生物人教版(2019)必修1 4.2主动运输与胞吞、胞吐（共80张ppt)

(共80张PPT)
第四章 细胞的物质输入和输出
第二节
主动运输与胞吞、胞吐
教学目标及核心素养
1.通过对小分子物质逆浓度梯度运输的分析，阐明主动运输的过程、特点和意义。
2.通过对大分子物质进出细胞过程的学习，说明胞吞、胞吐的特点。
3.利用细胞膜的流动镶嵌模型解释各种物质跨膜运输的方式，总结概括细胞膜具有选择透过性、物质跨膜运输有各种方式的结构基础。
重点难点
教学重点：
1.主动运输的过程和特点。
2.胞吞、胞吐的过程。
教学难点：
1.主动运输的过程和特点。
2.胞吞、胞吐的过程。
物质的跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一
转运
蛋白
通道蛋白
载体蛋白
转运
蛋白
通道蛋白
载体蛋白
高浓度
低浓度
转运
蛋白
通道蛋白
载体蛋白
高浓度
低浓度
问题1：细胞中是否存在从低浓度到高浓度的物质跨膜运输方式？
任务1：阅读教材提供的资料，探讨甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘离子的方式
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。
任务1：阅读教材提供的资料，探讨甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘离子的方式
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
任务1：阅读教材提供的资料，探讨甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘离子的方式
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
碘浓度低
任务1：阅读教材提供的资料，探讨甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘离子的方式
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
碘浓度低
任务1：阅读教材提供的资料，探讨甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘离子的方式
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
碘浓度低
细胞逆浓度梯度运输物质的方式是普遍存在的吗？
任务1：阅读教材提供的资料，探讨甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘离子的方式
细胞逆浓度梯度运输物质的方式是普遍存在的吗？
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；
人神经细胞未兴奋时细胞外的Na+浓度远高于细胞内。
实例分析：葡萄糖的转运
组织细胞
血管
葡萄糖
葡萄糖
浓度较低
浓度较低
红细胞
载体
蛋白G
实例分析：葡萄糖的转运
组织细胞
血管
葡萄糖
葡萄糖
浓度较低
浓度较低
红细胞
载体
蛋白G
小肠上皮细胞
小肠肠腔
葡萄糖
实例分析：葡萄糖的转运
组织细胞
血管
葡萄糖
葡萄糖
浓度较低
浓度较低
红细胞
载体
蛋白G
小肠上皮细胞
小肠肠腔
葡萄糖
﹖
﹖
实例分析：葡萄糖的转运
小肠肠腔
葡萄糖
实例分析：葡萄糖的转运
小肠肠腔
葡萄糖
淀粉酶
麦芽糖酶
淀粉
实例分析：葡萄糖的转运
小肠肠腔
葡萄糖
淀粉酶
麦芽糖酶
淀粉
载体蛋白G
实例分析：葡萄糖的转运
小肠肠腔
葡萄糖
载体蛋白G
实例分析：葡萄糖的转运
小肠肠腔
葡萄糖
载体蛋白G
实例分析：葡萄糖的转运
小肠肠腔
葡萄糖
载体蛋白G
浓度低
浓度高
实例分析：葡萄糖的转运
小肠肠腔
葡萄糖
载体蛋白G
浓度低
浓度高
载体蛋白S
实例分析：葡萄糖的转运
小肠肠腔
葡萄糖
载体蛋白G
浓度低
浓度高
载体蛋白S
能量
ATP
实例分析：葡萄糖的转运
小肠肠腔
葡萄糖
载体蛋白G
浓度低
浓度高
载体蛋白S
能量
ATP
任务2：观察主动运输示意图，概括主动运输的过程
1.被转运的物质分子与载体蛋白特定部位结合；
任务2：观察主动运输示意图，概括主动运输的过程
1.被转运的物质分子与载体蛋白特定部位结合；
2.ATP供能，载体蛋白空间结构发生变化，将其运向高浓度一侧；
任务2：观察主动运输示意图，概括主动运输的过程
1.被转运的物质分子与载体蛋白特定部位结合；
2.ATP供能，载体蛋白空间结构发生变化，将其运向高浓度一侧；
3.随后载体蛋白空间结构回复原状，继续转运同种物质。
任务2：概括并验证主动运输的过程
低浓度
高浓度
主动运输模型分析
任务2：概括并验证主动运输的过程
低浓度
高浓度
主动运输模型分析
主动运输
1.概念
方向：低浓度→高浓度
能量：需要细胞代谢提供的ATP
载体蛋白：需要载体蛋白的协助
任务2：概括并验证主动运输的过程
低浓度
高浓度
主动运输模型分析
主动运输
1.概念
方向：低浓度→高浓度
能量：需要细胞代谢提供的ATP
载体蛋白：需要载体蛋白的协助
2.实例：
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、各种离子等；
甲状腺滤泡上皮细胞中碘浓度比血液中高20～25倍；
红细胞中K+浓度比血浆中高30倍。
任务2：概括并验证主动运输的过程
低浓度
高浓度
主动运输模型分析
主动运输
1.概念
方向：低浓度→高浓度
能量：需要细胞代谢提供的ATP
载体蛋白：需要载体蛋白的协助
2.实例：
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、各种离子等；
甲状腺滤泡上皮细胞中碘浓度比血液中高20～25倍；
红细胞中K+浓度比血浆中高30倍。
3.意义：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。保证细胞和个体生命活动的需要。
任务2：概括并验证主动运输的过程
模型验证：运输速率研究
任务2：概括并验证主动运输的过程
模型验证：运输速率研究
任务2：概括并验证主动运输的过程
模型验证：运输速率研究
为什么会出现最大运输速率？
任务2：概括并验证主动运输的过程
模型验证：运输速率研究
为什么会出现最大运输速率？
任务2：概括并验证主动运输的过程
模型验证：运输速率研究
哪种载体蛋白的转运过程需要消耗ATP？
任务2：概括并验证主动运输的过程
模型验证：运输速率研究
哪种载体蛋白的转运过程需要消耗ATP？
思考：
运输葡萄糖的载体蛋白能否转运氨基酸？
某葡萄糖载体模式图
某氨基酸载体模式图
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，一种载体蛋白通常只能运输一种或一类离子或分子。
某葡萄糖载体模式图
某氨基酸载体模式图
分析：
分析：
分析：
钠钾泵
分析：
钠钾泵
分析：
钠钾泵
分析：
钠钾泵
分析：
钠钾泵
分析：
钠钾泵
分析：
钠钾泵
分析：
钠钾泵
分析：
钠钾泵
分析：
钠钾泵
分析：
钠钾泵
分析：
钠钾泵
分析：
钠钾泵
分析：
钠钾泵
直接消耗ATP的主动运输模式
模型验证：主动运输—小肠上皮细胞吸收葡萄糖
模型验证：主动运输—小肠上皮细胞吸收葡萄糖
●葡萄糖运入细胞和运出细胞分别是逆浓度梯度还是顺浓度梯度？
协助扩散
模型验证：主动运输—小肠上皮细胞吸收葡萄糖
●葡萄糖运入细胞和运出细胞分别是逆浓度梯度还是顺浓度梯度？
●葡萄糖逆浓度进入细胞的运输所需能量是直接来源于ATP吗？
协助扩散
模型验证：主动运输—小肠上皮细胞吸收葡萄糖
●葡萄糖运入细胞和运出细胞分别是逆浓度梯度还是顺浓度梯度？
●葡萄糖逆浓度进入细胞的运输所需能量是直接来源于ATP吗？
●葡萄糖逆浓度进入细胞的方式是否属于主动运输？
协助扩散
模型验证：主动运输—小肠上皮细胞吸收葡萄糖
●葡萄糖运入细胞和运出细胞分别是逆浓度梯度还是顺浓度梯度？
●葡萄糖逆浓度进入细胞的运输所需能量是直接来源于ATP吗？
●葡萄糖逆浓度进入细胞的方式是否属于主动运输？
协助扩散
间接消耗ATP的主动运输
实例分析：葡萄糖的转运
任务3：比较协助扩散和主动运输的异同，填写学习任务单
任务3：比较协助扩散和主动运输的异同，填写学习任务单
比较协助扩散与主动运输的异同
协助扩散 主动运输
相同 运输物质
是否需要转运蛋白
不同 运输方向
是否消耗细胞能量
任务3：比较协助扩散和主动运输的异同，填写学习任务单
比较协助扩散与主动运输的异同
协助扩散 主动运输
相同 运输物质 离子或小分子
是否需要转运蛋白
不同 运输方向
是否消耗细胞能量
任务3：比较协助扩散和主动运输的异同，填写学习任务单
比较协助扩散与主动运输的异同
协助扩散 主动运输
相同 运输物质 离子或小分子
是否需要转运蛋白 需要转运蛋白
不同 运输方向
是否消耗细胞能量
任务3：比较协助扩散和主动运输的异同，填写学习任务单
比较协助扩散与主动运输的异同
协助扩散 主动运输
相同 运输物质 离子或小分子
是否需要转运蛋白 需要转运蛋白
不同 运输方向 顺浓度梯度 逆浓度梯度
是否消耗细胞能量
任务3：比较协助扩散和主动运输的异同，填写学习任务单
比较协助扩散与主动运输的异同
协助扩散 主动运输
相同 运输物质 离子或小分子
是否需要转运蛋白 需要转运蛋白
不同 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
任务4：淀粉酶和胰岛素运出细胞的方式
问题2：细胞如何实现大分子物质的输入和输出？
以淀粉酶的分泌过程为例，分析：
任务4：淀粉酶和胰岛素运出细胞的方式
问题2：细胞如何实现大分子物质的输入和输出？
以淀粉酶的分泌过程为例，分析：
淀粉酶的合成场所在哪里？
任务4：淀粉酶和胰岛素运出细胞的方式
问题2：细胞如何实现大分子物质的输入和输出？
以淀粉酶的分泌过程为例，分析：
淀粉酶的合成场所在哪里？
淀粉酶如何从内质网运输到高尔基体，最后分泌出细胞？
胞吐
1.过程：
（1）需要外排的大分子，在细胞内形成囊泡；
（2）囊泡移动到细胞膜处；
（3）囊泡与细胞膜融合，将大分子排出细胞；
（4）需要细胞呼吸提供ATP.
胞吐
1.过程：
（1）需要外排的大分子，在细胞内形成囊泡；
（2）囊泡移动到细胞膜处；
（3）囊泡与细胞膜融合，将大分子排出细胞；
（4）需要细胞呼吸提供ATP。
2.实例：各种分泌蛋白的分泌过程，如消化腺细胞分泌消化酶、内分泌细胞分泌蛋白质类激素、乳腺细胞分泌乳蛋白等。
胞吐
1.过程：
（1）需要外排的大分子，在细胞内形成囊泡；
（2）囊泡移动到细胞膜处；
（3）囊泡与细胞膜融合，将大分子排出细胞；
（4）需要细胞呼吸提供ATP。
2.实例：各种分泌蛋白的分泌过程，如消化腺细胞分泌消化酶、内分泌细胞分泌蛋白质类激素、乳腺细胞分泌乳蛋白等。
3.意义：使细胞能够排出特定的大分子物质。
胞吞
1.过程：
（1）需要摄取的大分子，与膜上特定的蛋白质分子结合；
（2）细胞膜内陷形成小囊；
（3）小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部；
（4）需要细胞呼吸提供ATP。
胞吞
1.过程：
（1）需要摄取的大分子，与膜上特定的蛋白质分子结合；
（2）细胞膜内陷形成小囊；
（3）小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部；
（4）需要细胞呼吸提供ATP。
2.实例：细胞摄取大分子有机颗粒物；
免疫细胞吞噬病原体等。
3.意义：使细胞能够摄入特定的大分子物质。
分析：
试分析被胞吞进细胞的有机颗粒或病原体，之后的去路是什么？
胞吐
小 结