4.2主動運輸與胞吞胞吐課件高一上學期生物人教版（2019）必修1

被動運輸自由擴散協(xié)助擴散圖例運輸方向特點影響因素舉例高濃度→低濃度(順濃度梯度)順濃度梯度、不需轉(zhuǎn)運蛋白、不消耗能量順濃度梯度、需轉(zhuǎn)運蛋白，不消耗能量濃度差濃度差、轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量復(fù)習回顧①葡萄糖結(jié)合載體蛋白進入紅細胞；

③Na+進入神經(jīng)細胞，K+出神經(jīng)細胞。②大部分水通過通道蛋白；

①氣體分子（O2、CO2、N2）

②脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯）

③脂質(zhì)分子（膽固醇、性激素等）④少部分水問題探討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。血液中碘濃度低碘濃度高甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘是通過被動運輸嗎？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細胞提供能量？這種跨膜運輸是特例還是有一定的普遍性？討

論不是需要具有普遍性人紅細胞吸收K+輪藻細胞吸收K+小腸上皮細胞吸收氨基酸,葡萄糖實例1：小腸液中氨基酸、葡萄糖的濃度遠低于小腸上皮細胞的濃度，但仍可吸收。實例2：人紅細胞中K+的濃度比血漿高30倍。實例3：輪藻細胞中K+的濃度比周圍水環(huán)境高63倍。ATP第四章

細胞的物質(zhì)輸入和輸出第2節(jié)

主動運輸與胞吞、胞吐1.主動運輸與被動運輸?shù)膮^(qū)別是什么?這對于細胞的生活有什么意義?2.胞吞、胞吐有什么特點?對于細胞的生命活動有什么意義?3.物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞脚c細胞膜的結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系?【本節(jié)聚焦】物質(zhì)______________跨膜運輸，需要____________的協(xié)助，同時消耗細胞內(nèi)化學反應(yīng)所釋放的__________。1.定義：閱讀書本P69，完成下列填空2.特點：3.實例：載體蛋白能量逆濃度梯度逆濃度梯度（低→高）；需載體蛋白；需消耗能量（ATP）。①小腸絨毛上皮細胞吸收葡萄糖、氨基酸、無機鹽等；②植物吸收礦質(zhì)元素；一、主動運輸③K+進細胞，Na+出細胞④腎小管重吸收葡萄糖、無機鹽等（1）特異性；（2）與被轉(zhuǎn)運的離子或分子結(jié)合；（3）轉(zhuǎn)運過程中空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；（4）可重復(fù)利用。5.載體蛋白特點：轉(zhuǎn)運蛋白通道蛋白：只參與協(xié)助擴散載體蛋白：參與協(xié)助擴散或者

主動運輸6.主動運輸有關(guān)細胞器：核糖體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體4.過程：7.意義：通過主動運輸____________________，排出____________和對

，

。選擇吸收所需的物質(zhì)代謝廢物從而保證細胞和個體生命活動的需要細胞有害的物質(zhì)主動運輸?shù)倪^程離子或分子與膜上載體蛋白特定部位結(jié)合。（一種載體蛋白通常只適合與一種或一類離子或分子結(jié)合。）在能量推動下，載體蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。離子或分子從膜一側(cè)轉(zhuǎn)運到另一側(cè)釋放出來，載體蛋白又恢復(fù)原狀。8.影響主動運輸?shù)囊蛩?1)自由擴散：_______。(2)協(xié)助擴散：________________。(3)主動運輸：__________。細胞內(nèi)外濃度差細胞內(nèi)外濃度差和載體蛋白的數(shù)量載體蛋白的數(shù)量和能量外因包括：細胞內(nèi)外濃度差、氧氣濃度、溫度濃度差主要影響自由擴散和協(xié)助擴散。Q點之后運輸速率不變的原因是

。載體蛋白的數(shù)量有限P點時：

為物質(zhì)的吸收提供能量。Q點以后：受

以及其他限制因素的影響，運輸速率不再增加。無氧呼吸載體蛋白數(shù)量O2濃度通過影響細胞呼吸進而影響主動運輸?shù)乃俾?.若以呼吸速率為自變量呢？2.哺乳動物成熟紅細胞的主動運輸用哪條曲線表示?為什么？溫度影響分子的運動,也影響呼吸酶活性。

囊性纖維化發(fā)生的一種主要原因是：患者肺部支氣管上皮細胞表面轉(zhuǎn)運氯離子的

的功能發(fā)生異常，導(dǎo)致患者支氣管中黏液增多，造成細菌感染。肺黏液阻塞了氣道與社會的聯(lián)系載體蛋白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(zhuǎn)運蛋白的運輸方式，是用來運輸離子和小分子的，也無法轉(zhuǎn)運這些大分子。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？胞吞過程①大分子與膜上的

結(jié)合；②細胞膜

，包圍著大分子結(jié)合；③小囊從細胞膜

下來，形成

，進入細胞內(nèi)部。受體蛋白內(nèi)陷形成小囊分離囊泡二、胞吞與胞吐胞吐過程①細胞需要外排的大分子，先在細胞內(nèi)形成

；②囊泡移到細胞膜處，與細胞膜

；③大分子排出到細胞外。囊泡融合1.是否需要能量？2.是否需要載體蛋白？3.是否與膜蛋白有關(guān)？4.依賴于細胞膜的什么特性?5.有何意義?請根據(jù)胞吞、胞吐的過程，思考：1.特點：①不需要載體蛋白，需要膜蛋白（受體蛋白）②需要能量2.結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：膜具有一定流動性3.影響因素：溫度和能量等4.實例：變形蟲攝取食物、吞噬細胞吞噬細菌、分泌蛋白的合成與運輸?shù)?。變形蟲的胞吞、胞吐示意圖二、胞吞與胞吐（運輸大分子）補充：大分子物質(zhì)也通過核孔運輸，如RNA、蛋白質(zhì)等

某些小分子物質(zhì)運輸也通過胞吞胞吐，如神經(jīng)遞質(zhì)等胞吞形成的囊泡可以在細胞內(nèi)可以被溶酶體溶解。1.胞吞胞吐過程的實現(xiàn)與生物膜結(jié)構(gòu)的特性有什么關(guān)系？2.游離于細胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體合成的蛋白質(zhì)多是供細胞自身使用，而附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)能夠分泌到細胞外。試分析其中的道理。思考·討論細胞膜結(jié)構(gòu)的流動性是胞吞、胞吐的基礎(chǔ)；胞吞、胞吐過程中膜的變性本身也體現(xiàn)了膜的流動性。

游離的核糖體所合成的蛋白質(zhì)也只能游離于細胞質(zhì)基質(zhì)中。由于蛋白質(zhì)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?shù)郊毎?，所以一般只能留在細胞?nèi)供細胞自身使用。

而附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)能夠進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中，并借助囊泡移動進入高爾基體，經(jīng)加工包裝后，包裹在囊泡中的蛋白質(zhì)就可以胞吐的方式分泌到細胞外。（通過飲食傳播）注意個人飲食衛(wèi)生、加強公共衛(wèi)生建設(shè)1.阿米巴痢疾內(nèi)變形蟲是如何在進入腸道內(nèi)部，

并獲取食物的？先通過胞吐作用分泌蛋白酶，溶解腸壁組織，再通過胞吞作用攝取腸壁組織。2.如何預(yù)防？“吃”腸壁的變形蟲與社會的聯(lián)系與社會的聯(lián)系除一些不帶電荷的小分子可以

的方式進出細胞外，離子和較小的有機分子（如葡萄糖和氨基酸等）的跨膜運輸必須借助于

，這又一次體現(xiàn)了蛋白質(zhì)是生命活動的承擔者。

一種轉(zhuǎn)運蛋白往往只適合轉(zhuǎn)運特定的物質(zhì)，因此，細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的

，或轉(zhuǎn)運蛋白

的變化，對許多物質(zhì)的跨膜運輸起著決定性的作用，這也是細胞膜具有

的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。像蛋白質(zhì)這樣的生物大分子，通過

或

進出細胞，其過程也需要

的參與，更離不開膜上

的流動性。選擇透過性自由擴散轉(zhuǎn)運蛋白1.一些不帶電荷的小分子：

;自由擴散2.離子和有機小分子借助于轉(zhuǎn)運蛋白3.大分子物質(zhì)：

。膜具流動性

轉(zhuǎn)運蛋白:其種類和數(shù)量對物質(zhì)的跨膜運輸起決定性作用

膜具選擇透過性

胞吞(特定蛋白參與)、胞吐(特定蛋白參與)蛋白質(zhì)是生命活動的承擔者。磷脂雙分子層P72：小結(jié)種類和數(shù)量空間結(jié)構(gòu)膜上蛋白質(zhì)胞吞胞吐課堂小結(jié)物質(zhì)進出細胞方式的判斷方法被運輸?shù)奈镔|(zhì)看物質(zhì)的大小大分子或顆粒小分子或離子胞吞胞吐是否消耗能量消耗能量不消耗能量主動運輸被動運輸載體蛋白協(xié)助擴散自由擴散需要轉(zhuǎn)運蛋白不需轉(zhuǎn)運蛋白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)助擴散呼吸抑制劑主動運輸被動運輸?shù)鞍踪|(zhì)抑制劑協(xié)助擴散自由擴散探究物質(zhì)跨膜運輸方式的實驗設(shè)計思路

檉柳是強耐鹽植物，它的葉子和嫩枝可以將吸收到植物體內(nèi)的無機鹽排出體外。檉柳根部吸收無機鹽離子是主動運輸還是被動運輸？請設(shè)計實驗加以證明，說出實驗思路。設(shè)計實驗探究物質(zhì)跨膜運輸方式（課本P72）思考：主動運輸和被動運輸區(qū)別？是否需要細胞供能對照實驗設(shè)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：幼苗+溶液（K+）+正常呼吸條件

乙組：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。自由擴散協(xié)助擴散主動運輸1.逆濃度梯度一定是主動運輸2.需要通道蛋白一定是協(xié)助擴散3.需要載體蛋白的可能時主動運輸，也可能時協(xié)助擴散4.需要能量的小分子物質(zhì)運輸一定是主動運輸4.被動運輸是平衡（減?。舛炔?.主動運輸會建立（增大）濃度差補充：一、概念檢測1.物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞脚c物質(zhì)的特點和細胞膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)。判斷下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)谋硎鍪欠裾_。(1)細胞膜和液泡膜都相當于半透膜（)(2)水分子進入細胞，是通過自由擴散方式進行的（

）(3)載體蛋白和通道蛋白在轉(zhuǎn)運分子和離子時，其作用機制是一樣的（

）√××練習與應(yīng)用課本P672.下列各項無法通過質(zhì)壁分離實驗證明的是（）A.成熟植物細胞的死活B.原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大C.成熟的植物細胞能進行滲透吸水D.水分子可以通過通道蛋白進入細胞D練習與應(yīng)用課本P673.假如將甲乙兩個植物細胞分別放入蔗糖溶液和甘油溶液中，兩種溶液溶質(zhì)的濃度均比細胞液溶質(zhì)的濃度高，在顯微鏡下連續(xù)觀察甲乙兩細胞的變化是（

）A.甲乙兩細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，不發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原B.甲乙兩細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，但乙細胞隨后又發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原C.甲乙兩細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，但甲細胞隨后又發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原D.甲乙兩細胞均發(fā)生質(zhì)壁分離，后又均發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原B練習與應(yīng)用課本P67二、拓展應(yīng)用1.細胞液中物質(zhì)的濃度對于維持細胞的生命活動非常重要?，F(xiàn)提供紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞，請設(shè)計實驗，測定該細胞的細胞液溶質(zhì)的濃度相當于多少質(zhì)量分數(shù)的蔗糖溶液。寫出你的實驗思路，并分析其中的基本原理?？梢耘渲瞥鲆幌盗袧舛忍荻鹊恼崽侨芤?將紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞置于配好的各種濃度的蔗糖溶液中,適當時間后用顯微鏡觀察細胞質(zhì)壁分離情況。記錄剛好發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞所用的蔗糖溶液濃度,以及剛好尚未發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞所用的蔗糖溶液濃度,據(jù)此推算出細胞液溶質(zhì)濃度應(yīng)介于這兩個濃度之間。練習與應(yīng)用課本P67二、拓展應(yīng)用2.溫度變化會影響水分通過半透膜的擴散速率嗎？請你提出假設(shè)，并設(shè)計檢驗該假設(shè)的實驗方案。假設(shè):溫度變化會影響水分通過半透膜的擴散速率設(shè)計實驗提示:可以借用本節(jié)問題探討中的滲透裝置進行實驗。將該滲透裝置于不同溫度的環(huán)境中,通過比較不同溫度下漏斗管液面上升速度的快慢,判定溫度是否影響水分子的擴散速度,實驗中要注意排除各種無關(guān)變量的干擾，如置于不同溫度中的漏斗內(nèi)的蔗糖溶液的量和濃度必須相等,以確保實驗的準確性。練習與應(yīng)用課本P67P72練習與應(yīng)用一、概念檢測1.一種物質(zhì)進行跨膜運輸?shù)姆绞脚c該物質(zhì)的分子大小等性質(zhì)有關(guān)。判斷下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)南嚓P(guān)表述是否正確。（1）相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)或離子都可以通過自由擴散進入細胞內(nèi)（）。（2）大分子有機物要通過轉(zhuǎn)運蛋白的作用才能進人細胞內(nèi)，并且要消耗能量（）。（3）被動運輸都是順濃度梯度進行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的轉(zhuǎn)運蛋白。（）（4）主動運輸都是逆濃度梯度進行的，既要消耗細胞的能量，也需要借助膜上的載體蛋白。（）√×××練習與應(yīng)用2.下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?，錯誤的是（）A.果脯在腌制中慢慢變甜，是細胞通過主動運輸吸收糖分的結(jié)果B.脂溶性物質(zhì)較易通過自由擴散進出細胞C.葡萄糖進入紅細胞需要借助轉(zhuǎn)運蛋白，但不消耗能量，屬于協(xié)助擴散D.大腸桿菌吸收K＋既消耗能量，又需要借助膜上的載體蛋白，屬于主動運輸A練習與應(yīng)用3.細胞內(nèi)的生物大分子（如胃蛋白酶原）運出細胞的方式是（）A.胞吐B.自由擴散C.協(xié)助擴散D.被動運輸A二、拓展應(yīng)用1.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(nèi)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?參考答案：放入蒸餾水中的草履蟲,其伸縮泡的伸縮頻率加快,放入海?中的則伸縮頻率減慢。2.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(nèi)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(shè)計實驗加以證明，請說出實驗思路參考答案：主動運輸和被動運輸?shù)膮^(qū)別之一是否需要能量?能量來自細胞呼吸,故可通過抑制根細胞呼吸,并觀察無機鹽離子吸收速率是否受影響來判斷其吸收過程屬于主動運輸還是被動運輸。具體步驟:取甲、兩組??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;甲組給予正常的細胞呼吸條件,乙組抑制細胞呼吸;一段時間后測定兩組植株根系對Ca2+、K+的吸收速率,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鹽為被動運輸;若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率,說明檉柳從壤中吸收無機鹽是主動運輸。教材第74頁

復(fù)習與提高

一、選擇題

1.A

[將發(fā)生質(zhì)壁分離的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞置于清水中，液泡會吸水，顏色將變淺。]2.A

[將剛萎蔫的菜葉放入清水中，菜葉細胞會滲透吸水，水分通過自由擴散和協(xié)助擴散進入細胞。]3.C

[K＋進入小腸絨毛上皮細胞的方式是主動運輸，需要載體蛋白協(xié)助。]4.D

[加熱使生物膜失去了選擇透過性，花青素從細胞液進入水中。]二、非選擇題1.2.(1)K＋、Mg2＋這兩種離子的濃度細胞內(nèi)大于細胞外，細胞若要吸收這兩種離子必須逆濃度梯度進行(2)Na＋、Cl－

這兩種離子的濃度細胞內(nèi)小于細胞外，細胞若要排出這兩種離子必須逆濃度梯度進行3.(1)滲出變大(2)緩慢增大后趨于穩(wěn)定蔗糖清水(3)乙二醇變大(4)中央液泡補充：主動運輸需要的能量來源于ATP水解釋放的能量。過程參考教材88頁圖5-7。主動運輸兩類主動運輸：

第一類：直接消耗ATP的主動運輸,通常稱為泵（ATP驅(qū)動泵）。①Na+-K+泵②H+泵ATP驅(qū)動泵既是載體同時也是催化ATP水解的酶。主動運輸?shù)诙悾洪g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+泵需要消耗ATP。兩類主動運輸：

腎小管上皮細胞吸收葡萄糖同上。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(nèi)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(nèi)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(shè)計實驗加以證明，請說出實驗思路。旱花檉柳主動運輸被動運輸協(xié)助擴散自由擴散(1)探究是主動運輸還是被動運輸：（自變量：有無能量供應(yīng)）（自變量：有無轉(zhuǎn)運蛋白）設(shè)計實驗探究物質(zhì)跨膜運輸方式實驗步驟

1.取材、分組、編號2.實驗處理（控制自變量）3.觀察記錄（檢測因變量）4.預(yù)測實驗結(jié)果與結(jié)論1.取生長狀況基本相同的檉柳幼苗，隨機分為甲乙兩組，

放置在適宜濃度的含有Ca2+，K+的溶液中；2.甲組給予正常的細胞呼吸條件；乙組

；3.一段時間后，檢測

；4.若

，

則檉柳的根部吸收無機鹽離子是被動運輸；

若

，

則檉柳的根部吸收無機鹽離子是主動運輸抑制細胞呼吸甲乙兩組植株根對Ca2+，K+的吸收速率相同甲組植株根對Ca2+，K+的吸收速率大于乙組兩組植株根對Ca2+，K+的吸收速率

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

作用分泌蛋白分解酶，溶解人的腸壁組織，通過

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(shè)是預(yù)防阿米巴痢疾的關(guān)鍵措施。與社會的聯(lián)系與社會的聯(lián)系胞吐胞吞該圖代表哪種跨膜運輸？主動運輸?shù)?種類型知識拓展（ATP直接供能）（ATP間接接供能）同向協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白和反向協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白所利用的能量儲存在一種溶質(zhì)的電化學梯度中光能—細菌質(zhì)膜上的H+泵1.與主動運輸有關(guān)的細胞器有？核糖體（合成載體蛋白）、線粒體（提供能量）、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體載體蛋白數(shù)量、能量2.影響主動運輸速率的因素有？根據(jù)主動運輸特點思考：PPP點前后的限制因素？←限制因素：載體蛋白的數(shù)量限制因素：能量

↓←限制因素：能量限制因素：載體蛋白數(shù)量

↓P→影響呼吸速率，影響能量供應(yīng)←無氧呼吸供能←限制因素：O2濃度限制因素：載體蛋白數(shù)量

↓P←限制因素：物質(zhì)濃度限制因素：載體蛋白數(shù)量或能量

↓甲狀腺濾泡上皮細胞內(nèi)碘的濃度比血液中高20-30倍輪藻細胞中K+的濃度比周圍水環(huán)境高63倍意義：通過主動運輸____________________，排出________________和對_____________________，

。選擇吸收所需的物質(zhì)代謝廢物細胞有害的物質(zhì)從而保證細胞和個體生命活動的需要主動運輸普遍存在鹽腺的分泌液主要含NaCl，排出比海水濃度大的溶液，保持體液的滲透平衡桐花樹生活在高鹽度的海水中，通過葉片排出多余的鹽分，維持體內(nèi)低濃度的鹽類，以減輕鹽對植物的傷