(共28张PPT)
第4章
细胞的物质输入和输出
第2节主动运输与胞吞、胞吐
温故而知新
被动运输
自由扩散
协助扩散
协助扩散
转运蛋白
1、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗?
人体甲状腺分泌的甲状腺激素,在生命活动中起着重要作用。碘是合成甲状腺激素的重要原料,甲状腺滤泡上皮细胞内碘的浓度比血液中高20-30倍。
问题探讨
讨论
不是,被动运输是从高浓度到低浓度运输。
2、联想逆水行舟的情形,甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞提供能量?
讨论
需要
3、这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性?
有普遍性。
可以推断:
红细胞
主要吸收___主要排出___
K+
Na+
Ca2+
Cl-
70.1
74
3.2
111
Na+
K+
26
150
114
5
红细胞内
红细胞外(血浆)
人的红细胞和血浆的各种离子浓度(mmol/l)如下:
排出
吸收
排出
吸收
红细胞之所以能保持细胞内外离子浓度差恒定,
是因为这些离子是____浓度梯度运输。
逆
能量
思考:主动运输有什么样的特点?
细胞膜
载体蛋白
小分子物质
细胞外
细胞内
主动运输
主动运输
Active
transport
1.概念:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫主动运输。
主动运输
Active
transport
2.运输方向:低浓度
高浓度
3.特点:需要载体,需要能量(ATP)
4.实例:某些离子,氨基酸、葡萄糖等
注:载体蛋白具有专一性
一种载体蛋白只能与一种或一类的离子或分子结合
(逆浓度梯度)
主动运输
Active
transport
囊性纤维病
肺
黏液阻塞了气道
囊性纤维化病主要源于患者转运氯离子的CFTR蛋白异常,导致患者支气管黏液增多,易发细菌感染。
主动运输
Active
transport
主动运输(如a、e)
协助扩散(如c、d)
自由扩散(如b)
细胞外
细胞内
b
c
d
e
a
代表各种物质分子或离子
能量
能量
判断下列运输方式
主动运输
Active
transport
物质运输方式的比较
项
目
自由扩散
协助扩散
主动运输
运输方向
载体蛋白
细胞内的能量
代表例子
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
需要消耗
氧气、水、甘油等通过细胞膜
葡萄糖通过红细胞
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜;离子通过细胞膜等
水通过水通道
K+通过离子通道
影响跨膜运输的因素
影响自由扩散速率的因素:
浓度差
影响协助扩散速率的因素:
浓度差、
影响主动运输速率的主要因素:
载体种类和数量、
凡能影响细胞内产生能量的因素,都能影响主动运输,如氧气浓度、温度等。
1、影响因素
载体种类和数量
能量
自由扩散
下列各曲线图分别代表哪种运输方式?
2、曲线分析
(1)物质浓度(浓度差)
①
物质浓度
运输速率
A
·
物质浓度
运输速率
协助扩散或主动运输
②
载体有专一性和数量是有限的
因此,在协助扩散和主动运输中,具有“饱和效应”
①
②
影响细胞内能量的产生
(
3
)温度
温度
生物膜的流动性
酶活性
呼吸速率
物质运
输速率
胞吞胞吐
End/Ex-ocytosis
当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡进入细胞内部,这种现象叫作胞吞。
胞吞
胞吞形成的囊泡,在细胞内可以被溶酶体降解!
胞吞
胞吞胞吐
End/Ex-ocytosis
细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫作胞吐
胞吐
胞吞胞吐
End/Ex-ocytosis
不需要载体
需要能量
实例:
吞噬细胞吞噬抗原等
影响因素:
细胞膜的流动性、温度和能量等
特点:
实例:
分泌蛋白的分泌,
如抗体胰岛素、消化酶等
胞吞
细胞内
胞吐
细胞外
细胞内
膜具有一定流动性
结构基础:
细胞外
胞吞胞吐
End/Ex-ocytosis
痢疾内变形虫
变形虫既能通过胞吞摄取单细胞生物等食物,又能通过胞吐排出食物残渣和废物。在人体肠道内寄生的一种变形虫一一痢疾内变形虫,能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,并引发阿米巴痢疾。这种病原体通过饮食传播,注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施。
与社会的联系
物质跨膜运输方式的判断方法
方法技巧
跨膜运输
根据是否
需要能量
被动运输
主动运输或胞吞、胞吐
需要
不需要
根据是否需
要转运蛋白
根据是否需
要转运蛋白
需要
需要
不需要
不需要
协助扩散
胞吞胞吐
主动运输
自由扩散
(1)
(3)根据运输方向:
(2)
根据曲线图:
(4)根据常见物质的运输方式:
逆浓度梯度运输方式是主动运输。
1.如图甲表示某生物膜结构,a.b.c.d表示物质跨膜运输方式。图乙和图丙表示物质运输曲线,请据图回答:
(1)图甲中B表示的结构___________________,D表示__________________________。
(2)提取动物的细胞膜,最好选用______________________做材料;动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小,这说明B具有____________________。
(3)若图甲是线粒体膜,b过程运输的气体是__________,c运输方式符合图__________(乙或丙)所表示的物质运输曲线。
(4)若图甲表示人体红细胞膜,则可以表示K+运输的是图甲中______________,Na+的运输方式符合图_______________(乙或丙)所示曲线。
随堂练习
In-class
practice
磷脂双分子层
糖蛋白
哺乳动物成熟的红细胞
一定的流动性
氧气
乙
a
丙
2.主动运输的能量来源可以是另一种物质顺浓度梯度运输产生的能量。如图是物质进出小肠上皮细胞的示意图,下列有关叙述错误的是(
)
A.K+的持续转运可使小肠上皮细胞内外的K+浓度差增大
B.Na+/K+泵既能运输Na+和K+又能催化ATP水解
C.葡萄糖进出小肠上皮细胞的运输方式不同
D.葡萄糖进入小肠上皮细胞时不消耗ATP,属于被动运输
随堂练习
In-class
practice
D
3.如图是几种物质进出细胞方式中,运输速度与影响因素间的关系曲线图,下列与图相关的叙述中,正确的是( )
A.与甘油进出细胞相符的图有①③⑤
B.与葡萄糖进入红细胞相符的图有②④⑥
C.与K+进入丽藻细胞相符的图有②④⑤
D.与蛋白质进出细胞相符的图有②③⑥
随堂练习
In-class
practice
A