(共34张PPT)
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大分子胞吞、
根据
胞吐
需要主动
大小小分子跨麇能量运输
不需载自由
离子运输
不需要被动体蛋白扩散
能量运输
需转运协助
蛋白扩散
载体蛋白的
种类和数量
耗主动运输
取决于载体蛋白
和能量
影响能量供
能运输方式
给的因素
体现
膜的流动性
胞吞、胞
大分子、颗
实例粒性物质主动运输与胞吞、胞吐
新课程标准 核心素养
1.举例说明主动运输的特点和意义。2.举例说明胞吞、胞吐的特点和意义。3.解释物质跨膜运输的方式与细胞膜结构的关系。 1.科学思维——结合图示和图表,掌握不同跨膜运输方式的特点及意义,提升比较归纳能力。2.生命观念——通过总结物质跨膜运输方式与细胞结构的关系,进一步认识生物体结构与功能相适应的特点。
知识点(一)主动运输
1.方向:逆浓度梯度,一般情况下物质分子从低浓度一侧运输到高浓度一侧。
2.条件:载体蛋白和能量
载体蛋白
3.生理意义:保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
(1)大分子有机物要通过载体蛋白的协助才能进入细胞。(×)
(2)需要消耗ATP的运输方式都是主动运输。(×)
(3)蛋白质都通过主动运输方式分泌到细胞外。(×)
(4)性激素通过主动运输分泌到细胞外。(×)
(5)主动运输过程中载体蛋白的空间结构不发生改变。(×)
1.(生命观念)主动运输的方向是怎样的?主动运输需要什么条件?
提示:逆浓度梯度,一般情况下物质分子从低浓度一侧运输到高浓度一侧。需要膜上的载体蛋白和细胞呼吸产生的能量。
2.(社会责任)主动运输需要的能量主要通过细胞进行有氧呼吸提供。植物生长需从土壤中吸收大量无机盐。请解释在农业生产中为什么要给作物松土?
提示:松土增加土壤O2含量,促进有氧呼吸,有利于植物主动吸收各种无机盐离子。
影响主动运输的因素
1.物质浓度
2.O2浓度
3.温度
1.有一种物质逆浓度梯度透过小肠绒毛上皮细胞膜,且需膜上蛋白质的协助。这种物质及其透过小肠绒毛上皮细胞膜的方式分别是( )
A.氧气,自由扩散 B.葡萄糖,协助扩散
C.葡萄糖,主动运输 D.蛋白质,胞吐
解析:选C 该物质在膜上蛋白质的协助下逆浓度梯度透过小肠绒毛上皮细胞膜,故为主动运输;葡糖糖进入小肠绒毛上皮细胞的方式为主动运输。
2.如图表示植物从土壤中吸收某种矿质元素离子的过程。下列相关叙述错误的是( )
A.该矿质元素离子的运输既需要载体蛋白也需要消耗能量,为主动运输
B.该矿质元素离子逆浓度梯度运输
C.如果细胞膜上运输该矿质元素离子的载体蛋白被去除,则该矿质元素离子不能被运输
D.运输该矿质元素离子的载体蛋白不能被重复使用
解析:选D 据题图可知,该矿质元素离子的运输既需要载体蛋白也需要消耗能量 ,是主动运输,A正确;该矿质元素离子逆浓度梯度运输,B正确;该矿质元素离子的运输需要载体蛋白,如果细胞膜上运输该矿质元素离子的载体蛋白被去除,则该矿质元素离子不能被运输,C正确;载体蛋白可重复使用,D错误。
知识点(二)胞吞和胞吐
1.胞吞和胞吐过程
(1)胞吞
①概念:是大分子与膜上的蛋白质结合,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,进入细胞内部的现象。
②实例:白细胞吞噬细菌、变形虫吞噬有机颗粒。
(2)胞吐
①概念: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,将大分子排出细胞的现象。
②实例:胰岛B细胞分泌胰岛素、抗体的分泌。
2.胞吞和胞吐特点
(1)由图中看出,胞吞和胞吐都要发生膜的弯曲、折叠和融合,这体现了生物膜的流动性特点。
(2)细胞的能量供应减少,胞吞和胞吐也会受到影响,这说明胞吞、胞吐也要消耗能量。
(1)分泌蛋白主要通过主动运输的方式排到细胞外。(×)
(2)细胞胞吞、胞吐大分子物质不消耗能量。(×)
(3)只有大分子物质才能进行胞吞、胞吐的运输。(×)
(4)细胞在不断胞吞的过程中,细胞膜的面积会越来越小。(×)
1.(科学思维)胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特点有什么关系?
提示:胞吞、胞吐过程的实现充分体现了生物膜的流动性。
2.(社会责任)科学家预测在不久的将来,能研制出可口服的“瘦素穿肠蛋白”的新产品来治疗肥胖,这种药品通过口服能进入人体血液,你推测这种药品穿过小肠上皮细胞最可能的方式是什么?说说你的理由。
提示:胞吞作用。“瘦素穿肠蛋白”的化学本质是蛋白质,为大分子物质,大分子物质以胞吞的方式进入细胞。
1.物质跨膜运输方式的比较
运输方式 运输方向 是否需要转运蛋白 是否消耗能量 图例 举例
被动运输 自由扩散 顺浓度梯度 不需要 不消耗 小部分水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等出入细胞
协助扩散 顺浓度梯度 需要载体蛋白或通道蛋白 不消耗 人的红细胞吸收葡萄糖,肾小管细胞吸收水
主动运输 逆浓度梯度 需要载体蛋白 消耗 小肠上皮细胞吸收氨基酸等
胞吞 细胞外↓细胞内 不需要 消耗 变形虫摄取食物
胞吐 细胞内↓细胞外 不需要 消耗 分泌蛋白的分泌
2.判断物质进出细胞的方式
[特别提醒]
(1)需要载体蛋白协助的运输方式不一定是主动运输,还可能是协助扩散。
(2)消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输,胞吞和胞吐也消耗能量。
(3)从高浓度到低浓度的运输方式不一定是自由扩散,还可能是协助扩散。
(4)小分子物质的运输方式不一定是主动运输或被动运输,如神经递质的释放方式是胞吐。
(5)生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的,如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。
(6)同一种物质进入不同细胞的跨膜运输方式可能不同,如人体红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,而小肠绒毛上皮细胞可以主动运输的方式吸收葡萄糖。
(7)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外,还有核糖体(载体蛋白的合成场所)。
1.由受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,主要用于摄取特殊的生物大分子。其过程如下图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.该过程以膜的流动性为基础
B.由受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能
C.Na+、K+等无机盐离子也可通过此方式运输
D.该过程不能体现细胞膜的选择透过性
解析:选C 由图示知受体介导的胞吞作用是生物大分子的运输过程,以膜的流动性为基础,存在细胞识别并需内部供能,但不能体现膜的选择透过性。Na+、K+为小分子物质,不能通过此种方式运输。
2.下图是细胞对大分子的胞吞(左)和对细菌的吞噬作用(右)示意图,下列判断错误的是( )
A.该图体现了生物膜具有一定的流动性
B.该图说明高尔基体与溶酶体的形成有关
C.该图说明不同生物膜在结构上具有一定的联系
D.该图说明胞吞和吞噬都是需要消耗能量的过程
解析:选D 胞吞和吞噬,这两个过程通过具膜小泡的形成和具膜小泡与细胞膜的融合来实现,体现了生物膜在结构上具有一定的流动性,A正确;由题图可知溶酶体是高尔基体分离的囊泡结构,说明高尔基体与溶酶体的形成有关,B正确;细胞膜向内凹陷形成囊泡,离开细胞膜回到细胞质中,细胞膜转化成了囊泡的膜,体现了细胞内生物膜在结构和功能上具有一定连续性,C正确;该图不能说明胞吞和吞噬都是需要消耗能量的过程,D错误。
[要语必背·网络构建]
一、要语必背
1.主动运输
(1)主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中。
(2)主动运输与被动运输的最大区别在于是否消耗能量。
(3)主动运输能够体现细胞膜的选择透过性。
2.胞吞和胞吐
(1)胞吞和胞吐的作用主要是运输大分子物质,但绝不仅仅转运大分子物质,如乙酰胆碱、去甲肾上腺素等神经递质的转运也以胞吐方式进行。
(2)胞吞形成的囊泡在细胞内可以被溶酶体降解。
二、网络构建
1.下列关于主动运输的说法错误的是( )
A.主动运输是逆浓度梯度进行的
B.主动运输消耗能量
C.主动运输需要借助膜上的载体蛋白
D.细胞内合成的消化酶是通过主动运输释放到细胞外的
解析:选D 主动运输是逆浓度梯度进行的,消耗能量并且借助膜上载体蛋白的协助。细胞内合成的消化酶属于大分子物质,通过胞吐的方式释放到细胞外。
2.关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述,正确的是( )
A.吸收不同矿质元素离子的速率都相同
B.低温不影响矿质元素离子的吸收速率
C.主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中
D.叶肉细胞不能以主动运输方式吸收矿质元素离子
解析:选C 植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的过程中既需要ATP水解提供能量,又需要细胞膜上的载体蛋白协助,由于细胞膜上不同离子的载体数目不同,故细胞吸收不同矿质元素离子的速率不同,A错误;矿质元素离子的吸收需要细胞呼吸提供能量,而低温会抑制与呼吸相关的酶的活性,进而影响能量的供应,导致对矿质元素离子的吸收速率降低,B错误;只有活细胞才能进行细胞呼吸产生ATP,且只有活细胞的细胞膜才具有选择透过性,因此主动运输矿质元素离子的过程只能发生在活细胞中,C正确;叶肉细胞能以主动运输方式吸收矿质元素离子,D错误。
3.下图表示小肠绒毛上皮细胞的细胞膜对不同物质的运输方式(运输的方向由箭头表明,黑点的数量代表每种物质的浓度),下列叙述正确的是( )
A.a物质可能是氧气,b物质可能是葡萄糖
B.a物质可能是水,b物质可能是甘油
C.a物质可能是胆固醇,b物质可能是氧气
D.a物质可能是葡萄糖,b物质可能是氨基酸
解析:选A a物质由高浓度一侧运输至低浓度一侧,不需要载体蛋白,也不消耗能量,属于自由扩散,故a物质可能是氧气、水、甘油或胆固醇;b物质由低浓度一侧运输至高浓度一侧,需要载体蛋白、消耗能量,运输方式为主动运输,故b物质可能是葡萄糖或氨基酸。
4.某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系,在研究某种物质的运输时,发现与曲线②和④相符,最可能是下列哪一过程( )
A.葡萄糖从血浆进入人的成熟红细胞
B.Na+通过离子通道进入神经细胞
C.小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸
D.组织细胞从组织液吸收氧气
解析:选C 曲线②和④中,该种物质有最大运输速率,说明不是自由扩散;该物质运输与氧浓度有关,说明不是协助扩散,即该物质的运输方式为主动运输。葡萄糖进入红细胞、Na+通过离子通道进入神经细胞都为协助扩散,A、B错误。小肠上皮细胞吸收氨基酸为主动运输,C正确。氧气跨膜运输为自由扩散,D错误。
5.下图表示某物质排出细胞的过程(下方表示细胞内部)。下列叙述正确的是( )
A.囊泡中包裹的物质一定是大分子
B.囊泡中包裹的物质没有穿过细胞膜
C.变形虫摄食过程与此过程相同
D.此过程不需要消耗能量
解析:选B 囊泡中包裹的物质一般是大分子物质,也可以是小分子物质,如神经递质,A错误;囊泡中包裹的物质排出细胞不穿膜,B正确;该过程表示胞吐过程,向外分泌物质,变形虫摄食过程是胞吞过程,C错误;胞吞和胞吐过程需要消耗能量,D错误。
6.如图为物质出入细胞的3种方式示意图,请据图回答([ ]内填序号):
(1)物质利用载体蛋白出入细胞的运输方式是图[ ]和[ ]。
(2)可能代表氧气转运方式的是图中[ ]________;碘在甲状腺细胞外的浓度远远低于甲状腺细胞内的浓度,碘进入人体甲状腺滤泡上皮细胞的过程是图中[ ]________。
(3)①②两种运输方式合称为________。
(4)从细胞膜的功能特性看,它是________膜。
解析:(1)物质利用载体蛋白出入细胞的运输方式为协助扩散和主动运输,为图中①和③。(2)氧气转运方式为自由扩散,对应图中②;碘进入人体甲状腺滤泡上皮细胞的过程是从低浓度到高浓度,为③主动运输。(3)①②两种运输方式的特点是从高浓度到低浓度运输,合称为被动运输。(4)细胞膜的功能特性是选择透过性。
答案:(1)① ③ (2)② 自由扩散 ③ 主动运输 (3)被动运输 (4)选择透过性
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