生物人教版（2019）必修1 4.2主动运输与胞吞、胞吐 课件(共27张PPT)

(共27张PPT)
第四章
1．掌握主动运输的特点和实例；
2．了解胞吞、胞吐过程的特点和意义；
3．了解物质跨膜运输的方式与细胞膜结构之间的关系。
4.2 主动运输与胞吞、胞吐
本周作业
1.完成
①《一遍过》《同步作业》（包括第四章综合测评）到第四章；
周日（一）小组长检查后将《同步作业》（包括第四章综合测评）收上放讲台。
小组长周二晚自习前检查《一遍过》。
2.复习
1-4章
预习要求：1、回看错题本
2、回看试卷（重点—错题）
问题探讨
第二节
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。
【答案】不是。
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？
【答案】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？
【答案】具有普遍性。
4.2 主动运输与胞吞、胞吐
讨论
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
可以推断： 红细胞 主要吸收___主要排出___
Na+
K+
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
Ca2+ Cl-
70.1 74
3.2 111
排出
吸收
红细胞之所以能保持细胞内外离子浓度差恒定， 是因为这些离子是____浓度梯度运输
逆
4.2 主动运输与胞吞、胞吐
1.概念：
物质逆浓度梯度的进行跨膜运输，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。
③动力源于细胞代
谢产生的能量。
2.特点：
①低浓度→高浓度；
②需要载体协助；
一、主动运输
Na+、K+和Ca2+ 、 Mg2+等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时，首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合。
由于不同离子或分子的大小和性质不同，不同蛋白质的空间结构差别也很大，所以一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。具有特异性（或专一性）
离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又恢复原状。具有饱和性、可重复利用。
这与前面所学习的蛋白质种类越多,细胞膜功能越复杂是相吻合的。
载体蛋白的特点：
一、主动运输
钠钾泵可以在细胞内外建立Na+浓度梯度，相当于储存了电势能。小肠绒毛上皮细胞通过消耗这一电势能主动吸收葡萄糖。
问题：小肠绒毛上皮细胞在游离面通过何种方式吸收葡萄糖？在其基底面通过何种方式将葡萄糖转运出去？
游离面
基底面
主动运输
协助运输
一、主动运输
3、物质跨膜运输实例
答：游离面通过主动运输吸收葡萄糖，可以最大限度吸收、利用外源营养物质，避免浪费。类似地，在肾小管腔一侧也是通过主动运输吸收葡萄糖的。葡萄糖进入体内后，通常以协助扩散的方式进行转运，这样可以减少能量消耗。
部分离子跨膜运输；小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等。
细胞外
细胞内
细胞膜
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要。
4、主动运输的意义
被动运输
主动运输
能量
一、主动运输
学以致用
肺
黏液阻塞了气道
一、主动运输
囊性纤维病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异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。
主动运输（如a、e）
协助扩散（如c、d）
自由扩散（如b）
细胞外
细胞内
b
c
d
e
a
代表各种物质分子或离子
能量
能量
物质跨膜运输方式图示
①自由扩散
细胞内外物质的浓度差
影响因素
运输速率
细胞内外物质浓度差
0
①细胞内外物质的浓度差；②转运蛋白的种类和数量
运输速率
细胞内外物质浓度差
0
a
b
③主动运输
影响因素
①载体蛋白的种类和数量；②能量
②协助扩散
影响因素
b
C
运输速率
O2浓度
0
甲
a
a
运输速率
温度
0
乙
c
b
物质跨膜运输方式影响因素
解读坐标图
运输速率
o2浓度
物质出入细胞方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散 物质运输 方向
是否需要消耗能量
是否需要载体蛋白 举例
顺浓度梯度
高浓度 低浓度
逆浓度梯度
低浓度 高浓度
不需要
需要
不消耗
消耗
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
气体（氧气、二氧化碳）、脂溶性小分子（乙醇、甘油、苯等）、水
水分子、离子、葡萄糖、氨基酸顺浓度梯度运输
离子或其他物质逆浓度梯度运输
物质跨膜运输方式小结
变形虫摄取水中的有机物颗粒，就需要解决大分子物质进出细胞的问题。
第二节
二、胞吞、胞吐
（一）胞吞
1.概念：当细胞摄取大分子时，首先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，进而进入细胞内部的现象。
③消耗细胞代谢产生的能量；
2.特点：
②有的被运输物质需要与细胞膜上特异性受体结合；
④依赖于膜的流动性。
①运输大分子与颗粒性物质，如蛋白质、多糖、微生物和细胞碎片等；
二、胞吞、胞吐
（二）胞吐
1.概念：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，将大分子排出细胞的现象。
2.特点：
②消耗细胞代谢产生的能量；
③依赖于膜的流动性。
①运输大分子与颗粒性物质，如分泌蛋白；
3.举例:
二、胞吞、胞吐
1.胞呑、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？
【答案】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。
【答案】因为游离于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基质中，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能以胞吐的方式分泌到细胞外。
二、胞吞、胞吐
思考 讨论P71
与社会的联系
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---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。
二、胞吞、胞吐
物质出入细胞的方式 胞吞 胞吐
图例
运输方向
特点 原理（基础） 举例
细胞外→细胞内
细胞内→细胞外
物质通过囊泡转移，不需要载体，但消耗能量
细胞膜的流动性
吞噬细胞吞噬细菌病毒等
胰岛素、消化酶、抗体、神经递质的分泌
二、胞吞、胞吐小结
注：胞吞、胞吐仍具有选择性
知识点小结
主动运输和胞吞、胞吐
主动运输
胞吞、胞吐
自然状态下运输方向
逆浓度梯度
需要消耗
能量
载体构象
改变
蛋白质
膜脂流动性
依赖
需要
消耗
蛋白质和多糖生物大分子
离子和较小的有机小分子等
4.2 主动运输与胞吞、胞吐
协助扩散
自由扩散
物质跨膜运输的方式（小分子和离子）
主动运输
大分子物质
胞吞
胞吐
消耗能量
顺浓度梯度
被动运输
载体蛋白
课堂小结
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。( ）
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，是细胞通过主动运输吸收糖分的结果
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
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
A
课后习题-练习与应用
一、概念检测
√
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？
【答案】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。
【提示】主动运输和被动运输的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。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。
第二节
二、拓展应用
课后习题-练习与应用
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。轻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。
复习与提高
1.将发生质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于清水中，发生的变化是 ( )
A.液泡的颜色逐渐变浅
B.细胞吸水直至涨破
C.原生质层逐渐增厚
D.细胞体积明显增大
2.将刚萎蔦的菜叶放入清水中，菜叶细胞含水量能够得到恢复的主要原因是 ( )
A.自由扩散和协助扩
B.主动运输和胞吞
C.自由扩散和主动运输
D.协助扩散和主动运输
A
A
第四章 细胞的物质输入和输出
3.下列物质通过细胞膜时需要载体蛋白的是 ( )
A.水进入根毛细胞
B.氧进入肺泡细胞
C.K+被吸收进入小肠绒毛上皮细胞
D.二氧化碳进入毛细血管
4.红觅菜的叶肉细胞中含有花青素。若将红蒐菜叶片放在清水中，水的颜色无明显变化；若对其进行加热，随着水温升高，水的颜色逐渐变成红色，其原因是 ( )
A.花青素在水等无机溶剂中难以溶解
B.水温升高使花青素的溶解度增大
C.加热使细胞壁失去了选择透过性
D.加热使叶肉细胞的生物膜被破坏
第二节
复习与提高
C
D
第四章 细胞的物质输入和输出
二、非选择题
1.完成下面有关物质进出细胞方式的概念图。
第二节
复习与提高
第四章 细胞的物质输入和输出
(1)通过主动运输进入细胞的离子是_____________，
你作出判断的依据是：
(2)通过主动运输排出细胞的离子是_____________，
你作出判断的依据是：
2.下图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。据图回答问题。
复习与提高
第四章 细胞的物质输入和输出
K+和Mg2+
这两种离子的浓度细胞内大于细胞外，细胞若要吸收这两种离子必须逆着浓度梯度进行
Na+和Cl-
这两种离子的浓度细胞内小于细胞外，细胞若要排出这两种离子必须逆着浓度梯度进行
3.用物质的量浓度为2 mol L-1的乙二醇溶液和2 mol L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞， 观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如下图所示。回答问题。
(1)原生质体体积A-B段的变化说明：在该段时间内水从原生质体______ ，细胞液的浓度_______ 。
(2)在1min后，处于2 mol L-1蔗糖溶液中细胞的细胞液的浓度将__________________ ，此时，在细胞壁与原生质层之间充满了__________ 溶液。要使该细胞快速复原，应将其置于______ 中。
(3)在2 min后，处于2mol L-1乙二醇溶液中细胞的原生质体体积的变化是由于_________ 逐渐进入细胞内，引起细胞液的浓度__________ 。
(4)并不是该植物的所有活细胞都能发生质壁分离，能发生质壁分离的细胞还必须具有_________等结构特点。
第二节
复习与提高
第四章 细胞的物质输入和输出
渗出
增大
缓慢增大后趋于稳定
蔗糖溶液
清水
乙二醇
增大
大液泡