4.2主动运输与胞吞、胞吐课件2021-2022学年高一上学期生物人教版必修1（共34张PPT）

(共34张PPT)
第四章 细胞的物质输入和输出
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
学习目标
说明主动运输的特点
说明胞吞胞吐的特点
主动运输和被动运输的区别
说明物质跨膜运输的方式与细胞膜结构的关系
2
3
1
4
如图为常见的两套渗透装置图（图中S1为30%蔗糖溶液、S2为蒸馏水、S3为30%葡萄糖溶液；已知葡萄糖能通过半透膜，但蔗糖不能通过半透膜），有关叙述错误的是（　　）
A. 装置A漏斗中溶液液面上升速率逐渐下降
B. 装置A渗透过程中水分子通过半透膜的方向是S2→S1
C. 装置A达到渗透平衡后，则S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度
D. 装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降，最终S3和S2溶液液面持平
B
物质跨膜方式图解
？
问题探讨
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
碘浓度比血液中的高20-25倍。
讨论
1、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
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？
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？
不是。
需要细胞提供能量。
具有普遍性。
第二节 主动运输与胞吞、胞吐
可以推断： 红细胞 主要吸收___主要排出___
Na+
K+
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
Ca2+ Cl-
70.1 74
3.2 111
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
细胞外
细胞内
细胞膜
载体蛋白
能量
一、主动运输：
逆浓度梯度
需要消耗能量
需要载体蛋白
特点：
概念：
物质 进行跨膜运输， 的协助，同时还 的运输方式。
低浓度
高浓度
离子或分子与载体蛋白结合。
在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化。
就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来。
载体蛋白随后又恢复原状（课本P69）。
一、主动运输
1、实例：
离子或其他物质逆浓度运输，如氨基酸和葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞。
2、意义（课本P70）：
普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来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，从而保证活细胞和个体生命活动的需要。
细胞膜的主动运输是活细胞的特性。
(1)影响自由扩散的因素：
细胞膜内外物质的浓度差。
(2)影响协助扩散的因素：
①细胞膜内外物质的浓度差；②细胞膜上载体蛋白的种类和数量。
影响主动运输的因素
载体（细胞膜的蛋白质）
当细胞膜上的载体达到饱和时，物质的运输速度不再随浓度或氧分压的增加而增加。
能量：
①不同物质运输所需载体不同。一种载体蛋白通常只与一种或一类的离子或分子结合，转运过程中空间结构发生变化。
②不同生物膜上载体蛋白的种类和数量也不同
特异性或专一性
饱和性：
物质的浓度
凡是能影响能量供应的因素都影响主动运输，如温度、氧气浓度等
反复利用
影响跨膜运输的因素
(1)物质浓度
(2)氧气浓度
(3)温度
1.浓度差对物质跨膜运输的影响
浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。图1表示运输方式是______________，图2表示的运输方式是_______________________。图2在A点后浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是______________________________________。
自由扩撒
协助扩散或主动运输
载体蛋白的数量是有限的
2.载体蛋白数量对跨膜运输的影响
其他条件适宜的情况下，图3表示运输方式是___________________，图4表示的运输方式是_____________________，图5表示的运输方式是____________________。图5在B点后运输速率不再继续增加，原因是__________________________________ 。
自由扩散
协助扩散
主动运输
受能量供应限制
3.氧气含量对跨膜运输的影响
(1)氧气含量通过影响细胞______________________进而影响主动运输的速率。
(2)其他条件适宜的情况下，图6表示运输方式是__________________________，图7表示的运输方式是____________________。
(3)P点时:______________为物质的运输提供能量。
(4)PQ段：随着氧气含量的增加,______________产生的能量越多，主动运输的速率越____________。
(5)Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受______________________________以及其他限制因素的影响，运输速率不再增加。
呼吸作用
自由扩散或协助扩散
主动运输
无氧呼吸
呼吸作用
大
载体蛋白的数量
4温度
(1)温度通过影响____________的流动性而影响物质运输速率；
(2)温度通过影响______________活性而影响__________速率，从而影响物质运输速率。
生物膜
酶
呼吸
囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。
与社会的联系（P70）
在农业生产中要给作物松土，是因为松土可以提高氧气浓度，促进跟细胞进行有氧呼吸，有利于植物生长从土壤吸收矿质元素和离子。
1）葡萄糖：
2）Na+：
3）K+：
同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同
A. 进入红细胞：
B. 进入小肠绒毛上皮细胞：
C. 肾小管重吸收葡萄糖：
A. 进入神经细胞：
B. 运出神经细胞：
A. 进入神经细胞：
B. 运出神经细胞：
协助扩散
主动运输
主动运输
离子通道（协助扩散）
Na+-K+泵（主动运输）
Na+-K+泵（主动运输）
离子通道（协助扩散）
1.同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能_________，如红细胞吸收葡萄糖的方式是__________，小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式则是____________。
2.Na＋、K＋等无机盐离子一般以______ ___________的方式进出细胞，但也可通过 ___________(神经元兴奋传递时)进出细胞。
3.RNA和蛋白质等大分子物质通过______ 进出细胞核，而不是通过胞吞、胞吐作用。
4.通过胞吐运输的__________(是否一定)都是大分子物质，如某些神经递质的释放。
不同
协助扩散
主动运输
协助扩散
核孔
不一定
主动运输
名称
浓度
载体
能量
举例
自由扩散
高浓度→低浓度
不需要
不需要
主动运输
低浓度→高浓度
需要
需要
协助扩散
高浓度→低浓度
需要
不需要
气体（氧气、二氧化碳）、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯等）
葡萄糖通过红细胞膜
Na+、K+、Ca2+等离子通过细胞膜，葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜。
※三种物质运输方式的比较
被动运输
二、胞吞与胞吐：
实例：变形虫摄取有机物颗粒、分泌蛋白排出细胞。
特点：不需要载体蛋白、需要细胞膜上特定蛋白质的识别、需要细胞呼吸所释放的能量、不跨膜。
与溶酶体有关
二、胞吞与胞吐：
大分子进入细胞的方式：
（1）胞吞过程：
大分子与膜上的蛋白质结合→细胞膜向内凹陷→形成小囊包围着大分子→小囊从细胞膜上分离下来形成囊泡，进入细胞内部。
胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解（课本P71）
二、胞吞与胞吐：
二、胞吞与胞吐：
大分子排出细胞的方式：
消化腺细胞分泌_______________,免疫细胞分泌___________,胰岛细胞分泌________________________。
消化酶
抗体
胰岛素和胰高血糖素
（2）胞吐过程：
在细胞内形成囊泡→囊泡移动细胞膜处→囊泡膜与细胞膜融合→排出大分子物质。
胞吞 胞吐
条件
原理
特点
方向
实例
细胞摄取大分子和颗粒物质的方式
细胞排出大分子和颗粒物质的方式
生物膜的流动性
物质通过小泡转移，需要消耗能量，不需要载体
细胞外→细胞内
细胞内→细胞外
变形虫吞食食物颗粒
胰岛B细胞分泌胰岛素
二、胞吞与胞吐：
物质出入细胞的方式与膜的关系
1.小分子物质、离子出入细胞的方式与膜的功能特性有关：选择透过性。
2.大分子、颗粒物质出入细胞的方式与膜的结构特点有关：细胞膜具有一定的流动性。
注意：
（1）胞吞、胞吐的原理：膜的流动性
(4)胞吞和胞吐中的物质未穿过任何一层生物膜。
（3）胞吞、胞吐不是跨膜运输
（2）胞吞、胞吐需要能量
_______________性是细胞膜固有属性，无论细胞是否与外界发生交换，总是存在的。_______________性只有在完成物质的跨膜运输时才能体现出来。
一定的流动
选择透过
细胞膜上①转运蛋白的种类和数量，或②转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础（课本P72）。
胞吞和胞吐的意义
通过胞吐细胞向外分泌激素和分泌蛋白，通过胞吞消灭细菌、癌细胞、及衰老的红细胞、细胞碎片，从而保证生命活动的正常进行。
(2)根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。
判断物质运输方式的方法
(1)据分子大小判断：
注意：主动运输也可出现从高浓度到低浓度运输的现象，如饭后，小肠内葡萄糖的浓度比小肠绒毛上皮细胞内高，仍以主动运输吸收。
出入方式 运输方向 载体蛋白 代谢能量 举例
自由扩散
协助扩散
主动运输
胞吞作用
胞吐作用
物质出入细胞的方式的比较
高到低
高到低
低到高
不需要
需要
需要
不需要
不需要
都可
都可
不耗能量
不耗能量
耗能量
耗能量
耗能量
甘油
葡萄糖进红细胞
钾离子
白细胞吞细菌
胰岛细胞分泌胰岛素
第二节 主动运输与胞吞、胞吐
练习1：如图是几种物质进出细胞的方式中，运输速率与影响因素之间的关系曲线图，下列与此图相关的叙述中，正确的是
A．与水进出细胞相符的图有①、③、⑤
B．与葡萄糖进入红细胞相符的图有②、④、⑥
C．与K＋进入丽藻细胞相符的图有①、④、⑥
D．与蛋白质进出细胞相符的图有②、③、⑥
A
练习2：右图表示猪成熟红细胞的细胞膜对不同物质的转运过程，其中叙述正确的是:(　　)
A.上面代表细胞内或细胞外
B.b表示自由扩散，可以表示氧气的运输方式与方向
C.a所需能量主要来源于线粒体
D.c可以代表丙酮酸的运输情况
B
练习3：下列跨膜运输的生理活动，属于主动运输的是（ ）
A、酒精进入胃黏膜细胞 B、二氧化碳由静脉血进入肺泡内
C、原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞 D、水分子出入细胞
C
练习4：下列甲、乙两图表示真核细胞进行交换的某些过程。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲图中a表示自由扩散，b表示
主动运输
B. 甲图中b达到最大转运速率后
的主要限制因素是载体蛋白数量
C. 乙图中的胞吞和胞吐过程主要
说明细胞膜具有选择透过性
D. 乙图中的胞吞和胞吐都不需要消耗细胞呼吸作用释放的能量
B
练习5. （经典题）如图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图，下表选项中正确的是（　　　）
D