生物人教版(2019)必修1-4.2主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐

第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出4.2主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐項(xiàng)目被動運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散方向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能量例子順濃度梯度部分H2O、O2、CO2等小分子。甘油、乙醇、苯等脂溶性分子。葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞，大部分水分子順濃度梯度無載體蛋白通道蛋白不消耗能量不消耗能量復(fù)習(xí)：被動運(yùn)輸濃度差消失，被動運(yùn)輸將會停止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(xì)胞內(nèi)碘濃度比血液中的高20~25倍碘濃度低碘濃度高甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞1.甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是通過被動運(yùn)輸嗎？2.聯(lián)想逆水行舟的情形，甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是否需要細(xì)胞提供能量？不是，被動運(yùn)輸是順濃度梯度的，而碘進(jìn)入甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞是逆濃度梯度的跨膜運(yùn)輸。消耗能量小腸液中氨基酸、葡萄糖的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于它們在小腸上皮細(xì)胞中的濃度，但它們?nèi)匀荒鼙恍∧c上皮細(xì)胞吸收；人紅細(xì)胞中K+的濃度比血漿高30倍；輪藻細(xì)胞中K+的濃度比周圍水環(huán)境高63倍；人神經(jīng)細(xì)胞未興奮時細(xì)胞外的Na+濃度遠(yuǎn)高于細(xì)胞內(nèi)。細(xì)胞逆濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì)的方式是普遍存在的嗎？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，這種方式叫主動運(yùn)輸。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，這種方式叫主動運(yùn)輸。載體蛋白ATP01主動運(yùn)輸注意：不同離子或分子的大小和性質(zhì)不同，所以不同載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)差別也很大，一種載體蛋白通常只能運(yùn)輸一種或一類離子或分子。（P69）磷酸鹽離子載體模式圖磷酸鹽離子H+載體模式圖H+H+

科學(xué)家研究這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的結(jié)構(gòu)有什么用呢？請大家閱讀教材70頁“與社會的聯(lián)系”欄目中的內(nèi)容。肺黏液阻塞了氣道囊性纖維?。夯颊叻尾恐夤苌掀ぜ?xì)胞表面轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的載體蛋白異常，導(dǎo)致患者支氣管黏液增多，易發(fā)細(xì)菌感染。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。桐花樹的泌鹽現(xiàn)象海鳥（海鷗）的鹽腺鹽腺鹽液主動運(yùn)輸?shù)囊饬x：主動運(yùn)輸普遍存在于動植物和微生物細(xì)胞中，通過主動運(yùn)輸來選擇吸收所需要的物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)，從而保證細(xì)胞和個體生命活動的需求。主動運(yùn)輸對細(xì)胞生物適應(yīng)環(huán)境最為重要。

比較三種物質(zhì)運(yùn)輸方式的異同：項(xiàng)目被動運(yùn)輸主動運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散方向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能量例子順濃度梯度部分H2O、O2、CO2等小分子。甘油、乙醇、苯等脂溶性分子。葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞，大部分水分子葡萄糖、氨基酸通過小腸上皮細(xì)胞膜；離子通過細(xì)胞膜等逆濃度梯度順濃度梯度無載體蛋白或通道蛋白載體蛋白不消耗能量不消耗能量

消耗能量都是小分子物質(zhì)的擴(kuò)膜運(yùn)輸?shù)矸勖负鸵葝u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)胞膜的脂雙層。協(xié)助擴(kuò)散和主動運(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。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)散或者主動運(yùn)輸運(yùn)出細(xì)胞嗎？請你根據(jù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)組成做出分析。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。大分子進(jìn)細(xì)胞的電鏡照片大分子膜蛋白示意圖白細(xì)胞通過胞吞作用吞噬細(xì)菌大分子物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的過程叫作胞吞。胞吞作用胞吐作用01胞吞和胞吐（大分子和少量小分子物質(zhì)（神經(jīng)遞質(zhì)）跨膜運(yùn)輸方式）胞吞：當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時，首先大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合（識別），從而引起這部分細(xì)胞膜向內(nèi)內(nèi)陷形成小囊，包圍著大分子，然后，小囊從細(xì)胞膜上分離下來形成囊泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部這種現(xiàn)象叫胞吞。如變形蟲攝取水中有機(jī)物顆粒。接觸包圍凹陷分離消耗能量胞吐：細(xì)胞需要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移動細(xì)胞膜處，囊泡膜與細(xì)胞膜融合，將大分子排出細(xì)胞，這種現(xiàn)象叫胞吐。如乳腺細(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)胞分泌的消化液。囊泡移動融合排出需要能量胞吞和胞吐的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：細(xì)胞膜的流動性游離核糖體合成的蛋白質(zhì)只能游離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，蛋白質(zhì)是生物大分子，不能通過被動運(yùn)輸或主動運(yùn)輸穿過細(xì)胞膜到胞外，而附著核糖體合成的蛋白質(zhì)能夠進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，并借助囊泡移動到高爾基體，經(jīng)過加工、修飾后，可以被囊泡包裹以胞吐的方式分泌到細(xì)胞外。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——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。與社會的聯(lián)系

檉柳是強(qiáng)耐鹽植物，它的葉子和嫩枝可以將吸收到植物體內(nèi)的無機(jī)鹽排出體外。檉柳的根部吸收無機(jī)鹽離子是主動運(yùn)輸還是被動運(yùn)輸？請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明（說出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)測結(jié)果及結(jié)論）。取甲、乙兩組生長狀態(tài)基本相同的檉柳幼苗，放入適宜濃度的含有Ca2+、K+的溶液中。甲組給予正常的細(xì)胞呼吸條件，乙組抑制細(xì)胞呼吸。一段時間后測定兩組植株根系對Ca2+、K+的吸收速率。預(yù)測結(jié)果及結(jié)論：實(shí)驗(yàn)思路：拓展：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)若兩組植株對Ca2+、K+的吸收速率相同，說明檉柳從土壤中吸收無機(jī)鹽為被動運(yùn)輸。若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率，說明檉柳從土壤中吸收無機(jī)鹽為主動運(yùn)輸。2024年11月22日作業(yè)：完成本章節(jié)的優(yōu)化探究和課時作業(yè)深入探究主動運(yùn)輸?shù)挠绊懸蛩豍點(diǎn)之前，運(yùn)輸速率影響因素為

，P點(diǎn)之后，影響因素有

。能量和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量物質(zhì)濃度P點(diǎn)之前，運(yùn)輸速率影響因素為

，P點(diǎn)之后，影響因素有

。能量物質(zhì)濃度和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量溫度對被動運(yùn)輸和主動運(yùn)輸?shù)挠绊?、溫度直接影響分子運(yùn)動速率，從而影響到膜的流動性，對被動運(yùn)輸（自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散）產(chǎn)生影響。2、溫度影響膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（通道蛋白和載體蛋白）的活性，對協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸產(chǎn)生影響。3、溫度影響酶的活性，進(jìn)而影響呼吸作用，對主動運(yùn)輸產(chǎn)生影響。深入探究1、下圖表示與自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散有關(guān)的圖例或曲線。下列選項(xiàng)中對應(yīng)正確的是(

)A.肺泡上皮細(xì)胞吸收氧氣——①④B.人的成熟紅細(xì)胞吸收葡萄糖——②③C.甘油進(jìn)出細(xì)胞——①③D.肌肉細(xì)胞吸收