(共33张PPT)
自由扩散演示按钮
协助扩散演示按钮
方式 自由扩散 协助扩散
条件 能量
转运蛋白
速率影响因素
实例
运输方向
不需要
不需要
不需要
需要
O2、CO2、脂溶性小分子
离子、一些小分子有机物
被运物质浓度高的一侧→浓度低的一侧(顺梯度)
浓度差
浓度差、转运蛋白
温故知新:被动运输
合作探究一:生命活动需要的各种物质都可以通过被动运输完成吗?
温故而知新
被动运输
自由扩散
协助扩散
协助扩散
转运蛋白
H2O、O2
葡萄糖
K+、Na+
大王叫我来巡山
爬山好累哦
下山好快哦
为什么爬山这么累?
高处
低处
低处
不消耗能量
被动运输
?
物质的运输和巡山有没有相似性?
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
任务1:阅读教材提供的资料,探讨甲状腺上皮细胞吸收碘离子的方式。
完成讨论的3个问题(课本P69)
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
问题探究:P69
甲状腺
甲状腺滤泡上皮细胞
碘浓度低
碘浓度高
问题1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗?
问题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?
思考回答
答:不是。被动运输条件高浓度向低浓度运输,甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是低浓度向高浓度运输。
答:需要细胞提供能量。
可以推断: 红细胞 主要吸收___主要排出___
K+
Na+
Ca2+ Cl-
70.1 74
3.2 111
Na+ K+
26 150
114 5
红细胞内
红细胞外(血浆)
人的红细胞和血浆的各种离子浓度(mmol/l)如下:
排出
吸收
排出
吸收
问题3.细胞逆浓度梯度运输物质的方式是普遍存在的吗?
答:细胞逆浓度梯度运输物质的方式具有普遍性。
一、主动运输
通过对甲状腺上皮细胞吸收碘离子的方式的探讨,请同学们观察主动运输的动画,并自主阅读课本P69,概括主动运输的概念,并总结其特点。
细胞膜
ATP→ADP+Pi+
细胞外
细胞内
能量
1.概念:
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释放的能量。
主动运输
2.特点:
1)逆浓度梯度(低→高)
2)需要载体蛋白的协助;
3)需要能量(ATP)。
比方:卡车载物上坡
3.举例:
离子或其他物质逆浓度运输
①植物根部细胞吸收无机盐离子
②甲状腺细胞吸收碘离子
③动物细胞吸收钾离子和排出钠离子(Na-K泵)
④小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等。
细胞膜
外
能量
载体蛋白
低浓度 高浓度
细胞不需要你,我不能将你运输进去!
细胞需要你,快进来!
内
观看动画总结载体蛋白的特点
(1)具有特异性(或专一性);
(2)与被转运的离子或分子结合;
(3)转运过程中空间结构发生变化;
(4)具有饱和性;
(5)可重复利用。
4.载体蛋白的特点:
知识点梳理:
6. 影响主动运输速率的因素: 。
载体数量、能量
载体数量限制
7.与主动运输有关的细胞器: 。
核糖体(合成载体); 线粒体(产生能量)
I-
Na+
能量
甲状腺滤泡上皮细胞吸收 I-是主动运输的过程
桐花树的泌盐现象
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。
(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)葡萄糖都以协助扩散的方式进入细胞( )
(3)细胞主动运输物质的结果是使物质在细胞膜内外的浓度趋于相等( )
课堂检测
×
×
×
注:葡萄糖进入红细胞为协助扩散,进入小肠上皮细胞和肾小管为主动运输
注:主动运输的结果是使细胞内外维持一定的浓度差
注: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(如葡萄糖和氨基酸等)的跨膜运输必须借助转运蛋白。
题组一 主动运输
1.正常生理条件下,红细胞内K+浓度远高于细胞外,表明K+转运进入红细胞的方式为
A.自由扩散 B.被动运输
C.协助扩散 D.主动运输
√
解析 正常生理条件下,红细胞内K+浓度远高于细胞外,说明K+是逆浓度梯度进入红细胞的,因此其跨膜运输的方式是主动运输,故选D。
课堂检测
2.(2021·山东高一期末)下列哪些物质出入细胞时与细胞中的核糖体和线粒体无关
A.O2通过细胞膜
B.人的小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖
C.肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na+
D.小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸
√
课堂检测
唾液腺细胞能分泌淀粉酶,胰岛细胞能分泌胰岛素。它们能通过自由扩散、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。
淀粉酶和胰岛素都是蛋白质,是生物大分子,因此无法像H2O或CO2这样通过自由扩散穿过细胞膜的脂双层。协助扩散和主动运输都是需要细胞膜上的转运蛋白的运输方式,是用来运输离子和小分子的,也无法转运这些大分子。
大分子物质进出细胞的方式
大分子物质如何进出细胞?
一些大分子或物质团块的运输,是通过胞吞和胞吐作用来实现的。
请同学们观看视频,并自主阅读课本P70-71,回答下列问题:
问题1:概括胞吞、胞吐的过程。并举出胞吞胞吐的相关例子。
问题2:总结胞吞、胞吐的特点。
胞吞过程
与膜上的蛋白质结合
细胞膜内陷
白细胞吞噬病菌、变形虫吞食细菌等食物颗粒。
包围着大分子
从细胞膜分离
大分子物质
小囊
囊泡
进入
接触
包围
凹陷
分离
需要能量
二、胞吞与胞吐
问题1:概括胞吞、胞吐的过程。并举出胞吞胞吐的相关例子。
举例:
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等。
大分子物质
在细胞内形成
囊泡
排出
移动到细胞膜处,与其融合
需要能量
二、胞吞与胞吐
问题1:概括胞吞、胞吐的过程。并举出胞吞胞吐的相关例子。
胞吐过程
将成熟的蛋白质分泌到细胞外
举例:
3.结构基础:
4.意义:
2.运输特点:
提示: 胞吞、胞吐属于跨膜运输,但穿过的膜层数为0层。
1.运输的物质:
二、胞吞与胞吐
问题2:总结胞吞、胞吐的特点。
大分子或颗粒
消耗能量、不需要载体(需要膜上的蛋白质的参与)
细胞膜的流动性
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。
综上所述,除一些不带电的小分子是自由扩散外,离子和小分子的跨膜运输都要借助于转运蛋白,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,因此膜上转运蛋白的种类和数量,对物质的跨膜运输起着决定作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
教材P72
说明载体蛋白具有特异性
协助扩散
自由扩散
物质进出细胞的方式
主动运输
离子和小分子物质的跨膜运输
大分子物质进出细胞
胞吞
胞吐
消耗能量
顺浓度梯度
被动运输
载体蛋白
物质进出细胞的方式总结
运输 方式 浓度 方向 载体 能量 实 例 图例
小分子
一般是大分子
被动运输
主动运输
胞吞
胞吐
自由扩散
协助扩散
高→低
高→低
低→高
进入 细胞
排出 细胞
×
×
×
√
√
①气体:氧气、二氧化碳
②脂溶性小分子:甘油、脂肪酸
③水
葡萄糖进入红细胞、Na+进细胞、
K+出细胞、水
葡萄糖进入小肠与肾小管细胞、 氨基酸/K+进细胞、Na+出细胞
白细胞吞噬病菌、 变形虫摄取食物
分泌蛋白的外排 (蛋白类激素、乳蛋白、消化酶)
×
×
√
√
√
主动运输
自由扩散
协助扩散
自由扩散
主动运输
1.下面几幅坐标图中所表示的分别是物质的哪种运输方式?为什么?
课堂检测
物质跨膜运输方式的判断方法
方法技巧
跨膜运输
根据是否 需要能量
被动运输
主动运输或胞吞、胞吐
需要
不需要
根据是否需 要转运蛋白
根据是否需 要转运蛋白
需要
需要
不需要
不需要
协助扩散
胞吞胞吐
主动运输
自由扩散
(1)
(2)根据运输方向(看浓度):
逆浓度梯度运输方式是主动运输。
2.下列四项表示正常情况下,不同物质穿过细胞膜进入细胞内的四种情况。若在X点加入有氧呼吸抑制剂,下列曲线中将会发生明显变化的是( )
【解析】通过上图可以看出:
A、D为自由扩散,B为协助扩散;C为主动运输,需呼吸作用提供能量,所以加入有氧呼吸抑制剂,曲线C就会发生明显变化。
C
课堂检测
自由扩散
下列各曲线图分别代表哪种运输方式?
题中常见曲线分析
(1)物质浓度(浓度差)
①
物质浓度
运输速率
A
·
物质浓度
运输速率
协助扩散或主动运输
②
载体有专一性和数量是有限的
因此,在协助扩散和主动运输中,具有“饱和效应”
载体蛋白数量的限制
①
②
影响细胞内能量的产生
(2)O2浓度
(3)转运蛋白数量
①
②
温度
生物膜的流动性
酶活性
呼吸速率
物质运
输速率
(4)温度
思考:温度是否影响被动运输和囊泡运输?
会,温度不仅影响呼吸作用,从而影响能量的供给,还会影响膜的流动性
3.下列关于“胞吞”和“胞吐”过程的叙述,错误的是
A.在物质跨膜运输过程中,“胞吞”和“胞吐”过程是普遍存在的现象
B.“胞吞”和“胞吐”过程均需要消耗细胞呼吸释放的能量
C.“胞吞”形成的囊泡在细胞内可被溶酶体降解
D.“胞吞”和“胞吐”过程均不需要与膜上的蛋白质结合,但离不开膜
上磷脂双分子层的流动
解析 在细胞“胞吞”过程中,被吞入的物质要与细胞膜上的受体蛋白或者糖蛋白结合,且离不开膜上磷脂双分子层的流动,D错误。
√
课堂检测
解析 胰腺细胞分泌胰蛋白酶的方式为胞吐,利用了膜的流动性;肝脏细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输,与题图方式不同;性激素属于固醇类激素,本质是脂质,通过自由扩散进入细胞,与题图方式不同;甲状腺细胞吸收碘的方式为主动运输,与题图方式不同。故选A。
4.(2020·北京高一期末)图示为吞噬细胞吞噬异物的过程。下列与该方式类似的过程是
A.胰腺细胞分泌胰蛋白酶
B.肝脏细胞吸收葡萄糖
C.性腺细胞分泌性激素
D.甲状腺细胞吸收碘
√
课堂检测