮细胞重吸收则会排出体外。机体每天可产生40~60 mmol的H+, 这些H+必须被中和并由肾脏排出，否则会对机体造成严重危害。肾小管通过主动运输分泌H+的功能能够确保其从尿液中顺利排出。
资料4:若切断肾脏的供氧渠道，肾小管上皮细胞对葡萄糖的重吸收过程会停止。
资料5:载体介导的跨膜转运速率存在饱和现象，表现为载体对所转运物质存在量的极限，载体与所转运物质的结合达到限度，即使提高浓度差，也不会提高运输速率。
用文字的形式表述主动运输的意义；
分析影响主动运输的因素有哪些
用坐标图的形式表示氧气浓度、物质浓度与物质运输速率的关系。
能量、
载体蛋白
影响
主动运输
新陈代谢产生的代谢废物
随尿液排到体外维持生命
活动的正常进行
积累
对机体造成危害
通过主动运输选择吸收需要的物质，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求
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
任务4:辨析大分子物质进出肾小管上皮细胞的方式并归纳相关特点。
资料6:原尿中每天滤出的生物大分子可达1.8g左右，但尿液中几乎没有蛋白质。一些大分子物质会被细胞膜上的特定蛋白质识别并“拽住”,细胞膜内陷形成小囊泡，最终被“剪切”离开细胞膜进入细胞中。
胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系
物质通过胞吞、胞吐进出细胞的方式有何特点
胞吞（胞外→胞内）、
胞吐（胞内→胞外）
特点：消耗能量、被特定
蛋白质识别
结构基础：细胞膜的流动性
物质跨膜运输的方式——胞吞
物质跨膜运输的方式——胞吐
任务5:解决实际问题，分析人工肾进行血液透析的工作原理及过程
资料7:尿毒症的病因多为肾小球滤过功能出现 障碍，导致原尿无法形成，水分和有毒物质无法代谢出机体。
人工肾模拟了细胞膜的什么特点
举例说出能透过半透膜的物质。
运输方式 运输方向 是否需要转运蛋白 是否消耗能量 图例 举例
被动运输 自由扩散
协助扩散
主动运输
胞吞
胞吐
顺浓度梯度
人的红细胞吸收葡萄糖
小肠上皮细胞吸收氨基酸
不消耗
需要载体蛋白或通道蛋白
不需要
逆浓度梯度
细胞外→细胞内
细胞内→细胞外
需要载体蛋白
消耗
顺浓度梯度
不需要
不需要
不消耗
消耗
消耗
一、概念检测
1、一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关，判断下列有关物质跨膜运输的相关表述是否正确。
①相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。（ ）
②大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗能量。（ ）
③被动运输都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的转运
蛋白。（ ）
④主动运输都是逆浓度梯度进行的，既要消耗细胞的能量，也需要借助膜上的载体
蛋白。（ ）
×
×
×
√
2、下列有关物质跨膜运输的叙述，错误的是（ ）
果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞通过主动运输吸收糖分的结果。
脂溶性物质教容易通过自由扩散进出细胞。
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。
大肠杆菌吸收K+既能消耗能量，又需要借助膜上的载体蛋白，属于主动运输。
A
3、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.自由扩散
C.协助扩散 D.被动运输
A
二、拓展应用
1、淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排除细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水或海水中，推测其伸缩泡的伸缩情况，分别会发生什么变坏？
放入荆溜水中的草履虫,其伸缩泡的伸缩频率加快，放入海水中的则伸缩频率减慢。
2、柽柳是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明，请说出实验思路。
主动运输和被动运输的区别之一是是否需要能量，而能量来自细胞呼吸，故可通过抑制根细胞呼吸,并观察无机盐离子吸收速率是否受影响来判断其吸收过程属于主动运输还是被动运输。具体步骤:取甲、乙两组生长状态基本相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2+、 K+的溶液中;甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸;一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率。若两组植株对Ca2+、K+的吸收速率相同，说明柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输;若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输。

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