主動(dòng)運(yùn)輸和胞吞、胞吐課件

第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第2節(jié)

主動(dòng)運(yùn)輸課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)對(duì)接1．舉例說明主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程、特點(diǎn)和意義。2．舉例說明胞吞、胞吐的特點(diǎn)。3．利用細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型解釋物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健?．結(jié)構(gòu)與功能觀：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與物質(zhì)運(yùn)輸功能的適應(yīng)性。(生命觀念)2．分析與綜合：對(duì)比分析物質(zhì)運(yùn)輸方式的特點(diǎn)，歸納異同點(diǎn)。(科學(xué)思維)3．根據(jù)物質(zhì)運(yùn)輸方式的差異，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究某種物質(zhì)的運(yùn)輸方式。(科學(xué)探究)高濃度低濃度自由擴(kuò)散磷脂雙分子層載體蛋白通道蛋白協(xié)助擴(kuò)散高濃度低濃度高濃度低濃度被動(dòng)運(yùn)輸O2葡萄糖Na+比方：球往低處滾比方：卡車載貨下坡甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞血液任務(wù)1：閱讀教材問題探討，探討甲狀腺上皮細(xì)胞吸收碘離子的方式

人體甲狀腺分泌的甲狀腺激素，在生命活動(dòng)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(xì)胞內(nèi)碘濃度比血液中的高20~25倍。1、甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是通過被動(dòng)運(yùn)輸嗎？

不是2.甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是否需要細(xì)胞提供能量？需要逆濃度梯度運(yùn)輸

I?低

I?高

無論是植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞還是微生物細(xì)胞，許多物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸是逆濃度梯度的。例如①小腸液中氨基酸、葡萄糖的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于它們?cè)谛∧c上皮細(xì)胞中的濃度，但它們?nèi)匀荒鼙恍∧c上皮細(xì)胞吸收；②人紅細(xì)胞中K+的濃度比血漿高30倍；③輪藻細(xì)胞中K+的濃度比周圍水環(huán)境高63倍。小腸上皮細(xì)胞氨基酸、葡萄糖

高氨基酸、葡萄糖

低人紅細(xì)胞K+高K+低輪藻細(xì)胞K+高K+低任務(wù)2:觀察主動(dòng)運(yùn)輸示意圖，概括主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程。載體蛋白細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)ATP

能量低濃度高濃度一、主動(dòng)運(yùn)輸1.概念：物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，需要載體蛋

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

釋放的能量，這種方式叫做主動(dòng)運(yùn)輸。2.特點(diǎn)：低濃度高濃度(逆濃度梯度運(yùn)輸)②需要載體蛋白的協(xié)助③消耗能量(ATP)①主動(dòng)運(yùn)輸—物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞的運(yùn)輸

低濃度→高濃度，需載體和能量外細(xì)胞膜內(nèi)能量比方：卡車載貨上坡注意：載體蛋白具有專一性，一種載體只能與一種相應(yīng)的被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)相結(jié)合。也就是說，不同的物質(zhì)需要不同的載體運(yùn)輸。不同細(xì)胞膜上運(yùn)輸物質(zhì)的載體的種類和數(shù)量是不同的。例如：K＋、Ca2＋等離子，氨基酸、葡萄糖等進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞載體蛋白具有特異性

一種載體蛋白只轉(zhuǎn)運(yùn)一種或一類分子或離子離子或分子要與載體蛋白結(jié)合，在能量的推動(dòng)下，載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，將結(jié)合的分子或離子從細(xì)胞膜一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到另一側(cè)并釋放后，載體蛋白又恢復(fù)原狀。請(qǐng)判斷圖中運(yùn)輸物質(zhì)的前后順序：__________________

不同的物質(zhì)需要不同的載體蛋白運(yùn)輸。不同細(xì)胞膜上運(yùn)輸物質(zhì)的載體的種類和數(shù)量是不同的。c→b→d→a考考你下圖的運(yùn)輸方式是哪種方式?主動(dòng)運(yùn)輸載體蛋白能量細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞膜一、主動(dòng)運(yùn)輸4.實(shí)例：3.影響因素：2.特點(diǎn)：低濃度高濃度(逆濃度梯度運(yùn)輸)②需要載體蛋白

③消耗能量小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸，甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收Ⅰ-、紅細(xì)胞吸收K+等①

載體蛋白的種類和數(shù)量、ATP(能量)的多少載體蛋白細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)ATP

能量5.意義：普遍存在于動(dòng)植物和微生物細(xì)胞中，通過主動(dòng)運(yùn)輸來選擇吸收所需要的物質(zhì)，排出代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)，從而保證細(xì)胞和個(gè)體生命活動(dòng)的需要。與社會(huì)的聯(lián)系

囊性纖維化發(fā)生的原因是，患者肺部支氣管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的載體蛋白的功能發(fā)生異常，導(dǎo)致患者支氣管中黏液增多，造成細(xì)菌感染。

類似的疾病還有很多，解析這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的結(jié)構(gòu)，將有助于找到治療疾病的辦法。任務(wù)3：比較協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)漠愅?，填寫學(xué)習(xí)任務(wù)單。協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸能量運(yùn)輸方向是否需載體是否耗能量舉例協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸任務(wù)3：比較協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)漠愅顚憣W(xué)習(xí)任務(wù)單。運(yùn)輸方向是否需載體是否耗能量舉例協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸順濃度梯度逆濃度梯度是是否是紅細(xì)胞吸收葡萄糖、水通過通道蛋白運(yùn)輸紅細(xì)胞吸收K+比較三種物質(zhì)運(yùn)輸方式的異同：運(yùn)輸方向是否需載體是否耗能量舉例協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散順濃度梯度逆濃度梯度是是否是紅細(xì)胞吸收葡萄糖紅細(xì)胞吸收K+順濃度梯度否否紅細(xì)胞吸收O2二、完善物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式圖解主動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散載體蛋白通道蛋白

任務(wù)4

唾液腺細(xì)胞能分泌淀粉酶，胰島細(xì)胞能分泌胰島素。淀粉酶和胰島素能通過自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散或者主動(dòng)運(yùn)輸運(yùn)出細(xì)胞嗎？請(qǐng)你根據(jù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)組成做出分析。

淀粉酶和胰島素都是蛋白質(zhì)，是生物大分子，因此無法像H2O或CO2這樣通過自由擴(kuò)散穿過細(xì)胞膜上的磷脂雙分子層。協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸都是需要細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的運(yùn)輸方式，是用來運(yùn)輸離子和小分子的，也無法轉(zhuǎn)運(yùn)這些大分子。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)高爾基體囊泡這種大分子物質(zhì)排出細(xì)胞的過程叫作胞吐。

轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能夠幫助許多離子和小分子通過主動(dòng)運(yùn)輸或協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞膜，但是對(duì)于像蛋白質(zhì)和多糖這些生物大分子的運(yùn)輸卻無能為力。變形蟲的胞吞、胞吐示意圖有機(jī)物顆粒通過什么方式進(jìn)入？二、胞吞和胞吐大分子物質(zhì)或顆粒性物質(zhì)的運(yùn)輸

(一)胞吞

1.過程：

蛋白質(zhì)大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合，細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊包裹大分子，小囊從細(xì)胞膜分離形成囊泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部小囊囊泡①細(xì)胞外→細(xì)胞內(nèi)③消耗能量2.特點(diǎn)：4.實(shí)例：白細(xì)胞吞噬病菌、變形蟲吞食食物顆粒等②不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助，(但需要特定的膜蛋白參與)3.影響因素：能量二、胞吞和胞吐大分子物質(zhì)或顆粒性物質(zhì)的運(yùn)輸

(二)胞吐

1.過程：

細(xì)胞需要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移動(dòng)到細(xì)胞膜處，與細(xì)胞膜融合，將大分子排出細(xì)胞。①細(xì)胞內(nèi)→細(xì)胞外③消耗能量2.特點(diǎn)：4.實(shí)例：分泌蛋白的分泌②不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助3.影響因素：能量囊泡（三）胞吞和胞吐的相同點(diǎn)：都________消耗能量,都_______轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助，這兩種方式依賴于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),即

。二、胞吞和胞吐需要具有一定的流動(dòng)性胞吞胞吐過程中物質(zhì)通過______層生物膜。0不需要胞吞和胞吐結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：

特點(diǎn)：

實(shí)例：膜的流動(dòng)性需要能量，不需要載體白細(xì)胞吞噬病菌、變形蟲吞食食物顆粒(胞吞)；分泌蛋白的排出(胞吐)

而自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸均依賴于膜的選擇透過性

綜上所述，除一些不帶電的小分子是自由擴(kuò)散外，離子和較小的有機(jī)物的跨膜運(yùn)輸必須借助于轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，體現(xiàn)了蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔(dān)者。

一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白往往只適合轉(zhuǎn)運(yùn)特定的物質(zhì)，因此膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量，對(duì)物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸起著決定作用，這也是細(xì)胞膜具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

像蛋白質(zhì)這樣的生物大分子，通過胞吞或胞吐進(jìn)出細(xì)胞，其過程也需要膜上蛋白質(zhì)的參與，更離不開膜上磷脂雙分子層的流動(dòng)性。三、物質(zhì)運(yùn)輸?shù)姆绞脚c細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的關(guān)系

主動(dòng)運(yùn)輸和胞吞胞吐知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建如溫度、氧氣、呼吸抑制劑體現(xiàn)膜的選擇透過性協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散小分子和離子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞街鲃?dòng)運(yùn)輸

大分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?/p>

胞吞

胞吐消耗能量順濃度梯度被動(dòng)運(yùn)輸載體蛋白課堂小結(jié)

素養(yǎng)培優(yōu)1．不同因素對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊懽杂蓴U(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸1、不同因素對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊?/p>

(1)物質(zhì)濃度(在一定的范圍內(nèi))P點(diǎn)之后運(yùn)輸速率不變的原因是膜上載體蛋白的數(shù)量有限A點(diǎn)之前為協(xié)助擴(kuò)散A點(diǎn)之后為主動(dòng)運(yùn)輸P點(diǎn)之后運(yùn)輸速率不變的原因是膜上載體蛋白的數(shù)量有限時(shí)間細(xì)胞外濃度細(xì)胞內(nèi)濃度0AP(2)氧氣濃度自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸1、不同因素對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊?/p>

P點(diǎn)之后運(yùn)輸速率不變的原因是膜上載體蛋白的數(shù)量有限呼吸強(qiáng)度運(yùn)輸速率0P若把橫坐標(biāo)換成呼吸強(qiáng)度，那么主動(dòng)運(yùn)輸?shù)那€起點(diǎn)在哪？1、不同因素對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊?/p>

學(xué)案P49(3)溫度2．探究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

新課程P107(1)探究是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸(2)探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散通過測(cè)定培養(yǎng)液中某離子的剩余量確定寫P107/2.實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組：正常培養(yǎng)痢疾內(nèi)變形蟲變形蟲既能通過胞吞攝取單細(xì)胞生物等食物，又能通過胞吐排出食物殘?jiān)蛷U物。在人體腸道內(nèi)寄生的一種變形蟲一一痢疾內(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。這種病原體通過飲食傳播，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。與社會(huì)的聯(lián)系能量(ATP)能量(ATP)能量(ATP)濃度差濃度差動(dòng)力細(xì)胞內(nèi)→細(xì)胞外細(xì)胞外→細(xì)胞內(nèi)低濃度→高濃度高