主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞、胞吐課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1

第2節(jié)主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞、胞吐學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明記在平時(shí)——核心語句必背1.闡明主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程、特點(diǎn)和意義2.舉例說明胞吞、胞吐的過程3.利用細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌結(jié)構(gòu)模型解釋各種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?.主動(dòng)運(yùn)輸既需要消耗能量，又需要載體蛋白，無機(jī)鹽離子和其他物質(zhì)在逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸時(shí)，主要以主動(dòng)運(yùn)輸方式出入細(xì)胞2.生物大分子進(jìn)出細(xì)胞通過胞吞或胞吐，和細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān)3.細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量或空間結(jié)構(gòu)的變化，對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸起決定性作用，也是細(xì)胞膜具有選擇透過性的基礎(chǔ)【主干知識(shí)梳理】一、主動(dòng)運(yùn)輸1．運(yùn)輸方向：___濃度梯度。2．基本條件(1)細(xì)胞膜上相應(yīng)_________的協(xié)助。(2)消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的

。3．生理意義：通過主動(dòng)運(yùn)輸來選擇吸收

，排出

和對(duì)細(xì)胞

的物質(zhì)，從而保證細(xì)胞和個(gè)體生命活動(dòng)的需要。逆載體蛋白能量所需要的物質(zhì)代謝廢物有害二、胞吞與胞吐1．運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)：

物質(zhì)或顆粒性物質(zhì)。2．過程(1)胞吞大分子→與膜上的

結(jié)合→細(xì)胞膜內(nèi)陷形成

→小囊從細(xì)胞膜上分離下來，形成

→進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。(2)胞吐大分子先包裹在細(xì)胞內(nèi)形成的

中→囊泡移動(dòng)到

處→與

融合→大分子排出細(xì)胞。3．特點(diǎn)：不需要載體，需要消耗

。大分子蛋白質(zhì)小囊囊泡囊泡細(xì)胞膜細(xì)胞膜能量三、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞脚c細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的關(guān)系1．協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸依賴細(xì)胞膜上

的種類和數(shù)量，或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白_________的變化，這也是細(xì)胞膜具有

的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。2．胞吞和胞吐也需要膜上

的參與，更離不開磷脂雙分子層的

。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)選擇透過性蛋白質(zhì)流動(dòng)性【教材微點(diǎn)發(fā)掘】1．被動(dòng)運(yùn)輸是順濃度梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)方式，細(xì)胞逆濃度梯度吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的方式為主動(dòng)運(yùn)輸。結(jié)合教材第70頁(yè)圖4--6回答下列問題：(1)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆较蚴莀______________________________________________。提示：從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)(逆濃度梯度)(2)主動(dòng)運(yùn)輸需要的條件是___________________________________________。提示：需要膜上的載體蛋白和細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量(3)主動(dòng)運(yùn)輸過程中載體蛋白發(fā)生的變化是_____________________________。提示：離子或分子與載體蛋白結(jié)合后，載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，運(yùn)輸完成后載體蛋白又恢復(fù)原狀2．在人體腸道內(nèi)寄生的一種變形蟲——痢疾內(nèi)變形蟲，能分泌蛋白分解酶，溶解人的腸壁組織，“吃掉”腸壁組織細(xì)胞，并引發(fā)阿米巴痢疾，這種病原體通過飲食傳播(教材第72頁(yè)《與社會(huì)的聯(lián)系》)。請(qǐng)回答下列問題：(1)痢疾內(nèi)變形蟲分泌蛋白分解酶的運(yùn)輸方式是

作用，通過

作用“吃掉”腸壁組織細(xì)胞。(2)痢疾內(nèi)變形蟲吞噬腸壁組織細(xì)胞與細(xì)胞膜的

有關(guān)。(3)如何預(yù)防阿米巴痢疾？提示：注意個(gè)人飲食衛(wèi)生、加強(qiáng)公共衛(wèi)生建設(shè)是預(yù)防阿米巴痢疾的關(guān)鍵措施。胞吐胞吞流動(dòng)性教材問題提示《思考·討論》之胞吞、胞吐過程的特點(diǎn)及意義(教材第71頁(yè))1．細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性是胞吞、胞吐的基礎(chǔ)；胞吞、胞吐過程中膜的變形本身也體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性。2．因?yàn)橛坞x于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體所合成的蛋白質(zhì)也只能游離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。由于蛋白質(zhì)是大分子有機(jī)物，無法直接通過被動(dòng)運(yùn)輸或主動(dòng)運(yùn)輸穿過細(xì)胞膜運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外，所以一般只能留在細(xì)胞內(nèi)供細(xì)胞自身使用。而附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)能夠在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中被加工、折疊，具有一定的空間結(jié)構(gòu)，其借助囊泡移動(dòng)進(jìn)入高爾基體，再經(jīng)加工包裝后，這包裹在囊泡中的蛋白質(zhì)就可以胞吐的方式分泌到細(xì)胞外。新知探究(一)主動(dòng)運(yùn)輸【探究·深化】[問題驅(qū)動(dòng)]

1．從主動(dòng)運(yùn)輸?shù)臈l件角度分析，與主動(dòng)運(yùn)輸有直接關(guān)系的細(xì)胞器有哪些。提示：與能量有關(guān)的是線粒體，與載體蛋白有關(guān)的是核糖體。2．主動(dòng)運(yùn)輸需要的能量主要通過細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸提供。植物生長(zhǎng)需從土壤中吸收大量無機(jī)鹽。請(qǐng)解釋在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中為什么要給作物松土。提示：松土可增加土壤中O2含量，促進(jìn)有氧呼吸，有利于植物主動(dòng)吸收各種無機(jī)鹽離子。3．研究表明，主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸速率和細(xì)胞的能量供應(yīng)之間的關(guān)系如圖所示，請(qǐng)分析：(1)ab段：隨能量供應(yīng)的增加，運(yùn)輸速率增大，說明主動(dòng)運(yùn)輸

。(2)bc段：受

的限制，能量供應(yīng)增加，但運(yùn)輸速率不再增加。需要消耗能量載體蛋白數(shù)量[重難點(diǎn)撥]

影響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩?1)物質(zhì)濃度(2)O2濃度(3)溫度【典題·例析】[典例1]如圖為氨基酸和Na＋進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞的示意圖。據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是

(

)A．管腔中氨基酸進(jìn)入上皮細(xì)胞的方式為主動(dòng)運(yùn)輸B．上皮細(xì)胞中氨基酸進(jìn)入組織液既需要載體協(xié)助，也需要消耗能量C．Na＋進(jìn)、出上皮細(xì)胞的方式是不同的D．管腔中Na＋進(jìn)入上皮細(xì)胞能體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性[解析]根據(jù)題圖可知，腎小管管腔中的氨基酸進(jìn)入上皮細(xì)胞為逆濃度梯度的運(yùn)輸，屬于主動(dòng)運(yùn)輸(其動(dòng)力來自Na＋協(xié)同運(yùn)輸中的離子梯度)。上皮細(xì)胞中氨基酸進(jìn)入組織液，是由高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)擴(kuò)散，并且需要載體蛋白的協(xié)助，屬于協(xié)助擴(kuò)散。管腔中Na＋進(jìn)入上皮細(xì)胞，是由高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)擴(kuò)散，并且需要載體蛋白的協(xié)助，屬于協(xié)助擴(kuò)散；上皮細(xì)胞中Na＋進(jìn)入組織液是由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)的逆濃度運(yùn)輸，需要載體蛋白、消耗能量，屬于主動(dòng)運(yùn)輸。故選B。[答案]

B[典例2]

如圖中曲線a、b表示分子跨膜運(yùn)輸速率與O2濃度的關(guān)系。下列分析錯(cuò)誤的是

(

)A．曲線a代表被動(dòng)運(yùn)輸，曲線b代表主動(dòng)運(yùn)輸B．曲線a代表的分子跨膜運(yùn)輸一定不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白C．曲線b轉(zhuǎn)運(yùn)速率達(dá)到飽和的原因是細(xì)胞膜上載體蛋白的數(shù)量有限D(zhuǎn)．溫度可影響生物膜的流動(dòng)性，因而對(duì)曲線a、b的轉(zhuǎn)運(yùn)速率均有影響[解析]

O2與細(xì)胞呼吸有關(guān)，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生能量，所以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸速率與O2濃度有關(guān)。由圖判斷曲線a代表被動(dòng)運(yùn)輸，曲線b代表主動(dòng)運(yùn)輸。被動(dòng)運(yùn)輸包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散，協(xié)助擴(kuò)散需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。曲線b轉(zhuǎn)運(yùn)速率達(dá)到飽和是因?yàn)榧?xì)胞膜上載體蛋白的數(shù)量有限。物質(zhì)運(yùn)輸與膜的流動(dòng)性有關(guān)，膜的流動(dòng)性與溫度有關(guān)。故選B。[答案]

B方法規(guī)律物質(zhì)出入細(xì)胞曲線題的解題關(guān)鍵(1)分析此類曲線題時(shí)，要注意區(qū)分橫坐標(biāo)表示的意義，曲線橫坐標(biāo)不同，表示的物質(zhì)運(yùn)輸方式不完全相同。(2)解答此類問題時(shí)，要明確自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸三種跨膜運(yùn)輸方式的區(qū)別和聯(lián)系，主要從是否需要能量和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白兩個(gè)方面考慮?！緫?yīng)用·體驗(yàn)】1．甲()、乙()兩種物質(zhì)在細(xì)胞膜兩側(cè)的分布情況如圖所示(顆粒的多少表示濃度的高低)，在進(jìn)行跨膜運(yùn)輸時(shí)，下列說法正確的是

(

)A．乙進(jìn)入細(xì)胞一定有載體蛋白的參與B．乙運(yùn)出細(xì)胞一定有載體蛋白的參與C．甲進(jìn)入細(xì)胞一定需要能量D．甲運(yùn)出細(xì)胞一定不需要能量解析：乙物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞是逆濃度梯度運(yùn)輸，一定是主動(dòng)運(yùn)輸，需要載體蛋白的協(xié)助，A正確；乙物質(zhì)運(yùn)出細(xì)胞是順濃度梯度，不一定需要載體蛋白的參與，B錯(cuò)誤；甲物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞是順濃度梯度運(yùn)輸，屬于被動(dòng)運(yùn)輸，不需要消耗能量，C錯(cuò)誤；甲物質(zhì)運(yùn)出細(xì)胞是逆濃度梯度運(yùn)輸，一定消耗能量，D錯(cuò)誤。答案：A2．甲、乙分別為物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的坐標(biāo)圖和模式圖，下列相關(guān)說法正確的是

(

)A．甲、乙所代表的物質(zhì)運(yùn)輸方式?jīng)]有共同點(diǎn)B．圖乙的物質(zhì)運(yùn)輸方式也可以逆濃度梯度進(jìn)行C．圖乙所示的細(xì)胞可能是紅細(xì)胞D．嬰幼兒腸道吸收乳汁中的免疫球蛋白的過程可用圖乙中的跨膜運(yùn)輸方式表示解析：甲、乙代表的物質(zhì)運(yùn)輸方式分別是主動(dòng)運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散，二者的共同點(diǎn)是都需要載體蛋白的協(xié)助；圖乙所示為協(xié)助擴(kuò)散的運(yùn)輸方式，順濃度梯度進(jìn)行；葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式是協(xié)助擴(kuò)散，符合圖乙所示的從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)運(yùn)輸、需要載體蛋白協(xié)助的特點(diǎn)；嬰幼兒腸道吸收乳汁中的免疫球蛋白的方式是胞吞，與圖乙不符。故選C。答案：C

新知探究(二)胞吞與胞吐【拓展·深化】1．物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式比較項(xiàng)目離子和小分子物質(zhì)大分子和顆粒狀物質(zhì)自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸胞吞和胞吐方向高濃度→低濃度高濃度→低濃度低濃度→高濃度與濃度無關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不需要需要需要不需要能量不需要不需要需要需要舉例水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等脂溶性物質(zhì)水借助水通道蛋白的運(yùn)輸、血漿中葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞K＋進(jìn)入紅細(xì)胞，葡萄糖進(jìn)入小腸細(xì)胞白細(xì)胞吞噬細(xì)菌、胰島B細(xì)胞分泌胰島素相關(guān)圖示：

自由擴(kuò)散

協(xié)助擴(kuò)散

主動(dòng)運(yùn)輸

胞吞、胞吐2．有關(guān)胞吞和胞吐認(rèn)識(shí)的幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)胞吞和胞吐都不需要轉(zhuǎn)動(dòng)蛋白，但是需要細(xì)胞膜上具有識(shí)別功能的蛋白質(zhì)的參與。(2)胞吞和胞吐需要消耗細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量。(3)通過胞吞和胞吐方式運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)可以是固體，也可以是液體，一般是一些顆粒性物質(zhì)、蛋白質(zhì)等大分子。(4)通過胞吞和胞吐方式運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)不一定都是大分子，小分子物質(zhì)也可以通過胞吞和胞吐的方式進(jìn)出細(xì)胞，如乙酰膽堿(一種小分子)。(5)RNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核是通過核孔，而不是通過胞吞、胞吐的方式?！镜漕}·例析】[典例1]據(jù)報(bào)道，一種稱作“瘦素穿腸蛋白”的藥物能治療肥胖，可口服使用，以減輕肥胖癥患者肌肉注射的痛苦。小腸上皮細(xì)胞吸收該藥物最可能的方式為

(

)A．滲透作用

B．胞吞C．協(xié)助擴(kuò)散

D．主動(dòng)運(yùn)輸[解析]瘦素穿腸蛋白是一種蛋白質(zhì)，屬于生物大分子，小腸上皮細(xì)胞吸收此物質(zhì)的最可能方式是胞吞。故選B。[答案]

B[典例2]如圖是物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的概念圖，對(duì)圖示分析正確的是

(

)A．①②均需要消耗能量B．⑤和⑥兩種方式的共同特點(diǎn)是逆濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì)C．母乳中的免疫球蛋白可通過①和③兩種方式被吸收D．③④所示運(yùn)輸方式依賴細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[解析]據(jù)圖分析可知，①是主動(dòng)運(yùn)輸，②是被動(dòng)運(yùn)輸，③④分別為胞吞和胞吐，⑤⑥分別為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。主動(dòng)運(yùn)輸既消耗能量也需要載體蛋白協(xié)助，A錯(cuò)誤；被動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是順濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì)，B錯(cuò)誤；免疫球蛋白是大分子物質(zhì)，通過胞吞作用吸收，C錯(cuò)誤；③④表示胞吞或胞吐，該過程依賴細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——流動(dòng)性，D正確。[答案]

D方法規(guī)律“四看法”判斷物質(zhì)運(yùn)輸?shù)姆绞健緫?yīng)用·體驗(yàn)】1．如圖表示胰島B細(xì)胞對(duì)不同物質(zhì)的運(yùn)輸情況，下列敘述與圖中相符的是(

)A．運(yùn)輸Ca2＋的載體也可以運(yùn)輸其他金屬離子B．K＋通道結(jié)構(gòu)改變可導(dǎo)致細(xì)胞無法吸收K＋C．胰島素的釋放以細(xì)胞膜的選擇透過性為基礎(chǔ)D．葡萄糖都是通過圖中的運(yùn)輸方式進(jìn)入各種細(xì)胞的解析：載體具有專一性，運(yùn)輸Ca2＋的載體不能運(yùn)輸其他金屬離子，A錯(cuò)誤；K＋通道是由膜上的蛋白質(zhì)構(gòu)成，組成通道的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致通道結(jié)構(gòu)改變，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞無法吸收K＋，B正確；胰島素是以胞吐的方式釋放，以細(xì)胞膜的流動(dòng)性為基礎(chǔ)，C錯(cuò)誤；圖中的葡萄糖是以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞，小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是主動(dòng)運(yùn)輸，D錯(cuò)誤。答案：B2．受體介導(dǎo)的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用，主要用于攝取特殊的生物大分子，其過程如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

(

)A．該過程以膜的流動(dòng)性為基礎(chǔ)B．該過程不能體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性C．Na＋、K＋等無機(jī)鹽離子也可通過此方式跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)D．受體介導(dǎo)的胞吞過程存在細(xì)胞識(shí)別并需要內(nèi)部供能解析：胞吞與胞吐均以膜的流動(dòng)性為基礎(chǔ)，不能體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性，A、B正確；Na＋、K＋等無機(jī)鹽離子通過主動(dòng)運(yùn)輸或協(xié)助擴(kuò)散跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，C錯(cuò)誤；受體介導(dǎo)的胞吞過程消耗能量，且依賴細(xì)胞識(shí)別來實(shí)現(xiàn)，D正確。答案：C

科學(xué)探究——物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的實(shí)驗(yàn)探究1．實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸?shù)臈l件：能量和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，確定實(shí)驗(yàn)的自變量。2．實(shí)驗(yàn)方法(1)探究是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆椒?2)探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散的方法【素養(yǎng)評(píng)價(jià)】1．科學(xué)家在研究Na＋通過細(xì)胞膜的運(yùn)輸方式時(shí)，做了下

述實(shí)驗(yàn)：先向槍烏賊神經(jīng)纖維里注入微量的放射性同

位素24Na＋，不久可測(cè)得神經(jīng)纖維周圍溶液中存在24

Na＋，如果在神經(jīng)纖維膜外溶液中先后加入某藥物和

ATP(水解時(shí)可提供能量的物質(zhì))，測(cè)得周圍溶液中24Na＋的量如圖所示。據(jù)圖作出的下列推斷，錯(cuò)誤的是

(

)A．加入某藥物后，溶液中24Na＋的量不再增加B．加入ATP后，細(xì)胞中24Na＋的量減少C．“某藥物”的作用機(jī)理是抑制ATP水解D．“某藥物”的作用機(jī)理是抑制細(xì)胞呼吸解析：由題圖可知，在神經(jīng)纖維膜外溶液中先加入某藥物后，測(cè)得周圍溶液中24Na＋的量停止增加；加入ATP后，周圍溶液中24Na＋的量迅速增加，說明

Na＋從神經(jīng)細(xì)胞排出需要消耗能量，屬于主動(dòng)運(yùn)輸，且該藥物不能抑制ATP水解，因此該藥物的作用是抑制呼吸作用的進(jìn)行。答案：C2．紅樹林分布于熱帶亞熱帶海岸潮間帶，通常受到鹽脅迫。紅樹林植物為抵抗鹽脅迫，通過葉子和嫩枝可以將吸收到植物體內(nèi)的鹽