(共23张PPT)
第2节 主动运输和胞吞、胞吐
第四章 细胞的物质输入和输出
01
主动运输
02
胞吞与胞吐
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
普遍性
问题探讨
01
主动运输
01
主动运输
01
主动运输
主动运输: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的方式。
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
转运蛋白
能量
举例
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
O2, CO2, N2等气体、水(少数)、乙醇、甘油等脂溶性小分子有机物
葡萄糖通过红细胞
离子或其他物质逆浓度梯度运输
(小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸)
01
主动运输
1.物质浓度(在一定的浓度范围内)
物质运输速度
物质浓度
物质运输速度
物质浓度
·
·
a
b
c
01
主动运输
协助扩散或主动运输
自由 扩散
主动运输
O2浓度
运输速率
0
O2浓度
运输速率
0
自由 / 协助扩散
01
主动运输
转运蛋白数量的限制
2.O2浓度
与社会的联系
囊性纤维化发生的主因是,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。
02
胞吞与胞吐
02
胞吞与胞吐
胞吞
胞吐
大分子与膜上的蛋白质结合,细胞膜内陷形成小囊包裹大分子,小囊从细胞膜分离形成囊泡,进入细胞内部。
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。
3.影响因素:温度 氧气浓度
4.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。
2.运输特点:
02
胞吞与胞吐
消耗能量、
不需要转运蛋白
胞吞胞吐的特点、意义
1、胞吞胞吐的实现与生物细胞膜的特性有什么关系?
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
2、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。
游离核糖体合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中,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,而附着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,包裹在囊泡中的蛋白质就能以胞吐的方式分泌到细胞外。
思考讨论
变形虫既能通过胞吞摄取单细胞生物等食物,又能通过胞吐排出食物残渣和废物。
在人体肠道内寄生的一种变形虫一一痢疾内变形虫,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。
与社会的联系
02
胞吞与胞吐
不带电荷的小分子:
离子和有机小分子: (如氨基酸、葡萄糖)
大分子或颗粒:
以胞吞或胞吐的方式进出细胞,需要膜上蛋白质的参与,
自由扩散进出细胞;
借助转运蛋白通过协助扩散或主动运输进出细胞;
转运蛋白的存在是细胞膜选择透过性的基础
(依赖于膜的流动性)
一、概念检测
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。( )
练习与应用
2.下列有关物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A.果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞主动吸收糖分的结果
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
练习与应用
A
练习与应用
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.胞吐 B.自由扩散 C.协助扩散 D.被动运输
A
练习与应用
二、拓展应用
1.淡水中生活的原生动物,如草履虫,能通过伸缩泡排出细胞内过多的水,以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水或海水中,推测其伸缩泡的伸缩情况,分别会发生什么变化?
放入蒸馏水中的草履虫,其伸缩泡的伸缩频率加快,放入海水中的则伸缩频率减慢。
练习与应用
二、拓展应用
2.柽柳(见下图)是强耐盐植物,它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输?如果要设计实验加以证明,请说出实验思路。
主动运输和被动运输的区别之一是否需要能量而能量来自细胞呼吸,故可通过抑制根细胞呼吸,并观察无机盐离子吸收速率是否受影响来判断其吸收过程属于主动运输还是被动运输,具体步骤:取甲、两组生长状态基本相同的柽柳幼苗,放入适宜浓度的含有 Ca2+、K+的溶液中;甲组给予正常的细胞呼吸条件,乙组抑制细胞呼吸;一段时间后测定两组植株根系对 Ca2+、K+的吸收速率,若两组植株对 Ca2+、K+的吸收速率相同,说明柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输;若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率,说明柽柳从壤中吸收无机盐是主动运输。
总结
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