2022-2023學(xué)年新教材高中生物第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第2節(jié)主動運(yùn)輸與胞吞胞吐課件新人教版必修1

第2節(jié)主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐第4章內(nèi)容索引0102基礎(chǔ)落實(shí)?必備知識全過關(guān)重難探究?能力素養(yǎng)全提升課標(biāo)要求1.舉例說明有些物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞,需要能量和載體蛋白。2.舉例說明大分子物質(zhì)可以通過胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞?；A(chǔ)落實(shí)?必備知識全過關(guān)知識點(diǎn)一

主動運(yùn)輸1.概念:物質(zhì)

進(jìn)行跨膜運(yùn)輸,需要

的協(xié)助,同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的

,這種方式叫作主動運(yùn)輸。

2.特點(diǎn)(1)

濃度梯度運(yùn)輸。

(2)需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的

。

(3)需要

的協(xié)助。

3.實(shí)例:Na+、K+、Ca2+等離子和葡萄糖、氨基酸等在逆濃度跨膜運(yùn)輸時(shí)。4.生理意義:通過主動運(yùn)輸來選擇吸收

,排出

和對細(xì)胞

的物質(zhì),保證細(xì)胞和個(gè)體生命活動的需要。

逆濃度梯度載體蛋白能量逆能量載體蛋白所需要的物質(zhì)代謝廢物有害旁欄邊角

想一想1.甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是通過被動運(yùn)輸嗎?請說出判斷依據(jù)。2.囊性纖維化是細(xì)胞中轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的載體蛋白異常﹐影響氯離子的轉(zhuǎn)運(yùn)所致,這一事例說明什么問題?提示

不是。被動運(yùn)輸一定是從高濃度方向到低濃度方向。甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞內(nèi)碘濃度比血液中高20~25倍,因此甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是逆濃度梯度進(jìn)行的。提示

說明細(xì)胞膜對離子的吸收具有選擇性,是通過細(xì)胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量來實(shí)現(xiàn)的。結(jié)論語句

辨一辨(1)

護(hù)膚品中的甘油進(jìn)入皮膚細(xì)胞的過程屬于主動運(yùn)輸。(

)(2)

礦質(zhì)離子逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)至根細(xì)胞內(nèi)需消耗能量。(

)(3)

細(xì)胞膜兩側(cè)的離子濃度差是通過自由擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)的。(

)(4)氧氣濃度的高低對細(xì)胞逆濃度梯度吸收物質(zhì)不造成影響。(

)(5)溫度影響主動運(yùn)輸?shù)乃俾?也影響被動運(yùn)輸?shù)乃俾省?

)(6)主動運(yùn)輸過程中載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變。(

)×√××√×知識點(diǎn)二

胞吞與胞吐1.過程

有些小分子也可通過胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞(1)胞吞:大分子→與膜上的

結(jié)合→細(xì)胞膜內(nèi)陷形成

,包圍著大分子→小囊從細(xì)胞膜上分離下來,形成

→進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。

(2)胞吐:細(xì)胞內(nèi)形成

→移動到細(xì)胞膜處→與細(xì)胞膜融合→排出

細(xì)胞。

蛋白質(zhì)小囊囊泡囊泡2.特點(diǎn):需消耗

;需膜上

的參與;與細(xì)胞膜上磷脂雙分子層的

有關(guān);存在細(xì)胞膜的

與

現(xiàn)象。

3.實(shí)例(1)胞吞:變形蟲攝取水中的有機(jī)物顆粒。(2)胞吐:消化腺細(xì)胞分泌消化酶;胰島B細(xì)胞分泌胰島素等。(3)意義:有利于多糖、蛋白質(zhì)等

和顆粒性物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。

能量蛋白質(zhì)流動性分離融合生物大分子旁欄邊角

想一想痢疾內(nèi)變形蟲能通過胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人的腸壁組織,通過胞吞作用“吃掉”腸壁組織細(xì)胞,并引發(fā)阿米巴痢疾。與變形蟲通過胞吞作用“吃掉”腸壁組織細(xì)胞相關(guān)的細(xì)胞器是什么?提示

溶酶體。

結(jié)論語句

辨一辨(1)大分子有機(jī)物要通過載體蛋白的協(xié)助才能進(jìn)入細(xì)胞。(

)(2)需要消耗ATP的運(yùn)輸方式都是主動運(yùn)輸。(

)(3)蛋白質(zhì)通過主動運(yùn)輸方式分泌到細(xì)胞外。(

)(4)性激素通過胞吐作用分泌到細(xì)胞外。(

)(5)胞吞和胞吐體現(xiàn)了膜的結(jié)構(gòu)特性——流動性。(

)(6)胞吞、胞吐跨膜運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)一定是大分子物質(zhì)。(

)××××√×重難探究?能力素養(yǎng)全提升主題一主動運(yùn)輸【情境探究】構(gòu)建模型是研究物質(zhì)出入細(xì)胞的方式中常用的科學(xué)方法。下列各圖是某小組同學(xué)所構(gòu)建的模型及做出的相應(yīng)說明。(1)同學(xué)甲說“圖1說明該物質(zhì)跨膜運(yùn)輸時(shí)會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象”,你認(rèn)為做出判斷的原因是什么?(2)同學(xué)乙說“圖2、圖3所示方式為主動運(yùn)輸”,你認(rèn)為做出判斷的原因是什么?提示

圖1所示物質(zhì)的運(yùn)輸方式需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,受轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量的限制,會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。提示

圖2中當(dāng)細(xì)胞外濃度低于細(xì)胞內(nèi)濃度時(shí),隨時(shí)間的推移,細(xì)胞內(nèi)濃度還在逐步增加,說明該物質(zhì)可以從低濃度一側(cè)進(jìn)入高濃度一側(cè),故該物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式是主動運(yùn)輸。圖3中礦質(zhì)離子的跨膜運(yùn)輸有兩個(gè)特點(diǎn):一是逆濃度梯度,二是消耗ATP,故應(yīng)為主動運(yùn)輸。(3)同學(xué)丙說“圖4說明該植物吸收K+不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助”,你認(rèn)同他的判斷嗎?(4)植物生長需從土壤中吸收大量無機(jī)鹽。請解釋在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中為什么要給作物松土?提示

不認(rèn)同。圖4中O2濃度影響植物的呼吸作用,從而影響能量的產(chǎn)生,從圖中可以看出K+的吸收速率受O2濃度的影響,說明吸收K+需要消耗能量,O2濃度達(dá)到一定程度后,K+吸收速率不再隨著O2濃度的增加而增加,說明該過程是主動運(yùn)輸,需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助。提示

松土可以增加土壤中O2含量,促進(jìn)植物根的有氧呼吸,有利于植物吸收無機(jī)鹽離子?！痉椒ㄍ黄啤坑绊懳镔|(zhì)跨膜運(yùn)輸曲線的分析及判斷(1)圖1、圖2表示物質(zhì)濃度對跨膜運(yùn)輸速率的影響,其中圖1表示的運(yùn)輸方式為自由擴(kuò)散,圖2表示的運(yùn)輸方式是協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸。圖2中P點(diǎn)之后運(yùn)輸速率不變的原因是膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量有限或能量供應(yīng)不足。(2)圖3、圖4表示O2濃度對跨膜運(yùn)輸速率的影響,其中圖3表示的運(yùn)輸方式為自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散,圖4表示的運(yùn)輸方式為主動運(yùn)輸。圖4中P點(diǎn)之后運(yùn)輸速率不變的限制因素是載體蛋白的數(shù)量。(3)若圖3表示哺乳動物成熟紅細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸,還可表示主動運(yùn)輸?！疽暯菓?yīng)用】視角1主動運(yùn)輸實(shí)例1.(2022天津靜海高一階段檢測)下列生理過程中,需消耗能量的是(

)A.小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖B.腎小管吸收水分C.血漿與組織液間氣體交換D.酒精進(jìn)入胃黏膜細(xì)胞答案

A解析

小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是主動運(yùn)輸,需要載體蛋白,消耗能量;腎小管重吸收水的方式主要是協(xié)助擴(kuò)散,不消耗能量;血液與組織液間氣體交換,氧氣和二氧化碳的運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散,不消耗能量;酒精進(jìn)入胃黏膜細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散,不消耗能量。2.在順濃度梯度的情況下,葡萄糖、氨基酸等分子可以進(jìn)入細(xì)胞。當(dāng)細(xì)胞外葡萄糖或氨基酸的濃度低于細(xì)胞內(nèi)時(shí),如果細(xì)胞需要,它們?nèi)阅苓M(jìn)入細(xì)胞。關(guān)于此現(xiàn)象,下列敘述正確的是(

)A.這說明葡萄糖、氨基酸等分子是通過主動運(yùn)輸進(jìn)出細(xì)胞的B.這說明主動運(yùn)輸既能將物質(zhì)從高濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)降蜐舛纫粋?cè),也可從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)C.葡萄糖、氨基酸等分子順濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞時(shí)不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的能量,逆濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞時(shí)需要D.此現(xiàn)象表明葡萄糖、氨基酸等分子進(jìn)出細(xì)胞與濃度無關(guān),所以它們的運(yùn)輸方式應(yīng)為被動運(yùn)輸答案

C解析

根據(jù)題意,在順濃度梯度的情況下,葡萄糖、氨基酸等分子可以進(jìn)入細(xì)胞,當(dāng)細(xì)胞外葡萄糖或氨基酸的濃度低于細(xì)胞內(nèi)時(shí),如果細(xì)胞需要,它們?nèi)阅苓M(jìn)入細(xì)胞。這是因?yàn)槠咸烟恰被岬确肿禹槤舛忍荻冗M(jìn)入細(xì)胞時(shí)不需要細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的能量,是協(xié)助擴(kuò)散的方式;逆濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞時(shí)需要消耗能量,是主動運(yùn)輸過程,主動運(yùn)輸能根據(jù)細(xì)胞需要與否,主動選擇性吸收所需要的物質(zhì)。視角2物質(zhì)運(yùn)輸方式判斷3.下圖①~⑤表示物質(zhì)進(jìn)、出小腸上皮細(xì)胞的幾種方式,下列敘述正確的是(

)A.葡萄糖進(jìn)、出小腸上皮細(xì)胞方式不同B.Na+主要以方式③運(yùn)出小腸上皮細(xì)胞C.多肽以方式⑤進(jìn)入細(xì)胞,以方式②離開細(xì)胞D.口服維生素D通過方式⑤被吸收答案

A解析

由圖可知:葡萄糖以主動運(yùn)輸方式被小腸上皮細(xì)胞吸收,而運(yùn)出細(xì)胞則是以③協(xié)助擴(kuò)散的方式,A項(xiàng)正確。由圖可知:Na+以②主動運(yùn)輸方式運(yùn)出細(xì)胞,B項(xiàng)錯(cuò)誤。多肽以⑤胞吞、胞吐方式進(jìn)、出細(xì)胞,C項(xiàng)錯(cuò)誤。維生素D屬于脂類物質(zhì),以④自由擴(kuò)散的方式被吸收,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.下圖表示小腸絨毛上皮細(xì)胞中的細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)(轉(zhuǎn)運(yùn)的方向用箭頭表明,黑點(diǎn)的數(shù)量代表每種物質(zhì)的濃度),下列敘述正確的是(

)A.a物質(zhì)可能是O2,b物質(zhì)可能是葡萄糖B.a物質(zhì)可能是H2O,b物質(zhì)可能是甘油C.a物質(zhì)可能是膽固醇,b物質(zhì)可能是O2D.a物質(zhì)可能是葡萄糖,b物質(zhì)可能是氨基酸答案

A解析

a物質(zhì)由高濃度到低濃度運(yùn)輸,不需要能量和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散,因而a物質(zhì)可能是O2;b物質(zhì)由低濃度到高濃度,且需要載體蛋白和能量,運(yùn)輸方式是主動運(yùn)輸,因而b物質(zhì)可能是葡萄糖或氨基酸。名師課堂

主題二胞吞、胞吐【情境探究】轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白雖然能夠幫助許多離子和小分子通過細(xì)胞膜,但是,對于像蛋白質(zhì)和多糖這樣的生物大分子的運(yùn)輸卻無能為力。變形蟲攝取水中的有機(jī)物顆粒,就需要解決大分子物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的問題。乳腺細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)、內(nèi)分泌腺分泌細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)類激素、消化腺細(xì)胞分泌的消化酶,都需要排出細(xì)胞外。其實(shí),大部分細(xì)胞都能夠攝入和排出特定的大分子物質(zhì)。這些大分子是怎樣進(jìn)出細(xì)胞的呢?下圖為變形蟲的胞吞和胞吐示意圖。(1)當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時(shí),首先是大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合,從而引起這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷成小囊,包圍著大分子。試推測“膜上的蛋白質(zhì)”有什么作用?(2)胞吞、胞吐過程的實(shí)現(xiàn)體現(xiàn)生物膜的什么特點(diǎn)?提示

膜上的蛋白質(zhì)起識別作用,保證細(xì)胞需要的分子才能被細(xì)胞攝入。

提示

胞吞、胞吐過程中膜的變形體現(xiàn)了膜的流動性。

(3)細(xì)胞在進(jìn)行物質(zhì)輸入、輸出時(shí),不同的物質(zhì)有不同的運(yùn)輸方式,這種現(xiàn)象與哪些因素有關(guān)?體現(xiàn)了細(xì)胞膜在功能上具有什么特點(diǎn)?提示

不同物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞有不同的運(yùn)輸方式,這與物質(zhì)的分子特性、大小、濃度,特別是細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量等有關(guān)。體現(xiàn)了細(xì)胞膜在功能上具有選擇透過性的特點(diǎn)。例如,主動運(yùn)輸可以逆濃度梯度進(jìn)行,完成被動運(yùn)輸不能完成的運(yùn)輸任務(wù)。胞吞、胞吐可以一次性吸收或釋放大量大分子物質(zhì),或者完成吞噬細(xì)菌、病毒等復(fù)雜的生命活動。這些運(yùn)輸過程都依賴于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu),細(xì)胞通過被動運(yùn)輸、主動運(yùn)輸、胞吞、胞吐有選擇地吸收或排出物質(zhì)以維持細(xì)胞的正常代謝活動?！痉椒ㄍ黄啤?.各種物質(zhì)出入細(xì)胞方式的比較物質(zhì)出入細(xì)胞的方式被動運(yùn)輸主動運(yùn)輸胞吞胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散圖例

運(yùn)輸方向高濃度→低濃度低濃度→高濃度胞外→胞內(nèi)胞內(nèi)→胞外物質(zhì)出入細(xì)胞的方式被動運(yùn)輸主動運(yùn)輸胞吞胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散圖例

運(yùn)輸方向高濃度→低濃度低濃度→高濃度胞外→胞內(nèi)胞內(nèi)→胞外是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白否是是否是否消耗能量否否是是2.“三看法”快速判定物質(zhì)出入細(xì)胞的方式

【視角應(yīng)用】1.受體介導(dǎo)的胞吞指細(xì)胞外的生物大分子與受體結(jié)合后,經(jīng)胞吞進(jìn)入細(xì)胞的過程,如下圖所示。下列敘述正確的是(

)A.胞吞對運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)具有選擇性B.對生物大分子的胞吞需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的參與C.抑制細(xì)胞呼吸不會影響胞吞D.葡萄糖分子也可通過此方式通過生物膜答案

A解析

分析題圖可知,只有圓球形生物大分子可以與受體結(jié)合,被吞入細(xì)胞,故胞吞對運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)具有選擇性,A項(xiàng)正確;對生物大分子進(jìn)行胞吞后形成囊泡,不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的參與,B項(xiàng)錯(cuò)誤;胞吞需要消耗能量,故抑制細(xì)胞呼吸會影響胞吞,C項(xiàng)錯(cuò)誤;葡萄糖分子可通過協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸?shù)姆绞酵ㄟ^生物膜,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2022黑龍江哈九中高一期中)大型胞飲作用是一種特殊的胞吞作用,內(nèi)吞物與質(zhì)膜上的受體結(jié)合后,質(zhì)膜形成皺褶包裹內(nèi)吞物形成囊泡,囊泡與溶酶體融合并被降解,過程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.大型胞飲作用依賴于細(xì)胞膜的流動性,需要消耗能量B.