(共21张PPT)
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
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。
甲状腺
碘浓度低
碘浓度高
甲状腺滤泡上皮细胞
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗?
不是,被动运输是从高浓度到低浓度运输。
资料分析
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?
需要
1.海带细胞中碘浓度为海水中碘浓度的千倍以上
2.人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍
实例分析
3. 轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍
这四个实例共同特点:逆浓度梯度
资料分析
资料分析
小肠上皮细胞吸收物质的示意图
(1)小肠肠腔中Na+ 以何种方式进入小肠上皮细胞?请说出判断依据
观察图片,讨论:
(2)Na+ 以何种方式运出小肠上皮细胞?请说出判断依据
注:ATP是一种能源物质
①Na+-K+泵
主动运输
Active transport
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,这种方式叫主动运输。
主动运输的概念:
1.特点:
①逆浓度梯度运输
②需载体蛋白协助
③消耗能量(细胞内ATP的水解)
资料分析
小肠上皮细胞吸收物质的示意图
(3)图中葡萄糖进入小肠上皮细胞是何种方式
观察图片,讨论:
(4) Na+-K+泵对葡萄糖的运输有影响吗?
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。
知识拓展:两类主动运输
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。
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。
一、主动运输
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,这对于生物体而言有何意义?
红树林
桐花树的泌盐现象
主动运输的意义
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。
肺
黏液阻塞了气道
请同学们建构主动运输的物理模型:
现象1: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。
现象2: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。
疑问:这些大分子和颗粒物质是怎样进出细胞的呢?
胞吞胞吐
End/Ex-ocytosis
举例: 白细胞吞噬病菌、 变形虫吞食细菌等食物颗粒。
思考:
1.胞吞胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有何关系?
2.游离核糖体一般合成胞内蛋白而分泌蛋白却一般在附着核糖体合成,试分析其道理。
细胞膜的流动性是胞吞胞吐的基础,
胞吞胞吐的过程膜的变形本身也体现出膜的流动性。
分泌蛋白是大分子有机物,无法通过被动或主动运输穿过细胞膜,因此要通过内质网-高尔基体途径的加工,以囊泡形式运输到膜外。
二、胞吞和胞吐
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
痢疾内变形虫
跨膜运输的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
运输方向
是否需要转运蛋白
是否消耗能量
举例
高浓度→低浓度
不需要
需要
不消耗
消耗
需要
低浓度→高浓度
一般是小分子或离子的运输
水分子
气体小分子
脂溶性小分子
水通道蛋白、
葡萄糖进入红细胞
小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等
红细胞吸收K+
主动运输与被动运输的比较