4.2+主動運輸與胞吞、胞吐 【要點精講+拓展提升】高一生物上學期課件（人教版2019必修1）+

第四章

細胞的物質輸入和輸出

第2節(jié)主動運輸與胞吞、胞吐目標010203采用歸納與比較、模型與建模的方法,說明主動運輸和被動運輸的關系。(科學思維)基于給定的事實,設計探究物質跨膜運輸的過程。運用物質進出細胞的知識,了解與之相關的疾病,關注人體健康。(科學探究、社會責任)運用結構與功能相適應的觀念,說出細胞膜的特性與胞吞、胞吐的關系。(生命觀念)

學習目標自由擴散演示按鈕協(xié)助擴散演示按鈕方式自由擴散協(xié)助擴散條件能量轉運蛋白速率影響因素實例運輸方向不需要不需要不需要需要O2、CO2、脂溶性小分子離子、一些小分子有機物被運物質濃度高的一側→濃度低的一側（順梯度）濃度差濃度差、轉運蛋白溫故知新：被動運輸問題1:

生命活動需要的各種物質都可以通過被動運輸完成嗎？

人體甲狀腺分泌的甲狀腺激素，在生命活動中起著重要作用。碘是合成甲狀腺激素的重要原料。甲狀腺濾泡上皮細胞內碘濃度比血液中高20-25倍。情境視頻一甲狀腺細胞關于吸碘的獨白(視頻)問題2:

碘進入甲狀腺濾泡上皮細胞是通過被動運輸嗎？碘是從低濃度運輸到高濃度，而被動運輸時從高濃度到低濃度的運輸方式，所以碘進入甲狀腺濾泡上皮細胞不是被動運輸。

人體甲狀腺分泌的甲狀腺激素，在生命活動中起著重要作用。碘是合成甲狀腺激素的重要原料。甲狀腺濾泡上皮細胞內碘濃度比血液中高20-25倍。情境視頻一甲狀腺細胞關于吸碘的獨白(視頻)問題3:

聯(lián)想逆水行舟的情形，甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘是否需要能量？需要細胞提供能量。問題4:

這在各種物質的跨膜運輸中是特例還是有一定的普遍性？實例一實例二實例三小腸液中氨基酸、葡萄糖的濃度遠低于它們在小腸上皮細胞中的濃度輪藻細胞中K+的濃度比周圍水環(huán)境高63倍。人紅細胞中K+的濃度比血漿高30倍。情境材料一問題5:

細胞如何吸收這些低濃度的離子和分子？我們把細胞這種物質運輸方式稱為什么呢？主動運輸的概念、特點、有關的細胞器有哪些？234

1合作探究一：請同學們自主閱讀教材P82-83，小組合作完成以下問題。

主動運輸中載體蛋白的特點。舉例哪些物質可以通過主動運輸方式進出細胞，主動運輸中能量的來源。一、主動運輸影響主動運輸的因素，主動運輸的意義。一、主動運輸主動運輸的過程(視頻)一、主動運輸1.概念：

物質逆濃度梯度進行跨膜運輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。主動運輸精美效果(視頻)特點逆濃度梯度運輸1需要載體蛋白2需要能量32.特點：

3.有關細胞器：

①核糖體②線粒體一、主動運輸4.載體蛋白特點：

01具有特異性（或專一性）02與被轉運的離子或分子結合03轉運過程中空間結構發(fā)生變化04

可重復利用但具有飽和性5.主動運輸的實例：

0102030405細胞（除紅細胞）吸收葡萄糖小腸上皮細胞吸收氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)物質植物細胞吸收礦質元素等吸收無機鹽離子(順濃度梯度運輸除外)腎小管對葡萄糖的重吸收一、主動運輸6.能量來源：

第一類：直接消耗ATP的主動運輸,通常稱為泵（ATP驅動泵）。①Na+-K+泵②H+泵ATP驅動泵既是載體同時也是催化ATP水解的酶。一、主動運輸6.能量來源：

第二類：間接消耗ATP的主動運輸。如圖：小腸上皮細胞逆濃度吸收葡萄糖時，沒有直接消耗ATP，而是利用Na+濃度差的能量。但是Na+濃度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。A.用呼吸抑制劑處理不會影響該離

子的跨膜運輸B.圖中膜結構一定是細胞膜C.這種運輸方式能夠保證活細胞主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質D.膜上載體蛋白結合離子后其空間結構發(fā)生不可逆的改變實戰(zhàn)訓練

1.物質跨膜運輸是細胞維持正常生命活動的基礎之一，也是細胞膜的重要功能之一。如圖表示某種離子跨膜運輸的過程，下列敘述正確的是()實戰(zhàn)訓練

A.載體蛋白b轉運葡萄糖的過程中需要ATP水解供能B.在載體蛋白c的協(xié)助下，細胞內外的Na＋濃度趨于相同C.腸腔中的Na＋濃度降低，會影響小腸上皮細胞吸收葡萄糖D.機體短暫的供氧不足，會影響葡萄糖由小腸上皮細胞進入組織液2.主動運輸的能量可來自ATP水解或電化學梯度(離子的濃度梯度)，如圖是與小腸上皮細胞有關的葡萄糖跨膜運輸的示意圖，其中a、b、c表示載體蛋白。據圖分析，下列敘述正確的是（

）一、主動運輸7.影響因素：

P點（P點后低濃度到高濃度）（1）物質濃度(在一定的范圍內)細胞外濃度細胞內濃度時間0主動運輸自由擴散運輸速率膜兩側的濃度差0一、主動運輸7.影響因素：

（2）氧氣濃度(哺乳動物成熟紅細胞的主動運輸與O2濃度無關)P點（載體蛋白飽和點）運輸速率氧氣濃度0Q點（由無氧呼吸提供能量）主動運輸自由擴散/協(xié)助擴散運輸速率氧氣濃度0一、主動運輸7.影響因素：

（3）載體蛋白P點（載體蛋白飽和點）主動運輸/協(xié)助擴散運輸速率膜兩側的濃度差0一、主動運輸7.影響因素：

（4）溫度溫度生物膜的流動性酶活性呼吸速率影響影響影響影響物質運輸速率溫度對主動運輸的影響一、主動運輸8.意義：

桐花樹的泌鹽現(xiàn)象海鳥（海鷗）的鹽腺鹽腺

通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質，從而保證細胞和個體生命活動的需要。生活在高鹽度的海水中，通過葉片排出多余的鹽鹽份，維持體內低濃度的鹽類，以減輕鹽對植物的傷害。一、主動運輸物質出入細胞的方式被動運輸主動運輸自由擴散協(xié)助擴散物質運輸方向是否需要載體蛋白是否需要消耗能量舉例小分子物質跨膜運輸三種方式的比較

順濃度梯度高濃度低濃度

順濃度梯度高濃度低濃度

逆濃度梯度低濃度高濃度不需要需要需要不消耗不消耗消耗

影響運輸的因素水分子、氣體（氧氣、二氧化碳）、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯等）水分子、離子、葡萄糖進入紅細胞、氨基酸順濃度梯度運輸離子或其他物質逆濃度梯度運輸濃度差濃度差、轉運蛋白載體蛋白、能量與社會的聯(lián)系病因：是一種常染色體隱性遺傳病患者肺部氣管上皮細胞表面轉運氯離子的載體蛋白(CFTR蛋白)的功能發(fā)生異常，導致患者支氣管中黏液增多，造成細菌感染。A.載體蛋白數量、能量B.能量、載體蛋白數量C.載體蛋白數量、離子濃度D.能量、離子濃度實戰(zhàn)訓練

3.如圖是胡蘿卜在不同氧濃度下從硝酸鉀溶液中吸收K＋和

的曲線。影響A、B兩點和B、C兩點吸收速率不同的因素分別是()情境材料二分泌蛋白是生物大分子，因此無法像H2O或CO2這樣通過自由擴散穿過細胞膜的脂雙層。協(xié)助擴散和主動運輸都是需要細胞膜上的轉運蛋白的運輸方式，是用來運輸離子和小分子的，也無法轉運這些大分子。問題6:

我們在上一單元學習的分泌蛋白的形成過程，分泌蛋白是通過自由擴散、協(xié)助擴散或者主動運輸運出細胞嗎？胞吞、胞吐的概念、特點、能量的來源、請舉出實例。234

1合作探究二：請同學們自主閱讀教材P70-71，小組合作完成以下問題。

與胞吞、胞吐有關的細胞器有哪些、影響的因素、有什么意義。二、胞吞與胞吐游離于細胞質基質中的核糖體合成的蛋白質多是供細胞自身使用，而附著在內質網上的核糖體合成的蛋白質能夠分泌到細胞外。試分析其中的道理。胞吞胞吐只運輸大分子嗎？說明你判斷的理由。二、胞吞與胞吐胞吞的過程(視頻)將大分子排出細胞，這種現(xiàn)象叫胞吐。1.胞吞：

與膜上的蛋白質結合細胞膜內陷包圍著大分子從細胞膜分離大分子物質小囊囊泡進入包圍凹陷分離（1）特點①不需要載體蛋白②需要細胞膜上特定蛋白質的識別③需要細胞呼吸所釋放的能量。（2）實例白細胞吞噬病菌、變形蟲吞食食物顆粒等。二、胞吞與胞吐2.胞吐：

1.特點①不需要載體蛋白②需要細胞膜上特定蛋白質的識別③需要細胞呼吸所釋放的能量。2.實例內分泌腺細胞合成的蛋白質類激素、消化腺細胞分泌的消化酶等。大分子物質在細胞內形成囊泡排出移動到細胞膜處，與其融合移動排出融合二、胞吞與胞吐問題7:

游離于細胞質基質中的核糖體合成的蛋白質多是供細胞自身使用，而附著在內質網上的核糖體合成的蛋白質能夠分泌到細胞外。試分析其中的道理。

因為游離于細胞質基質中的核糖體，所合成的蛋白質也只能游離于細胞質基質中，由于蛋白質是大分子有機物，無法直接通過被動運輸或主動運輸穿過細胞膜運輸到細胞外，所以一般只能留在細胞內供細胞自身使用。

而附著在內質網上的核糖體合成的蛋白質能夠進入內質網腔中，并借助囊泡移動進入高爾基體，經加工包裝后，包裹在囊泡中的蛋白質就能以胞吐的方式分泌到細胞外。二、胞吞與胞吐不需要載體要膜上某蛋白質參與、形成囊泡運大分子、耗能等實例：吞噬細胞吞噬抗原等影響因素：細胞膜的流動性、溫度和能量等特點：實例：分泌蛋白的分泌，如胰島素、消化酶等胞吞細胞外細胞內胞吐細胞外細胞內膜具有流動性結構基礎：跨膜層數為0二、胞吞與胞吐A.構成有被小泡膜的基本支架是磷脂雙

分子層B.該過程需要膜上蛋白質的參與但不消

耗能量C.右圖說明細胞攝取大分子需要借助載體蛋白D.性激素屬于分泌蛋白，促進生殖器官的發(fā)育和生殖細胞的形成實戰(zhàn)訓練

4.受體介導的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用，主要用于細胞攝取特殊的生物大分子，其過程如圖所示。下列敘述正確的是()實戰(zhàn)訓練

5.用磷脂雙分子層將某種不容易進入細胞的藥物包裹成小球，通過小球膜與細胞膜的融合將藥物送入細胞，從而達到治療疾病的目的。該藥物的化學成分和進入細胞的方式最可能是()A.蛋白質胞吞

B.固醇自由擴散C.性激素協(xié)助擴散

D.蛋白質主動運輸與社會的聯(lián)系

在人體腸道內寄生的一種變形蟲——痢疾內變形蟲，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”腸壁組織細胞，并引發(fā)阿米巴痢疾。這種病原體通過飲食傳播，注意個人飲食衛(wèi)生、加強公共衛(wèi)生建設是預防阿米巴痢疾的關鍵措施。問題8:

如何判斷物質出入細胞的方式？三、物質運輸方式的判斷根據分子大小胞吞（吐）跨膜運輸被動運輸主動運輸協(xié)助擴散自由擴散大分子小分子、離子是否消耗能量消耗不消耗是否需要載體不需要需要注意：1.神經遞質大部分是小分子物質，但釋放的方式也是胞吐。2.通過核孔運輸的大分子物質有mRNA、蛋白質等。3.需要膜上蛋白質的參與，離不開膜上磷脂雙分子層的流動性。方式被動運輸主動運輸胞吞、胞吐自由擴散協(xié)助擴散運輸方向

濃度→

濃度低濃度→高濃度—是否需要載體蛋白_________________不需要能量不消耗_______消耗_____模型

實例水、O2、CO2、苯、甘油、脂肪酸、尿素、固醇、乙醇等紅細胞吸收葡萄糖植物吸收礦質元素，小腸上皮細胞吸收氨基酸、葡萄糖等吞噬細胞吞噬抗原;分泌蛋白的分泌高低不需要需要需要不消耗消耗四、幾種物質運輸方式的判斷課堂小結拓展延伸問題9:

淡水中生活的原生動物，如草履蟲，能通過伸縮泡排出細胞內過多的水，以防止細胞漲破。如果將草履蟲放入蒸餾水或海水中，推測其伸縮泡的伸縮情況，分別會發(fā)生什么變化？放入蒸餾水中的草履蟲,其伸縮泡的伸縮頻率加快,放入海水中的則伸縮頻率減慢。問題10:

檉柳（見下圖）是強耐鹽植物，它的葉子和嫩枝可以將吸收到植物體內的無機鹽排出體外。檉柳的根部吸收無機鹽離子是主動運輸還是被動運輸？如果要設計實驗加以證明，請說出實驗思路。旱花檉柳問題10:

檉柳（見下圖）是強耐鹽植物，它的葉子和嫩枝可以將吸收到植物體內的無機鹽排出體外。檉柳的根部吸收無機鹽離子是主動運輸還是被動運輸？如果要設計實驗加以證明，請說出實驗思路。實驗設計思路①將若干生長狀況相似的怪柳幼苗，均分為甲、乙兩組②甲組：乙組：幼苗+溶液（K+）+正常呼吸條件幼苗+溶液（K+）+抑制呼吸作用相同且適宜環(huán)境培養(yǎng)一段時間，測定吸收速率③若兩組吸收速率相同，被動運輸；若甲組＞乙組，則主動運輸。拓展延伸A.溫度只影響圖中②和③過程的速率B.吞噬細胞通過④過程吞噬病原體C.小腸上皮細胞吸收乙醇的方式是①D.氧氣進入細胞的方式是①實戰(zhàn)訓練

6.如圖表示物質進入細胞的四種方式，下列有關說法錯誤的是（

）實戰(zhàn)訓練

7．在人體腸道內寄生的一種變形蟲痢疾內變形蟲，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”腸壁組織細胞，并引發(fā)阿米巴痢疾，下列有關胞吞、胞吐的敘述正確的是（）A．人體細胞攝取葡萄糖、氨基酸等養(yǎng)分的基本方式與痢疾內變形蟲“吃掉”腸壁組織細胞的方式相同B．“吃掉”腸壁組織細胞時，不需要腸壁組織細胞與變形蟲膜上的蛋白質結合C．在物質的跨膜運輸過程中，胞吞、胞吐是普遍存在的現(xiàn)象，并且需要消耗能量D．通過胞吞、胞吐方式轉運的物質都是大分子物質實戰(zhàn)訓練

8．荔枝果實的風味品質與其糖、有機酸等成分及含量有關。有機酸代謝受液泡膜上跨膜運輸酶VPPase和H+-ATPase的影響，它們都具有質子泵功能。下列相關敘述錯誤的是（）A．荔枝果實細胞中的糖和有機酸大都儲存于具單層膜的液泡中B．液泡膜上的H+-ATPase和VPPase可能與液泡內pH的維持有關C．VPPase和H+-ATPase可協(xié)助H+從液泡逆濃度轉移到細胞質基質中D．溫度和某些離子可影響有機酸的運輸和積累，從而影響荔枝果實的風味實戰(zhàn)訓練

9．缺鈣是骨質疏松的原因之一，補充鈣元素有助于骨骼發(fā)育。下列有關說法正確的是（

）A．鈣在人體內均以離子的形式存在B．膽固醇能促進人體腸道對鈣的吸收C．鈣離子進入細胞可能需要轉運蛋白的協(xié)助D．動物血液中鈣離子濃度過高時易出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象實戰(zhàn)訓練

10．某種耐鹽的水稻，一方面能利用細胞膜上的載體蛋白將細胞質基質內的Na+逆濃度梯度排出細胞，另一方面能利用載體蛋白將細胞質基質內的Na+積累于液泡中，以減少Na+對水稻細胞的毒害。下列分析中不合理的是（

）A．Na+參與維持水稻細胞的滲透壓B．水稻細胞的液泡膜上有運輸Na+的載體蛋白C．Na+以主動運輸的方式進出水稻細胞D．Na+轉運過程體現(xiàn)了生物膜具有選擇透過性實戰(zhàn)訓練

11．溶酶體膜上的H+載體蛋白和Cl-/H+轉運蛋白都能運輸H+，溶酶體內H+濃度由H+載體蛋白維持，Cl-/H+轉運蛋白在H+濃度梯度驅動下，運出H+的同時把Cl-逆濃度梯度運入溶酶體。Cl-/H+轉運蛋白缺失突變體的細胞中，因Cl-轉運受阻導致溶酶體內的吞噬物積累，嚴重時可導致溶酶體破裂。下列說法錯誤的是（

）A．H+進入溶酶體的方式需要消耗能量B．H+載體蛋白失活可引起溶酶體內的吞噬物積累C．該突變體的細胞中損傷和衰老的細胞器無法得到及時清除D．溶酶體破裂后，釋放到細胞質基質中的水解酶活性增強實戰(zhàn)訓練

12．肝細胞通過銅轉運蛋白1介導Cu＋的攝取。在細胞質內，伴侶抗氧化劑1負責將Cu＋轉移到高爾基體反而網絡（TGN）。伴侶蛋白CCS將Cu＋逆送至超氧化物歧化酶1。Cu＋－ATP酶ATP7A和ATP7B充當細胞輸出Cu＋的主要轉運體。在Cu＋生理水平下，這些轉運蛋白被發(fā)現(xiàn)位于TGN中，在那里它們將Cu＋泵入TGN的腔內。當細胞內Cu＋增加時，這些轉運蛋白從TGN轉移到囊泡室并與細胞膜融合以輸出Cu＋；當Cu＋含量恢復到生理水平時，它們會被回收回TGN。下列說法錯誤的是（

）A．肝細胞膜上介導Cu＋轉運的蛋白質不只一種B．Cu＋在細胞質內的去向不同與和它結合的Cu伴侶不同有關C．Cu＋輸出肝細胞和進入TGN的方式不同D．肝細胞內Cu＋過多或過少均不利于細胞代謝實戰(zhàn)訓練

13．糧食安全是國家安全的根本，科學種糧是國家安全的保障。我國科學家袁隆平院士帶領的研究團隊在迪拜成功試種海水稻，該水稻具有較強的耐鹽堿能力。下列說法錯誤的是（