【生物】主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐課件-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期人教版必修一

【課前準(zhǔn)備】必修1課本1、在觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的過程中，某同學(xué)在視野中看到生活著的洋蔥表皮細(xì)胞正處于如圖狀態(tài)，a、b表示兩處溶液的濃度，由此推測（）A、細(xì)胞正在發(fā)生滲透吸水B、細(xì)胞的滲透體系正保持動態(tài)平衡C、細(xì)胞正在滲透失水D、上述三種情況都可能存在2、完成表格3、載體蛋白與通道蛋白的異同點(diǎn)？4、水分子進(jìn)出細(xì)胞的方式？被動運(yùn)輸方向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能量舉例影響因素及曲線自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散DⅣ.植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用1.判斷細(xì)胞的死活：只有活的植物細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原。2.防腐殺菌：在高濃度溶液中，細(xì)菌等微生物將因失水過多而死亡。3.比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，細(xì)胞液濃度越??；反之細(xì)胞液濃度越大。4.測定植物的細(xì)胞液濃度范圍介于剛好尚未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的溶液濃度之間。不同植物細(xì)胞同一濃度的蔗糖溶液發(fā)生質(zhì)壁分離＋鏡檢待測植物細(xì)胞一系列濃度梯度的蔗糖溶液剛剛質(zhì)壁分離＋鏡檢【思維拓展】1.將某植物細(xì)胞放入一定濃度的甘油或尿素溶液中，發(fā)生質(zhì)壁分離后又自動復(fù)原了，請分析原因。2.將某植物細(xì)胞放入一定濃度的KNO3溶液中，發(fā)生質(zhì)壁分離后又自動復(fù)原了，請分析原因。與該過程相關(guān)的細(xì)胞器?先后發(fā)生的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式？4.2

主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐

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？3、這在各種物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸中是特例還是有一定的普遍性？甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞不是，被動運(yùn)輸是從高濃度到低濃度運(yùn)輸。需要有普遍性。

資料1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。材料分析，小組討論（2）小腸上皮細(xì)胞從小腸液吸收葡萄糖、氨基酸是_________濃度梯度運(yùn)輸。Na+K+261501145紅細(xì)胞內(nèi)紅細(xì)胞外（血漿）排出吸收0.32.21.65.8小腸液小腸上皮細(xì)胞內(nèi)葡萄糖氨基酸吸收吸收逆（1）紅細(xì)胞從血漿中吸收K+，排出Na+是_________濃度梯度運(yùn)輸。逆資料2：材料分析，小組討論材料分析，小組討論

胡蘿卜植株對磷酸鹽的吸收可以從低濃度到高濃度，為探究胡蘿卜對磷酸鹽的吸收是否需要能量，研究人員做了以下實(shí)驗(yàn)：細(xì)胞完成逆濃度梯度運(yùn)輸需要__________，______________提供能量，有氧呼吸的主要場所是________________。結(jié)論：能量有氧呼吸線粒體資料3：為探究細(xì)胞吸收磷酸鹽是否需要載體蛋白：①研究人員合成人工膜將其置于磷酸鹽溶液中，并提供能量，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)前后磷酸鹽濃度幾乎沒有發(fā)生改變。②隨后研究人員又在人工合成的脂雙層膜中鑲嵌入某種蛋白質(zhì)，將新合成的人工膜其置于磷酸鹽溶液中，并提供能量，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)前后磷酸鹽濃度降低了。材料分析，小組討論細(xì)胞完成逆濃度梯度運(yùn)輸需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)論：資料4：1.主動運(yùn)輸?shù)亩x：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)的化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫做主動運(yùn)輸。2.主動運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)：（1）運(yùn)輸方向：3.主動運(yùn)輸?shù)倪^程：離子或分子與載體蛋白結(jié)合載體蛋白構(gòu)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變以轉(zhuǎn)運(yùn)離子或分子載體蛋白復(fù)原釋放離子或分子逆濃度梯度（低濃度→高濃度）（2）需要載體蛋白，需要能量。

(一種載體蛋白只適合與一種或一類離子、分子結(jié)合)

(1)具有特異性（或?qū)Ｒ恍裕?3)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；(2)與被轉(zhuǎn)運(yùn)的離子或分子結(jié)合；(4)可重復(fù)利用；4、載體蛋白的特點(diǎn)(5)具有飽和性。5、影響主動運(yùn)輸速率的因素:

。載體蛋白數(shù)量、能量運(yùn)輸速度載體數(shù)量運(yùn)輸速度

能量6、與主動運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器：

。核糖體(合成載體);線粒體(產(chǎn)生能量)7、意義：通過主動運(yùn)輸____________________，排出________________和對_____________________，從而保證細(xì)胞和個(gè)體生命活動的需要。吸收所需的物質(zhì)代謝廢物細(xì)胞有害的物質(zhì)PQ運(yùn)輸方式濃度方向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能量實(shí)例圖例小分子被動運(yùn)輸主動運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散高→低高→低低→高×√√××√①氣體：氧氣、二氧化碳②脂溶性小分子：甘油、脂肪酸③水葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞、腎小管對水的重吸收

小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸根據(jù)圖示和對概念的理解，完成下列表格解讀

坐標(biāo)圖以上各圖分別對應(yīng)哪種跨膜運(yùn)輸方式？圖中A、B、C三點(diǎn)物質(zhì)運(yùn)輸速率的限制因素分別是什么？？協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散或自由擴(kuò)散載體蛋白數(shù)量的限制載體蛋白數(shù)量的限制能量的限制自由擴(kuò)散主動運(yùn)輸氧氣濃度是如何影響被動運(yùn)輸和主動運(yùn)輸?shù)哪兀?、有些物質(zhì)跨膜運(yùn)輸時(shí)可能是主動運(yùn)輸也可能是協(xié)助擴(kuò)散。比如小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖采用的是主動運(yùn)輸，但是小腸絨毛上皮細(xì)胞將葡萄糖運(yùn)進(jìn)組織液則是協(xié)助擴(kuò)散。松土可以增加土壤中O2含量，促進(jìn)植物根的有氧呼吸，有利于植物吸收無機(jī)鹽離子。與社會的聯(lián)系2、植物生長需從土壤中吸收大量無機(jī)鹽。請解釋在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中為什么要給作物松土？與社會的聯(lián)系3、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(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的載體蛋白（CFTR)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。

基因療法肺黏液阻塞了氣道物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)谋容^：項(xiàng)目被動運(yùn)輸主動運(yùn)輸自由擴(kuò)散（簡單擴(kuò)散）協(xié)助擴(kuò)散（異化擴(kuò)散）運(yùn)輸方向特點(diǎn)舉例影響因素高濃度→低濃度低濃度→高濃度不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不消耗能量需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，但不消耗能量既需要載體蛋白，也需要消耗能量O2、CO2、乙醇、苯等脂溶性物質(zhì)哺乳動物成熟紅細(xì)胞吸收葡萄糖小腸上皮細(xì)胞逆濃度吸收葡萄糖、無機(jī)鹽、氨基酸等物質(zhì)濃度物質(zhì)濃度、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量、能量（O2）二、胞吞和胞吐乳腺細(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)胞分泌的消化酶，都需要排出細(xì)胞外。其實(shí)，大部分細(xì)胞都能夠攝入和排出特定的大分子物質(zhì)。這些大分子是怎樣進(jìn)出細(xì)胞的呢?變形蟲攝取水中的有機(jī)物顆粒，就需要解決大分子物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的問題物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健?、胞吞過程：與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合細(xì)胞膜內(nèi)陷包圍著大分子從細(xì)胞膜分離大分子物質(zhì)小囊

囊泡

進(jìn)入接觸包圍凹陷分離需要能量二、胞吞與胞吐舉例：通過胞吞作用將胞外的__________攝取到細(xì)胞內(nèi)，最后在____________中消化降解成_____________________供細(xì)胞利用。主要發(fā)生在______________中，其作用不僅僅是____________________，主要是清除______________________及________________________。注意：一些病毒借助胞吞侵入機(jī)體單細(xì)胞真核生物（如變形蟲）：營養(yǎng)物溶酶體小分子有機(jī)物高等多細(xì)胞生物（吞噬細(xì)胞）：攝取營養(yǎng)物質(zhì)侵染機(jī)體的病原體衰老或凋亡的細(xì)胞吞噬細(xì)胞物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健?、胞吐過程：舉例:內(nèi)分泌腺細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)類激素、消化腺細(xì)胞分泌的消化酶等。大分子物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡排出移動到細(xì)胞膜處，與其融合需要能量二、胞吞與胞吐移動排出融合3.結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：4.意義：

通過胞吐細(xì)胞向外分泌分泌蛋白和激素，通過胞吞消滅細(xì)菌、癌細(xì)胞、及衰老的紅細(xì)胞、細(xì)胞碎片，保證生命活動的正常進(jìn)行。2.運(yùn)輸特點(diǎn)：提示：

胞吞、胞吐屬于跨膜運(yùn)輸，但穿過的膜層數(shù)為0層。1.運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)：二、胞吞與胞吐大分子或顆粒性物質(zhì)消耗能量、不需要載體（需要膜上的蛋白質(zhì)的參與）細(xì)胞膜的流動性判斷物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式非穿膜運(yùn)輸穿膜運(yùn)輸大分子等顆粒物質(zhì)大多數(shù)小分子和離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)排出細(xì)胞胞吞胞吐需要膜蛋白、耗能結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)細(xì)胞膜的流動性耗能、載體蛋白協(xié)助主動運(yùn)輸

不耗能被動運(yùn)輸不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散探究:物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1.探究是主動運(yùn)輸還是被動運(yùn)輸2.探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散呼吸抑制劑主動運(yùn)輸被動運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)抑制劑協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散胞吞形成的囊泡，在細(xì)胞內(nèi)可以被溶酶體降解。相關(guān)信息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?！髋c社會的聯(lián)系痢疾內(nèi)變形蟲吞噬人體細(xì)胞(放大500倍，圖中的綠色熒光細(xì)胞為痢疾內(nèi)變形蟲)物質(zhì)出入細(xì)胞方式的比較歸納總結(jié)物質(zhì)種類運(yùn)輸方式方向轉(zhuǎn)運(yùn)或載體蛋白能量實(shí)例離子、小分子物質(zhì)被動運(yùn)輸自由擴(kuò)散高濃度→低濃度不需要不需要水、氣體、乙醇、甘油、苯等協(xié)助擴(kuò)散高濃度→低濃度需要不需要水、葡萄糖、某些離子等主動運(yùn)輸?shù)蜐舛取邼舛刃枰枰∧c吸收葡萄糖、氨基酸及紅細(xì)胞吸收K＋等大分子物質(zhì)胞吐由膜內(nèi)到膜外不需要需要分泌蛋白的分泌胞吞由膜外到膜內(nèi)不需要需要變形蟲攝取有機(jī)物顆粒指點(diǎn)迷津1.需要載體蛋白協(xié)助的運(yùn)輸方式一定是主動運(yùn)輸嗎？2.消耗能量的運(yùn)輸方式一定是主動運(yùn)輸嗎？3.小分子物質(zhì)的運(yùn)輸方式一定是主動運(yùn)輸或者被動運(yùn)輸嗎？4.生物大分子都是通過胞吞、胞吐的方式運(yùn)輸嗎？5.同一種物質(zhì)進(jìn)入不同細(xì)胞的跨膜方式一定相同嗎？神經(jīng)遞質(zhì)（多巴胺、乙酰膽堿等）通過胞吐方式排出細(xì)胞RNA、蛋白質(zhì)可以通過核孔出入細(xì)胞核人成熟紅細(xì)胞吸收葡萄糖是通過協(xié)助擴(kuò)散；小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖是主動運(yùn)輸；小腸絨毛上皮細(xì)胞將葡萄糖運(yùn)進(jìn)組織液則是協(xié)助擴(kuò)散下列關(guān)于細(xì)胞的物質(zhì)輸入與輸出的敘述,正確的是(

)A.小分子物質(zhì)均能夠以被動運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)出細(xì)胞B.胞吐過程中囊泡與細(xì)胞膜的融合依賴于膜的流動性C.胞吐是順濃