2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1-4.2主动运输与胞吞、胞吐 课件(共18张PPT)

(共18张PPT)
高一—人教版—生物学必修1—第4章
主动运输与胞吞、胞吐
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。
甲状腺滤泡上皮细胞
讨论
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？不是。
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？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？具有普遍性。
由此可见，无论是植物细胞、动物细胞还是微生物细胞，都有许多物质的跨膜运输是逆浓度梯度的。
为什么有些物质是逆浓度梯度运输的呢？有什么意义？
细胞可以通过这种运输方式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，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
小肠腔中氨基酸、葡萄糖的浓度远远低于小肠上皮细胞中的浓度，但它们仍能被小肠上皮细胞吸收；
人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍；
轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。
这些物质如何能逆浓度梯度运输呢？需要什么条件？
小球自行滚下坡 车载小球下坡 车载小球上坡
可看作：被动运输
（自由扩散）
可看作：被动运输
（协助扩散）
可看作：主动运输需要载体和能量
主动运输示意图
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，这种方式叫做主动运输。
主动运输的过程是如何进行的呢？
z
离子或分子与载体蛋白结合后，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。
由于不同离子或分子的大小和性质不同，不同蛋白质的空间结构差别也很大，所以一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。
Ca2+主动运输示意图
(3)转运过程中空间结构发生变化；
载体蛋白的特点：
(1)具有特异性；
(2)与被转运的离子或分子结合；
(4)可重复利用。
如果载体蛋白的功能发生异常会有什么影响呢？
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表面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。
肺
黏液阻塞了气管
囊性纤维化患者
主动运输
定义：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，这种方式叫做主动运输。
特点：（1）逆浓度梯度运输；
（2）需要载体蛋白；
（3）需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
意义：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，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
实例：小肠上皮细胞吸收各种离子、氨基酸、葡萄糖，植物吸收矿质元素等。
单细胞生物变形虫需要从水中摄取有机物颗粒，此过程能否通过主动运输来实现呢？
转运蛋白虽然能够帮助许多离子和小的分子通过细胞膜，但是，对于像蛋白质和多糖这样的生物大分子的运输却无能为力。
变形虫摄取水中的有机物颗粒，就需要解决大分子物质进入细胞的问题。
变形虫的胞吞和胞吐示意图
胞吞和胞吐示意图
胞吞与胞吐
细胞摄取大分子时：胞吞
大分子与膜蛋白结合→细胞膜内陷形成小囊→小囊从细胞膜分离→形成囊泡进入细胞内细胞外排大分子时：胞吐
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
胞吞与胞吐
特点：（1）大分子进出细胞的方式；
（2）需要消耗细胞内化学反应所释放的能量；
（3）体现了细胞膜的流动性。
实例： 胞吞：变形虫吞食食物颗粒、人的白细胞吞噬细菌等。胞吐：消化腺细胞分泌消化酶、免疫细胞分泌抗体、
胰岛细胞分泌胰岛素等。
分泌蛋白运到细胞外的过程示意图
阿米巴痢疾
在人体肠道内寄生的一种变形虫——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。
小结
主动运输和胞吞、胞吐
主动运输 胞吞、胞吐
方向
逆浓度梯度
需要消耗
能量
载体蛋白空间结构
改变
蛋白质
膜的流动性
依赖
消耗 需要
练习与应用
1.一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。判断下列有关物质跨膜运输的相关表述是否正确。
（1）相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。（×）
（2）大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗能量。（×）
（3）被动运输都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的转运蛋白。（×）
（4）主动运输都是逆浓度梯度进行的，既要消耗细胞的能量，也需要借助膜上的载体蛋白。（√）
2.下列有关物质跨膜运输的叙述，错误的是 ( A )
A.果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞通过主动运输吸收糖分的结果
B.脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞
C.葡萄糖进入红细胞需要借助转运蛋白， 但不消耗能量，属于协助扩散
D.大肠杆菌吸收K+既消耗能量，又需要借助膜上的载体蛋白，属于主动运输
3.细胞内的生物大分子(如胃蛋白酶原)运出细胞的方式是 ( A )
A.胞吐 B.自由扩散 C.协助扩散 D.被动运输
1、与主动运输直接相关的细胞器有哪些？
线粒体（提供能量）、核糖体（合成载体蛋白）。
2、主动运输一定都是逆浓度梯度运输的吗？
不一定。细胞通过主动运输有选择性地把物质运输到细胞内，如果此时该物质细胞外的浓度高于细胞内，则是顺浓度梯度运输的。
3、胞吞、胞吐是大分子进出细胞的方式，能不能运输小分子物质呢？胞吞、胞吐主要运输大分子物质，但一些小分子物质，如乙酰
胆碱、去甲肾上腺素等神经递质的转运以胞吐的形式进行。
4、胞呑、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？
细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。
5、游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质多是供细胞自身使用，而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够分泌到细胞外。试分析其中的道理。
因为游离于细胞质基质中的核糖体，所合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中，由于蛋白质是大分子有机物，无法直接通过被动运输或主动运输穿过细胞膜运输到细胞外，所以一般只能留在细胞内供细胞自身使用。
而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够进入内质网腔中，并借助囊泡移动进入高尔基体，经加工包装后，包裹在囊泡中的蛋白质就能以胞吐的方式分泌到细胞外。