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4.2主动运输与胞吞胞吐
第4章 细胞的物质输入和输出
回顾被动运输
学习目标
1、基于细胞膜的选择透过性,认识到生命的自主性,从而更深刻地理解生命的本质
2、结合细胞膜的结构,理解主动运输的特点和影响因素,以及对细胞生命活动的意义
3、结合细胞膜的结构,理解胞吞、胞吐的特点,以及对细胞生命活动的意义
讨论:1.甲状腺滤泡上皮细胞内外的碘浓度高低是怎样的?
2.碘进入甲状腺滤泡上皮细胞的过程是被动运输吗?为什么?
3.你还知道哪些物质的运输与碘进入甲状腺滤泡上皮细胞的方式类似?这种运输方式是特例还是具有普遍性?
探究点一
甲状腺滤泡上皮细胞
细胞内高于细胞外
不是,被动运输的方向是顺浓度梯度
有普遍性。
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。
主动运输
运输方向:
从低浓度到高浓度
需膜上转运蛋白的协助
需要消耗能量
逆浓度梯度(低→高)
实例:小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、
氨基酸、无机盐等,植物吸收矿质元素等。
影响因素:
载体蛋白的种类和数量、能量供应(氧气浓度)
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的化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。
特点:
与社会的联系
囊性纤维病
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。
知识拓展
两类主动运输
第一类:直接消耗ATP的主动运输。
通常称为泵(ATP驱动泵)。
①Na+-K+泵
②H+泵
ATP驱动泵既是载体,同时也是催化ATP水解的酶。
第二类:间接消耗ATP的主动运输。
如图:小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时,没有直接消耗ATP,而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的,而Na+-K+需要消耗ATP。
肾小管上皮细胞吸收葡萄糖同上。
知识拓展
两类主动运输
保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
主动运输需要能量,一般从低浓度到达高浓度。
2、主动运输对细胞的生活有何意义?
1、主动运输和被动运输的区别是什么?
不一定,主动运输是一个主动选择吸收的过程,物质的进出取决于细胞生命活动的需要,而非浓度差。
3、通过主动运输进出细胞的物质一定是从低浓度到达高浓度吗?为什么?
思 考:
二、胞吞和胞吐
胞吞:
当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡进入细胞内部。
细胞需要外排的大分子,现在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫作胞吐。
胞吐:
胞吞胞吐的实例
(1)胞吞:变形虫摄食、吞噬细胞吞噬细菌等
(2)胞吐:乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶
胞吞胞吐的特点:
①需要消耗细胞呼吸所释放的 。
②不需要 ,但囊泡需要膜上的 。 特异性结合
※注意:
蛋白质、RNA等物质进出细胞核的方式属不属于胞吞胞吐?
能量
载体蛋白
受体
拓展:
(1)胞吞胞吐的实现与细胞膜结构的什么特性有关?
(2)通过胞吞胞吐进出细胞物质需要跨几层膜
(3)RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核属于胞吞胞吐吗?
三、物质运输小结
小分子物质 大分子物质 自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞 胞吐
运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度 无 转运蛋白 不需要 需要 (载体蛋白/通道蛋白) 需要 (载体蛋白) 无 能量 不消耗 不消耗 消耗 消耗 举例 水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯 葡萄糖进入红细胞 水通过水通道蛋白 K+通过离子通道 小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖; 离子通过细胞膜 吞噬细胞吞噬病菌 分泌蛋白的分泌
影响运输的因素 浓度差的大小 浓度差大小、载体的种类和数量 载体的种类和数量、氧浓度、温度等 氧浓度、温度等
氧浓度、温度等
小结:判断下列曲线所代表的物质运输方式
②协助扩散(载体介导)
③自由扩散或协助扩散
⑤自由扩散
⑥协助扩散或主动运输
①自由扩散
④主动运输
①自由扩散
②协助扩散或主动运输
③自由扩散或协助扩散
④主动运输
或哺乳动物成熟红细胞的主动运输
小结:判断下列曲线所代表的物质运输方式
被动
浓度差
浓度差
载体蛋白
载体蛋白
能量
流动性
课堂小结