高中生物人教版（2019）必修1 4.2主动运输与胞吞、胞吐（共28张ppt）

(共28张PPT)
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。
讨论
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被
动运输吗？
2.联系逆水行舟的情形，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。
提示：不是
提示：需要细胞提供能量
提示：具有普遍性
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
1.教学重点
（1）主动运输的过程和特点
（2）胞吞、胞吐和过程
2.教学难点
（1）主动运输的过程和特点
（2）胞吞、胞吐的过程
本节聚焦
1.主动运输与被动运输的区别是什么？这对于细胞的生活有什么意义？
2.胞吞、胞吐有什么特点？对于细胞的生命活动有什么意义？
3.物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系？
一、主动运输
1.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，这种方式叫作......
3.典例
小肠绒毛上皮细胞吸收K＋、Na＋、葡萄糖、氨基酸
肾小管和集合管对葡萄糖和氨基酸以及Na+的吸收
2.条件
（1）运输方向：由低浓度至高浓度；
（2）需要载体蛋白协助
（3）需要消耗能量（主要由线粒体提供）
一、主动运输
一、主动运输
4.与社会的联系
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，导致患者支气管中粘液增多，造成细菌感染。这一发现给囊性纤维化的治疗带来了新的希望。
5.影响物质跨膜的因素
（1）物质浓度(在一定的浓度范围内)
运输速率
物质浓度
物质浓度
运输速率
自由扩散
协助扩散或主动运输
P
P点之后运输速率下降的原因？
膜上载体蛋白数量有限
一、主动运输
（2）氧气浓度
（3）温度
温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而会影响物质跨膜运输的速率。
运输速率
O2浓度
O2浓度
运输速率
P
自由扩散或协助扩散
主动运输
Q
（Q点由无氧呼吸提供能量）
P点之后运输速率下降的原因？
膜上载体蛋白数量有限
一、主动运输
被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
运输方向
是否需要载体蛋白
是否消耗能量
典例
原理
6.物质跨膜运输方式的比较
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不需要
需要
需要
不消耗
不消耗
消耗
氧气等气体、水、乙醇、甘油等通过细胞膜
葡萄糖进入红细胞
葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞；离子通过细胞膜
运输方式
比较项目
细胞膜的结构特点：流动性
一、主动运输
7.主动运输的意义
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，排除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。
一、主动运输
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。
乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶，都需要排除细胞外。其实，大部分细胞都能够摄入和排除特定的大分子物质。这些大分子是怎样进出细胞的呢？
二、胞吞、胞吐
P71
（一）胞吞作用
是细胞将较大颗粒、液体和溶质或大分子复合物吞入胞内的过程。
吞噬作用、胞饮作用、受体介导的内吞作用
1.概念
2.类型
二、胞吞、胞吐
①原生动物的捕食方式：
食物在溶酶体中消化。
②多细胞生物中保护机体，防止感染：
通过巨噬细胞和白血细胞吞噬入侵的微生物。
（1）吞噬作用
二、胞吞、胞吐
所有真核细胞以小的囊泡的形式将细胞周围的溶液（或极小的颗粒物质）吞入细胞内的过程。
（2）胞饮作用
二、胞吞、胞吐
细胞外大分子物质通过与细胞膜上的专一性表面受体蛋白结合后而被选择性内吞。其中受体与大分子复合物积累在笼形蛋白包被的质膜内陷小窝中，再通过笼形蛋白介导的囊泡内吞。
（4）受体介导的内吞作用
二、胞吞、胞吐
（二）胞吐作用
是胞内的大分子质——分泌物或自胞内分解产物排出细胞的过程
二、胞吞、胞吐
大分子物质进出细胞的方式 运输方向 是否需 要能量 原理 实例
胞吞
胞吐
（三）胞吐和胞吞的比较
细胞外→
细胞内
需要
细胞膜具有一定的流动性
白细胞吞
噬病菌等
胰腺细胞分泌胰岛素
细胞内→
细胞外
需要
比较胞吐、胞吐与主动运输
二、胞吞、胞吐
（四）胞吞、胞吐过程的特点及意义
胞吞、胞吐过程的特点及意义
思考 讨论
1.胞吐、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？
2.游离与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。
二、胞吞、胞吐
提示：细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。
1.胞吐、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？
二、胞吞、胞吐
2.游离与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。
提示：因为游离与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可以胞吐的方式分泌到细胞外。
二、胞吞、胞吐
（六）与社会的联系
二、胞吞、胞吐
变形虫既能通过胞吞摄取单细胞生物等食物，又能通过胞吐排除食物残渣和废物。
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质分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴立即。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。
综上所述，除一些不带电荷的小分子可以自由扩散的方式进出细胞外，离子和较小的有机分子（如葡萄糖和氨基酸）的跨膜运输必须借助转运蛋白，这又一次体现了蛋白质是生命活动的承担者。一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此，细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。像蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。
二、胞吞、胞吐
1.根据分子大小
分子
大小
膜泡
运输
大分子
离子
小分子
跨膜
运输
需要
主动
运输
不需要
被动
运输
据是否
需载体
协助
扩散
自由
扩散
胞吞作用
胞吐作用
据是否
需能量
需要
不需要
2.据运输方向：逆浓度梯度运输方式是主动运输
三、判断物质运输的方式
拓展应用
1.淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排除细胞内过多的水分，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？
提示：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。
2.柽柳（见右图）是强耐盐碱植物，它的子叶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主要区别之一是是否需要能量，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。
拓展应用
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输？
柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输
设计
方案
预期结果
取生长状态一致的柽柳幼苗，分成甲乙两组，放入含有一定离子的培养液中培养。其中甲组柽柳可以进行正常的细胞呼吸，乙组抑制柽柳的细胞呼吸。一段时间后，测定甲乙两组培养液中的离子浓度。并计算两组柽柳根系的离子吸收速率。
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，说明柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输。
拓展应用
步骤
1.选材与取材
2.分组并编号
3.处理
4.结果与分析
5.结论
拓展应用
具体步骤：取甲、乙两组生长状态基本相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含Ca2+、K+溶液中；甲组给予正常的细胞呼吸调节，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，说明柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输。
拓展应用