人教版高中生物必修1分子與細胞第4章第2節(jié)主動運輸與胞吞、胞吐課件

第2節(jié)主動運輸與胞吞、胞吐第4章細胞的物質輸入和輸出1．概念：物質__________進行跨膜運輸，需要________的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的____，這種方式叫作主動運輸。知識點1主動運輸逆濃度梯度載體蛋白能量2．過程結合：物質與膜上__________________結合。↓轉運：(1)能量推動。(2)載體蛋白的________發(fā)生變化。(3)物質從細胞膜____轉運到____________________________

____________。載體蛋白的特定部位空間結構一側另一側并釋放出來，載體蛋白隨后又恢復原狀3．實例(1)K＋、Ca2+和Na＋等離子通過細胞膜。(2)小腸上皮細胞吸收______________等分子。4．意義：保證細胞和個體______________，主動選擇吸收____________，排出____________________的物質。葡萄糖、氨基酸生命活動的需要所需要的物質代謝廢物和對細胞有害(P70“與社會的聯(lián)系”)人肺囊性纖維化發(fā)生的主要原因是患者肺部支氣管上皮細胞表面________功能異常，導致患者支氣管中黏液增多，造成細菌感染。載體蛋白通道蛋白參與主動運輸嗎？提示：不參與，通道蛋白參與協(xié)助擴散?；趯χ鲃舆\輸過程及生理意義的理解，判斷下列表述是否正確。1．氧氣濃度的高低對細胞逆濃度梯度吸收物質不造成影響。

(

)提示：氧氣濃度通過影響細胞呼吸產(chǎn)生的能量多少影響主動運輸。2．溫度影響主動運輸?shù)乃俾?，也影響被動運輸?shù)乃俾省?/p>

(

)3．細胞通過主動運輸使細胞膜內外的濃度趨于相等。

(

)提示：主動運輸?shù)姆较驗槟鏉舛忍荻龋韧馕镔|的濃度不等。4．主動運輸過程中載體蛋白空間結構的改變需要能量驅動。

(

)×√×√材料1

構建模型是研究物質出入細胞的方式中常用的科學方法。圖1是某小組同學所構建的模型及作出的相應說明。

材料3已知蟾蜍心肌細胞吸收Ca2+、K＋、C6H12O6的方式相同。為研究某種毒素對這三種物質吸收情況的影響，對蟾蜍的離體心臟施加一定量的某種毒素。1．圖1中①②③④各屬于哪種物質運輸方式？提示：①為自由擴散，②為協(xié)助擴散，③為協(xié)助擴散，④為主動運輸。2．從濃度、轉運蛋白、能量三個方面簡述①②③④所示物質運輸方式的特點。提示：①順濃度梯度運輸，不需要轉運蛋白，不需要能量；②順濃度梯度運輸，需要通道蛋白，不需要能量；③順濃度梯度運輸，需要載體蛋白，不需要能量；④逆濃度梯度運輸，需要載體蛋白，需要能量。3．從圖2中可以看出番茄和水稻對相關離子的吸收有何差異？這說明了什么？

4．請嘗試構建培養(yǎng)液中O2濃度對Mg2+主動運輸速率的影響曲線模型。提示：5．若施加某種毒素后Ca2+吸收明顯減少，但K＋、C6H12O6的吸收不受影響，試分析最可能的原因是什么。提示：由于載體蛋白具有專一性，該毒素可能抑制了轉運Ca2+的載體蛋白的活性，而對K＋、C6H12O6的運輸無影響。6．若施加某種毒素后，Ca2+、K＋、C6H12O6的吸收都受影響，其原因又是什么？提示：施加某種毒素后，Ca2+、K＋、C6H12O6的吸收都受影響，最可能的原因是該毒素能抑制細胞呼吸產(chǎn)生能量。[深化歸納]1．模式圖中物質跨膜運輸方式的判斷2．影響物質跨膜運輸曲線的分析及判斷(1)圖1、圖2表示物質濃度對跨膜運輸速率的影響，其中圖1表示的運輸方式為自由擴散，圖2表示的運輸方式是協(xié)助擴散或主動運輸。圖2中P點之后運輸速率不變的原因主要是膜上轉運蛋白的數(shù)量有限。(2)圖3、圖4表示O2濃度對跨膜運輸速率的影響，其中圖3表示的運輸方式為自由擴散或協(xié)助擴散，圖4表示的運輸方式為主動運輸。圖4中P點之后運輸速率不變的限制因素是載體蛋白的數(shù)量。(3)若圖3表示哺乳動物成熟紅細胞的物質運輸，還可表示主動運輸。[對點練習]1．主動運輸?shù)哪芰靠蓙碜訟TP水解或電化學梯度(離子的濃度梯度)，下圖是與小腸上皮細胞有關的葡萄糖、Na＋跨膜運輸?shù)氖疽鈭D，其中a、b、c表示轉運蛋白，“

”“

”的個數(shù)代表分子(或離子)的濃度。據(jù)圖分析，下列相關敘述正確的是(

)A．小腸上皮細胞通過a、c兩種轉運蛋白運輸Na＋的方式不同B．在轉運蛋白b、c的協(xié)助下，小腸上皮細胞內外的葡萄糖和Na＋濃度都趨于相等C．轉運蛋白a能同時轉運葡萄糖和Na＋，因此轉運蛋白a無特異性D．葡萄糖通過轉運蛋白a進入小腸上皮細胞所需能量由ATP水解提供√A

[小腸上皮細胞通過a轉運蛋白運輸Na＋時是順濃度梯度進行的，屬于協(xié)助擴散，而通過c運輸Na＋時是逆濃度梯度進行的，需要消耗ATP，是主動運輸，故小腸上皮細胞通過a、c兩種轉運蛋白運輸Na＋的方式不同，A正確；轉運蛋白c運輸Na＋，是由低濃度向高濃度一側運輸，為主動運輸，最終會使細胞外的Na＋濃度高于細胞內的Na＋濃度，B錯誤；據(jù)圖示分析可判斷葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞與Na＋從腸腔到小腸上皮細胞是相同的載體蛋白a，但該載體不能轉運其他的小分子或離子，因此說明該載體蛋白具有特異性，C錯誤；葡萄糖通過轉運蛋白a進入小腸上皮細胞是逆濃度梯度進行的，屬于主動運輸，其消耗的能量由細胞內外Na＋濃度差產(chǎn)生的電化學梯度提供，D錯誤。]

的吸收速率與O2濃度呈正相關主動運輸需要載體蛋白，作物乙根細胞的細胞膜上載體蛋白數(shù)量有限

物乙，作物甲需要能量多，消耗O2多

知識點2胞吞與胞吐

3．特點(1)需要消耗細胞呼吸所釋放的能量。(2)需要膜上______的參與→存在著選擇性。(3)與細胞膜上磷脂雙分子層的______有關。(4)存在細胞膜的分離與融合現(xiàn)象。4．意義為____________等生物大分子進出細胞提供了通道。蛋白質流動性蛋白質和多糖(P72“與社會的聯(lián)系”)痢疾內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。與變形蟲通過胞吞作用“吃掉”腸壁組織細胞相關的細胞器是什么？提示：溶酶體。5．細胞的物質輸入和輸出的基礎(1)協(xié)助擴散和主動運輸轉運蛋白的__________________________，對許多物質的跨膜運輸起著決定性的作用，這也是細胞膜具有__________的結構基礎。(2)胞吞和胞吐：需要膜上______的參與，更離不開膜上____________________。種類和數(shù)量或空間結構的變化選擇透過性蛋白質磷脂雙分子層的流動性基于對胞吞、胞吐過程的特點、意義等相關知識的認識，判斷下列表述是否正確。1．大分子有機物要通過轉運蛋白的作用才能進入細胞內，并且要消耗能量。

(

)提示：大分子有機物進入細胞需要膜上蛋白的參與，靠轉運蛋白無法運輸。2．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。

(

)×√3．引起阿米巴痢疾的病原體是細菌。

(

)提示：引起阿米巴痢疾的病原體是痢疾內變形蟲。4．胞吞、胞吐是特殊的現(xiàn)象，它們運輸物質不需要消耗細胞呼吸所釋放的能量。

(

)提示：胞吞、胞吐是普遍的現(xiàn)象，運輸物質時需消耗能量。5．生物膜結構的流動性是胞吞、胞吐的基礎。

(

)××√材料1

轉運蛋白雖然能夠幫助許多離子和小分子通過細胞膜，但是，對于像蛋白質和多糖這樣的生物大分子的運輸卻無能為力。變形蟲攝取水中的有機物顆粒，就需要解決大分子物質進入細胞的問題。乳腺細胞合成的蛋白質、內分泌腺分泌細胞合成的蛋白質類激素、消化腺細胞分泌的消化酶，都需要排出細胞外。其實，大部分細胞都能夠攝入和排出特定的大分子物質。這些大分子是怎樣進出細胞的呢？右圖為變形蟲的胞吞和胞吐示意圖。材料2

LDL是一種低密度脂蛋白，進入細胞后會被水解，釋放出膽固醇和脂肪酸，一旦體內的膽固醇過多就會導致細胞功能障礙發(fā)生疾病，最嚴重的就是導致血管內皮細胞受損，從而發(fā)生動脈粥樣硬化，這是造成心腦血管病的最主要原因之一。如圖是膽固醇進入細胞的方式：1．當細胞攝取大分子時，首先是大分子與膜上的蛋白質結合，從而引起這部分細胞膜內陷成小囊，包圍著大分子。試推測“膜上的蛋白質”有什么作用？提示：“膜上的蛋白質”起識別作用，保證細胞需要的分子能被細胞攝入。2．胞吞、胞吐過程的實現(xiàn)體現(xiàn)生物膜的什么特點？提示：生物膜的流動性。3．上述材料2的LDL進入細胞的方式是什么？判斷依據(jù)是什么？提示：胞吞。LDL是一種低密度脂蛋白，屬于大分子物質，進入細胞的方式為胞吞。4．結合材料2有關內容分析如何預防膽固醇過高？提示：形成健康的飲食習慣，減少膽固醇的攝入，適當進行體育鍛煉，增強代謝能力。[深化歸納]1．胞吞和胞吐(1)通過胞吞和胞吐方式運輸?shù)奈镔|可以是固體，也可以是液體，一般是一些顆粒性物質、蛋白質以及多糖等大分子，某些小分子物質也可通過胞吞和胞吐方式運輸。(2)胞吞和胞吐都不需要載體蛋白，但需要膜上蛋白質的參與，需要消耗細胞呼吸所釋放的能量。(3)胞吞、胞吐通過膜的融合將物質吸收到細胞內或釋放到細胞外，體現(xiàn)了細胞膜具有一定的流動性。(4)胞吞形成的囊泡，在細胞內可以被溶酶體降解。2．“三看法”判斷物質跨膜運輸方式[對點練習]3．由受體介導的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用，主要用于攝取特殊的生物大分子。其過程如下圖所示，下列有關敘述錯誤的是(

)A．該過程以膜的流動性為基礎B．由受體介導的胞吞過程存在細胞識別并需要內部供能C．Na＋、K＋等無機鹽離子也可通過此方式運輸D．該過程不能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性√C

[胞吞作用有細胞膜的凹陷，以膜的流動性為基礎，A正確；由圖可知，大分子物質與受體結合時首先需要經(jīng)過識別作用，且胞吞過程需要消耗細胞呼吸產(chǎn)生的ATP，B正確；Na＋、K＋等無機鹽離子是小分子物質，通過協(xié)助擴散或主動運輸進行跨膜運輸進出細胞，而圖示為胞吞過程，C錯誤；由該圖示可知受體介導的胞吞作用是生物大分子的運輸過程，以膜的流動性為基礎，存在細胞識別并需內部供能，但不能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性，D正確。]4．如圖表示物質進入細胞的四種方式，下列說法正確的是(

)A．溫度只影響圖中②和③過程的速率B．小腸上皮細胞吸收乙醇和氨基酸的方式分別是②、③C．由圖可知，細胞膜上某些蛋白質可能同時具有催化和運輸功能D．吞噬細胞通過④過程吞噬病原體依賴于膜的選擇透過性√C

[溫度影響分子的運動速率、膜的流動性、酶的活性，即圖中①②③④四種運輸方式都會受到溫度的影響，A錯誤；乙醇進入細胞的方式是自由擴散，對應題圖中的①，B錯誤；由圖可知，ATPase為ATP酶，具有催化功能，在題圖生理過程中還具有載體蛋白的運輸功能，因此細胞膜上某些蛋白質可能同時具有催化和運輸功能，C正確；④過程屬于胞吞作用，吞噬細胞通過④過程吞噬病原體依賴于細胞膜的流動性，D錯誤。]1．物質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化學反應所釋放的能量，這種方式叫作主動運輸。2．通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質，從而保證細胞和個體生命活動的需要。3．大分子物質進出細胞可以采取胞吞、胞吐的運輸方式，胞吞、胞吐也需要消耗細胞呼吸所釋放的能量。4．一些不帶電荷的無機小分子和脂溶性的有機小分子可以通過自由擴散的方式進出細胞，離子和一些較小的有機分子的跨膜運輸必須借助于轉運蛋白。1．下列有關主動運輸?shù)臄⑹鲥e誤的是(

)A．主動運輸過程中，需要載體蛋白協(xié)助和ATP提供能量B．細胞膜上的載體種類決定了細胞主動吸收的物質的類別C．主動運輸?shù)慕Y果是細胞內外的濃度差趨于0D．溫度可通過影響生物膜的流動性來影響物質運輸速率課堂檢測素養(yǎng)測評243題號15√C

[主動運輸?shù)慕Y果是使細胞內外維持一定的濃度差，C錯誤。]2．正常情況下，甲、乙兩種物質在同一動物細胞內外的濃度情況如圖所示。在進行跨膜運輸時，下列說法正確的是(

)A．甲運出細胞一定有載體蛋白的參與B．甲進入細胞一定需要能量C．乙運出細胞一定有載體的參與D．乙進入細胞一定不需要能量√243題號15A

[甲運出細胞是逆濃度梯度進行的主動運輸，需要消耗能量，一定有載體蛋白的參與，A正確；甲進入細胞是順濃度梯度進行的，不需要能量，B錯誤；乙運出細胞是順濃度梯度進行的，不一定有載體的參與，C錯誤；乙進入細胞是逆濃度梯度進行的，一定需要能量，D錯誤。]243題號153．如圖表示植物從土壤中吸收某離子的過程。下列相關敘述中，不正確的是(

)A．該離子的運輸既需載體蛋白也需ATP，所以是主動運輸B．該離子可以從低濃度到高濃度運輸C．如果細胞膜上運輸該離子的載體蛋白被去除，則該離子不能被運輸D．運輸該離子的載體蛋白不能被重復利用√243題號15D

[從圖中可以看出，該離子的運輸既需要消耗ATP也需要載體蛋白協(xié)助，且運輸方向是從低濃度到高濃度的，所以可以判斷該離子的運輸方式是主動運輸，A、B正確；該礦質離子的運輸需要載體蛋白，如果細胞膜上運輸該礦質離子的載體蛋白被去除，則該礦質離子不能被運輸，C正確；載體蛋白可以重復利用，D錯誤。]243題號154．下圖為新冠病毒侵入人體細胞的部分過程示意圖，下列敘述錯誤的是(

)A．該過程需要消耗細胞代謝產(chǎn)生的能量B．病毒進入細胞需要細胞膜上蛋白質的參與C．病毒進入細胞的方式依賴于細胞膜的流動性D．該過程說明細胞膜能進行細胞間的信息交流243題號15√D

[該侵染過程屬于胞吞，需要消耗細胞代謝產(chǎn)生的能量，A正確；新冠病毒的S蛋白需要與細胞膜上的受體識別，說明胞吞時離不開細胞膜上蛋白質的參與，B正確；新冠病毒需要通過胞吞方式進入人體細胞，依賴于細胞膜的流動性，C正確；新冠病毒沒有細胞結構，所以該過程不能體現(xiàn)細胞間的信息交流功能，D錯誤。]243題號155．如圖是物質進出細胞的四種方式的模式圖(黑點代表物質分子)，據(jù)圖回答：243題號15(1)圖中甲表示的運輸方式為__________，乙表示的運輸方式為__________，影響丙表示的運輸方式速率快慢的因素有_________________________________________________(寫出兩條即可)。(2)與甲方式相比，乙方式的主要特點是需要借助________，該物質是在細胞內的__________(填細胞器)上合成的。(3)細胞分泌蛋白質是通過_______(填編號)方式進行的，該種