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生物(人教版)
高中生物 必修一
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
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
1 主动运输
2 胞吞、胞吐
H2O、O2
葡萄糖
K+、Na+
被动运输
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
甲状腺滤泡上皮细胞
碘浓度低
碘浓度高
任务一:甲状腺上皮细胞吸收碘离子的方式
一、主动运输
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?
甲状腺
甲状腺滤泡上皮细胞
碘浓度低
碘浓度高
一、主动运输
任务一:甲状腺上皮细胞吸收碘离子的方式
人神经细胞未兴奋时细胞外的Na+浓度远高于细胞内。
思考:细胞逆浓度梯度运输物质的方式是普遍存在的吗?
一、主动运输
小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度,但它们仍然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;
一般干海带里含碘0.3%~0.5%,有的高达1%,比海水里含碘的浓度高出十几万倍。
一、主动运输
任务2:观察主动运输示意图,概括主动运输的过程。
能量
一、主动运输
任务2:观察主动运输示意图,概括主动运输的过程。
主动运输:逆浓度梯度进行的跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应释放的能量,这种方式叫作主动运输。
一、主动运输
协助扩散
主动运输
能量
一、主动运输
任务3:比较协助扩散和主动运输的异同。
比较协助扩散与主动运输的异同
一、主动运输
协助扩散 主动运输
不同点 运输方向 顺浓度梯度 逆浓度梯度
是否消耗细胞能量 不消耗细胞能量 消耗细胞能量
相同点 运输物质为离子或小分子,都需要转运蛋白
I-
Na+
能量
甲状腺滤泡上皮细胞吸收 I-
是主动运输的过程
甲状腺滤泡上皮细胞吸收I-的过程
桐花树的泌盐现象
海鸟(海鸥)的盐腺
盐腺
盐液
主动运输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,从而保证细胞和个体生命活动的需求。
一、主动运输
主动运输的意义
注意:不同离子或分子的大小和性质不同,所以不同转运蛋白质的空间结构差别也很大,一种转运蛋白通常只能运输一种或一类离子或分子。
磷酸盐离子载体模式图
磷酸盐离子
H+载体模式图
H+
H+
一、主动运输
囊性纤维病的主要病因是患者肺部支气管上皮细胞表面转运Cl-的载体蛋白的结构和功能发生异常。 类似的疾病还有很多,解析这些转运蛋白的结构,将有助于找到治疗疾病的办法。
一、主动运输
阅读教材第70页“与社会的联系”进一步理解转运蛋白的作用
二、胞吞和胞吐
任务四:分析淀粉酶和胰岛素运出细胞的方式
唾液腺细胞能分泌淀粉酶,胰岛细胞能分泌胰岛素。淀粉酶和胰岛素能通过自由扩散、协助扩散或者主动运输运出细胞吗?请你根据细胞膜的结构组成做出分析。
这种大分子物质排出细胞的过程叫作胞吐。
二、胞吞和胞吐
电镜照片
大分子
膜蛋白
二、胞吞和胞吐
大分子物质进入细胞的电镜照片和示意图
溶质分子
水分子
细胞内
细胞膜
二、胞吞和胞吐
二、胞吞和胞吐
痢疾内变形虫吞噬人体细胞(放大500倍,
图中的绿色荧光细胞为痢疾内变形虫)
胞吞、胞吐实例
白细胞通过胞吞作用吞噬细菌
白细胞
细菌
胞吞、胞吐实例
二、胞吞和胞吐
二、胞吞和胞吐
任务五: 概括胞吞、胞吐这种跨膜运输方式
(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。
(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。
二、胞吞和胞吐
胞吞和胞吐过程
胞吞和胞吐需要消耗能量,依赖细胞膜的流动性
细胞膜选择透过性的结构基础
细胞膜上转运蛋白的种类和数量,转运蛋白空间结构的变化
胞吞和胞吐的意义
通过胞吐细胞向外分泌分泌蛋白和激素,通过胞吞消灭细菌、癌细胞、及衰老的红细胞、细胞碎片从保证生命活动的正常进行。
二、胞吞和胞吐
小结