主動運輸和胞吞、胞吐課件

第四章細胞的物質(zhì)輸入和輸出第2節(jié)

主動運輸課程內(nèi)容標準核心素養(yǎng)對接1．舉例說明主動運輸?shù)倪^程、特點和意義。2．舉例說明胞吞、胞吐的特點。3．利用細胞膜的流動鑲嵌模型解釋物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健?．結構與功能觀：細胞膜結構與物質(zhì)運輸功能的適應性。(生命觀念)2．分析與綜合：對比分析物質(zhì)運輸方式的特點，歸納異同點。(科學思維)3．根據(jù)物質(zhì)運輸方式的差異，設計實驗探究某種物質(zhì)的運輸方式。(科學探究)高濃度低濃度自由擴散磷脂雙分子層載體蛋白通道蛋白協(xié)助擴散高濃度低濃度高濃度低濃度被動運輸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胞血液任務1：閱讀教材問題探討，探討甲狀腺上皮細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(nèi)碘濃度比血液中的高20~25倍。1、甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘是通過被動運輸嗎？

不是2.甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘是否需要細胞提供能量？需要逆濃度梯度運輸

I?低

I?高

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

高氨基酸、葡萄糖

低人紅細胞K+高K+低輪藻細胞K+高K+低任務2:觀察主動運輸示意圖，概括主動運輸?shù)倪^程。載體蛋白細胞外細胞內(nèi)ATP

能量低濃度高濃度一、主動運輸1.概念：物質(zhì)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(nèi)化學反應所

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

低濃度→高濃度，需載體和能量外細胞膜內(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的被運輸?shù)奈镔|(zhì)相結合。也就是說，不同的物質(zhì)需要不同的載體運輸。不同細胞膜上運輸物質(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、葡萄糖等進入小腸上皮細胞載體蛋白具有特異性

一種載體蛋白只轉運一種或一類分子或離子離子或分子要與載體蛋白結合，在能量的推動下，載體蛋白的空間結構會發(fā)生變化，將結合的分子或離子從細胞膜一側轉運到另一側并釋放后，載體蛋白又恢復原狀。請判斷圖中運輸物質(zhì)的前后順序：__________________

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

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

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

能量5.意義：普遍存在于動植物和微生物細胞中，通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質(zhì)，排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)，從而保證細胞和個體生命活動的需要。與社會的聯(lián)系

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

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

任務4

唾液腺細胞能分泌淀粉酶，胰島細胞能分泌胰島素。淀粉酶和胰島素能通過自由擴散、協(xié)助擴散或者主動運輸運出細胞嗎？請你根據(jù)細胞膜的結構組成做出分析。

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這樣通過自由擴散穿過細胞膜上的磷脂雙分子層。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。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)排出細胞的過程叫作胞吐。

轉運蛋白能夠幫助許多離子和小分子通過主動運輸或協(xié)助擴散進出細胞膜，但是對于像蛋白質(zhì)和多糖這些生物大分子的運輸卻無能為力。變形蟲的胞吞、胞吐示意圖有機物顆粒通過什么方式進入？二、胞吞和胞吐大分子物質(zhì)或顆粒性物質(zhì)的運輸

(一)胞吞

1.過程：

蛋白質(zhì)大分子與膜上的蛋白質(zhì)結合，細胞膜內(nèi)陷形成小囊包裹大分子，小囊從細胞膜分離形成囊泡，進入細胞內(nèi)部小囊囊泡①細胞外→細胞內(nèi)③消耗能量2.特點：4.實例：白細胞吞噬病菌、變形蟲吞食食物顆粒等②不需要轉運蛋白的協(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)的運輸

(二)胞吐

1.過程：

細胞需要外排的大分子，先在細胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移動到細胞膜處，與細胞膜融合，將大分子排出細胞。①細胞內(nèi)→細胞外③消耗能量2.特點：4.實例：分泌蛋白的分泌②不需要轉運蛋白的協(xié)助3.影響因素：能量囊泡（三）胞吞和胞吐的相同點：都________消耗能量,都_______轉運蛋白的協(xié)助，這兩種方式依賴于細胞膜的結構特點,即

。二、胞吞和胞吐需要具有一定的流動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構基礎：

特點：

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

而自由擴散、協(xié)助擴散和主動運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散外，離子和較小的有機物的跨膜運輸必須借助于轉運蛋白，體現(xiàn)了蛋白質(zhì)是生命活動的承擔者。

一種轉運蛋白往往只適合轉運特定的物質(zhì)，因此膜上轉運蛋白的種類和數(shù)量，對物質(zhì)的跨膜運輸起著決定作用，這也是細胞膜具有選擇透過性的結構基礎。

像蛋白質(zhì)這樣的生物大分子，通過胞吞或胞吐進出細胞，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性。三、物質(zhì)運輸?shù)姆绞脚c細胞膜結構的關系

主動運輸和胞吞胞吐知識網(wǎng)絡構建如溫度、氧氣、呼吸抑制劑體現(xiàn)膜的選擇透過性協(xié)助擴散自由擴散小分子和離子物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞街鲃舆\輸

大分子物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?/p>

胞吞

胞吐消耗能量順濃度梯度被動運輸載體蛋白課堂小結

素養(yǎng)培優(yōu)1．不同因素對物質(zhì)跨膜運輸?shù)挠绊懽杂蓴U散協(xié)助擴散或主動運輸1、不同因素對物質(zhì)跨膜運輸?shù)挠绊?/p>

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

P點之后運輸速率不變的原因是膜上載體蛋白的數(shù)量有限呼吸強度運輸速率0P若把橫坐標換成呼吸強度，那么主動運輸?shù)那€起點在哪？1、不同因素對物質(zhì)跨膜運輸?shù)挠绊?/p>

學案P49(3)溫度2．探究物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嶒炘O計

新課程P107(1)探究是主動運輸還是被動運輸(2)探究是自由擴散還是協(xié)助擴散通過測定培養(yǎng)液中某離子的剩余量確定寫P107/2.實驗組對照組：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胞生物等食物，又能通過胞吐排出食物殘渣和廢物。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。與社會的聯(lián)系能量(ATP)能量(ATP)能量(ATP)濃度差濃度差動力細胞內(nèi)→細胞外細胞外→細胞內(nèi)低濃度→高濃度高