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(共35张PPT)
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
1. 生命观念
2. 科学思维
3. 科学探究
4. 社会责任
教学目标
理解主动运输、胞吞胞吐的特点及生物学意义，认同细胞膜控制物质进出的功能与细胞生命活动的统一性。
通过分析实验数据，归纳主动运输的特征（逆浓度梯度、需能量和载体蛋白）。
基于实验资料，设计探究物质运输方式的方法。
解释囊性纤维病、阿米巴痢疾的发病机制，关注物质运输异常与疾病的关系，形成健康生活观念。
(1) 主动运输的过程、特点及实例。
(2) 胞吞、胞吐的过程及与膜流动性的关系。
(1) 主动运输中能量和载体蛋白的协同作用机制。
(2) 胞吞、胞吐过程中囊泡的形成与膜变化的关系。
1. 教学重点
2. 教学难点
教学重难点
一、主动运输
1.1 概念
1.2 过程
1.3 特点
二、胞吞胞吐
2.1 胞吞
2.2 胞吐
当堂训练
小结
三、目录 CONTENTS
1.4 实例
1.5 影响因素
1.6 意义
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高20-25倍。
甲状腺细胞(视频)
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？
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
不是。被动运输是顺浓度梯度
需要细胞提供能量。
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？
具有普遍性。
问题探讨
思考
一、主动运输
实例1:小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度。
实例2: 人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。
实例3: 轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。
这些物质为什么能逆浓度梯度运输？
实例视频
项 目 主动运输
概念
运输方向
是否需要转运蛋白
是否消耗细胞内的能量
影响因素
举例
【探究活动1】
阅读课本p69-70思考与考论完成以下表格。
一、主动运输
与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的 发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并 ，载体蛋白随后又 ，又可以去转运 的其他离子或分子。
主动运输的过程(视频)
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的方式。
离子或分子
空间结构
释放出来
恢复原状
同种物质
一、主动运输
1.1 概念
1.2 过程
主动运输的过程
细胞外
细胞内
细胞膜
能量
③ 需要载体蛋白的协助
1.3 特点
① 逆浓度梯度运输
② 需要消耗能量（ATP）
一、主动运输
主动运输的过程(视频)
记忆口诀:逆天而行
①
细胞吸收葡萄糖
(除红细胞)
②
小肠上皮细胞吸收氨基酸、核苷酸等营养物质
⑤
植物细胞吸收矿质元素等
③
吸收无机盐离子(顺浓度梯度运输除外)
④
肾小管对葡萄糖的重吸收
1.4 实例
一、主动运输
1.5 影响因素
P点
（P点后低浓度到高浓度）
① 物质浓度(在一定的范围内)
细胞外浓度
细胞内浓度
时间
0
主动运输
一、主动运输
② 氧气浓度
P点
（载体蛋白饱和点）
运输速率
氧气浓度
0
Q点
由无氧呼吸提供能量
主动运输
哺乳动物成熟红细胞的主动运输与O2浓度无关
③ 载体蛋白
P点
（载体蛋白饱和点）
主动运输/协助扩散
运输速率
膜两侧的浓度差
0
1.5 影响因素
一、主动运输
温度
生物膜的流动性
酶活性
呼吸速率
影响
影响
影响物质
运输速率
④ 温度
1.6 意义
桐花树的泌盐现象
海鸥的盐腺
盐腺
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。
生活在高盐度的海水中，通过叶片排出多余的盐份，维持体内低浓度的盐类，以减轻盐对植物的伤害。
一、主动运输
一、主动运输
Pi
ATP
ADP
光
H+
H+
H+
ATP驱动
协同转运
光驱动
（ATP直接供能）
（ATP间接供能）
光能—细菌质膜上的H+泵
电化学梯度能
知识扩展
(1) 主动运输的类型
一、主动运输
知识扩展
(1) 能量来源类型
ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶
① 直接消耗ATP的主动运输,通常称为泵 (ATP驱动泵)。
Na+-K+泵
H+泵
一、主动运输
知识扩展
② 间接消耗ATP的主动运输。
动力来源：离子的浓度梯度
细胞外
细胞内
逆向转运
Na+
H+
同向协同转运蛋白和
反向协同转运蛋白
(1) 能量来源类型
囊性纤维化是一种常染色体隐性遗传病患者肺部气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白(CFTR蛋白)的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。
一、主动运输
与社会的联系
囊性纤维化致病机理
1. (肿瘤治疗) 某些化疗药物通过抑制肿瘤细胞的钠钾泵功能来杀死细胞。据此推测，使用此类药物后，肿瘤细胞内会发生的变化是（ ）
A. 葡萄糖摄入增加
B. 钾离子浓度升高
C. 钠离子浓度降低
D. 静息电位绝对值增大
当堂训练
钠钾泵每消耗1分子ATP，会向细胞外泵出3个Na ，向细胞内泵入2个K 。抑制其功能后，K 无法正常泵入，但K 会通过钾离子通道顺浓度梯度外流（被动运输），导致最终细胞内K 浓度升高（相对于正常泵工作时的内高外低状态，内外浓度差减小
当堂训练
2. (基础概念) 下列关于主动运输的叙述，错误的是（ ）
A. 需要载体蛋白的协助
B. 需要消耗细胞呼吸释放的能量
C. 保证了细胞按生命活动需要主动选择吸收物质
D. 只能将物质从低浓度一侧向高浓度一侧运输
当堂训练
3.(2023·广西北海高一质检)如图是胡萝卜在不同氧浓度下从硝酸钾溶液中吸收K＋和N03- 的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收速率不同的因素分别是( )
A.载体蛋白数量、能量
B.能量、载体蛋白数量
C.载体蛋白数量、离子浓度
D.能量、离子浓度
二、胞吞与胞吐
【探究活动1】
阅读课本p70-71思考与考论完成以下表格。
项 目 胞吞 胞吐
概念
运输方向
是否需要转运蛋白
是否消耗细胞内的能量
影响因素
举例
二、胞吞与胞吐
1.1 胞吞
(1) 概念
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，进入细胞内部的现象。
记忆口诀:吃进来
大分子
膜蛋白
磷脂分子重排
磷脂双分子层
形成囊泡
胞吞过程(视频)
二、胞吞与胞吐
(2) 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 需要消耗能量。
(3) 实例
①吞噬细胞吞噬病菌
②乳腺细胞合成的蛋白质、
③内分泌腺分泌细胞合成的蛋白质类激素
④消化腺细胞分泌的消化酶
吞噬细胞吞噬病菌(视频)
① 细胞膜的流动性
② 温度
③ 能量
(4) 影响因素
二、胞吞与胞吐
1.2 胞吞
(1) 概念
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，将大分子排出细胞的现象。
记忆口诀: 吐出去
胞吐过程(视频)
二、胞吞与胞吐
(2) 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 需要消耗能量。
(3) 实例
① 分泌蛋白的分泌。
① 细胞膜的流动性
② 温度
③ 能量
(4) 影响因素
二、胞吞与胞吐
1.胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？
2.物质通过胞吞、胞吐进出细胞的方式有何特点？
3.胞吞，胞吐穿过了几层生物膜？
生物膜的流动性是胞吞、胞吐的基础
需要消耗能量和特定蛋白质的识别
0层
变形虫的胞吞胞吐示意图
讨论
变形虫既能通过胞吞摄取单细胞生物等食物，又能通过胞吐排出食物残渣和废物。在人体肠道内寄生的一种变形虫-痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。这种病原体通过饮食传播，注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施
一、主动运输
与社会的联系
痢疾内变形虫吞噬人体细胞
示意图
二、胞吞与胞吐
运输方式 自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞/胞吐
浓度方向
转运蛋白
能量
运输物质
比喻
顺(高到低)
顺(高到低)
逆(低到高)
与浓度无关
不需要
需要
需要
(载体蛋白)
膜本身变形
不消耗
不消耗
消耗ATP
消耗ATP
气体、水、小分子、脂溶性物质
大部分水
(水通道蛋白)
离子、葡萄糖等
葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞， K+进细胞，
Na+出细胞
大分子
免费通行
专车接送
逆流专车
集装箱吞吐
二、胞吞与胞吐
物质跨膜运输方式(视频)
离子、小分子
大分子和颗粒物质
自由扩散
协助扩散
胞吞
胞吐
主动运输
物质出入细胞的方式
方向：
特点：
高浓度→低浓度
方向：
特点：
方向：
特点：
低浓度→高浓度
需要能量和载体
结构基础
高浓度→低浓度
膜的流动性
特点
需要能量，不需要载体
小结
1. 如图中甲、乙分别表示物质跨膜运输的两种方式。下列有关叙述正确的是( )
A.离子的运输都是通过甲方式进行的
B.甲、乙两图所示的物质跨膜运输的方式相同
C.婴儿吸收乳汁中的免疫球蛋白可用图乙表示
D.甲、乙两图所示的物质跨膜运输的方式都需要转运蛋白的协助
当堂训练
当堂训练
2．图1是某细胞膜及物质跨膜运输的示意图，甲、乙、丙是物质，a～e表示物质运输方式。图2是物质跨膜运输相关曲线。下列相关叙述错误的是（ ）
A．图1中的a可以表示人体红细胞吸收葡萄糖
B．抗体运出浆细胞和图1中的方式e都需要消耗能量
C．图2中的A曲线与图1中的方式b相对应
D．图2的B曲线中Q点后运输速率达到最大时的限制因素之一是载体蛋白数量
当堂训练
3. (2023诺贝尔奖相关) 2023年诺贝尔生理学或医学奖授予了在mRNA疫苗领域做出贡献的科学家。mRNA疫苗通过脂质纳米颗粒(LNP)包裹mRNA送入人体细胞，这一过程主要利用了（ ）
A. 自由扩散
B. 协助扩散
C. 主动运输
D. 胞吞
当堂训练
4. 医学上发现的一种“穿肠蛋白质”可被肠道直接吸收,这为许多药物的利用提供了一条途径。“穿肠蛋白质”被肠道吸收的方式是(　　)
A. 自由扩散 B. 渗透作用
C. 主动运输 D. 胞吞
本节课到此结束
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