生物人教版（2019）必修1 4.2主动运输与胞吞、胞吐（共20张ppt）

(共20张PPT)
第4章细胞的物质输入和输出
第2节主动运输与胞吞、胞吐
掌控着道道阀门，驱动着各式舟车。
输入输出中忙碌，被动主动间选择。
生物大分子铸就，神奇的生命之膜。
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。
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
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？
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？
讨论
不是。
需要细胞提供能量。
具有普遍性。
还是有一
千寻的爸爸妈妈遇到异界美食，一口一口把自己吃成了肥猪，那我们的细胞又会不会这么积极主动吸收外界营养物质呢？
资料1：H2PO4-的跨膜运输
为开展用大蒜治理水体富营养化的研究，科研人员配制了浓度为0.01 mmol/L、0.025 mmol/L、0.1 mmol/L、0.25 mmol/L、0.5mmol/L、
0.75 mmol/L、1.00mmol/L7种不同浓度的KH2PO4溶液，将大蒜的根系分别全部浸入200 mL上述7种溶液里，其他培养条件均适宜且相同。4h后取出植株，测定得到下图所示的大蒜根系吸收磷的速率曲线。
根据资料1分析实验结果并讨论回答以下问题。
(1)大蒜根是否吸收磷？证据是什么？
(2)请根据图中磷酸盐浓度与吸收速率的关系推测大蒜根细胞吸收磷是哪种运输方式？
(3)在0.01 mmol/L和0.025 mmo/L的KHPO组中，大蒜根细胞中磷酸盐浓度为
0.04~0.12 mmol/L，这种逆浓度梯度发生的运输符合协助扩散的特点吗？
(4)存在逆浓度梯度的运输既然能发生，那么，抵消化学势能障碍的力量是什么？
吸收，因为在不同浓度磷酸盐中，大蒜根对磷酸盐均存在一定的吸收量。
不是自由扩散，因为吸收速率与磷酸盐浓度不是线性正相关的关系，可能是协助扩散。
不符合。
细胞内的能量。
资料2：观察真核细胞膜上磷酸盐载体结构(见下图)，其中间(中央圆圈圈定)分子为磷酸盐离子。当能量作用于磷酸盐载体时，载体蛋白空间结构发生改变，把磷酸盐从细胞外转运到细胞内。
(1)磷酸盐载体如何能特异性地识别磷酸盐离子呢？
(2)结合资料1和资料2，分析植物吸收磷酸盐需要的条件有哪些？
(3)在资料1中磷酸盐浓度为0.8 mmolL以后，吸收速率不再增加的原因是什么？
(4)细胞即使付出能量的代价也要吸收磷，吸收了磷以后有什么用途？
与蛋白质的特定空间结构有关。
载体和能量。
载体数量和转运效率限制了吸收速率。
用于合成核酸分子，合成磷脂分子，构成生物膜基本骨架。
大蒜可以作为净化富营养水体的植物，因为可以高效吸收磷。同时我们学习到这种方式是主动运输方式——某些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。
1、主动运输
概念：
特点：
举例：
一、主动运输与胞吞、胞吐
从低浓度一侧运输到高浓度一侧（逆浓度梯度），需要载体蛋白的协助，同时也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
①逆浓度梯度
②需要载体蛋白
③消耗能量
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等
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要。
意义：
载体蛋白的种类和数量，能量供应
影响因素：
对比
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
是否需要载体蛋白
是否消耗细胞内的能量
代表例子
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
需要消耗
氧气、水、二氧化碳、乙醇、甘油等通过细胞膜
葡萄糖通过红细胞
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等
1、如图中甲、乙分别表示物质跨膜运输的两种方式。下列有关叙述正确的是( )
A.离子的运输都是通过甲方式进行的
B.甲、乙两图所示的物质跨膜运输的方式相同
C.婴儿吸收乳汁中的免疫球蛋白可用图乙表示
D.甲、乙两图所示的物质跨膜运输的方式都需要转运蛋白的协助
小试牛刀
D
2、如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下（其他条件适宜），从含硝酸钾的全营养液中吸收NO3-的速率曲线图。下列相关描述不正确的是( )
A.a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量
B.b点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋白的数量有限
C.c点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度
D.d点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高，细胞发生质壁分离
D
资料3:LDL（低密度脂蛋白）进入细胞
胆固醇是动物细胞膜的组成成分之一，在动物细胞合成新膜的时候需要胆固醇。胆固醇极难溶解，它以LDL(低密度脂蛋白，包括胆固醇，脂肪酸和蛋白质)的形式在血液中运输，并最终与细胞膜上的一种蛋白质相互识别并被“拽住”。细胞膜内陷形成小囊泡，在能量的作用下，最终小囊泡被“剪切”下来离开细胞膜进入细胞中，即LDL进入细胞中。
医学研究中发现某基因缺陷的患者，其体内不能正常合成细胞膜上这种识别LDL的蛋白质，导致胆固醇摄入的通路被阻断，就会积累在血液中，黏附在血管壁上，有这种缺陷基因的人容易患动脉粥样硬化。
人们饮食不合理，缺乏运动，吸烟和酗酒都有可能导致LDL升高，是冠心病的直接危险因素。
阅读资料3，回答相关问题。
(1)为什么动物细胞需要胆固醇？
(2)LDL进入细胞内部需要什么条件？
(3)该实例体现了细胞膜的什么特性？
(4)如何预防动脉粥样硬化？
胆固醇是组成动物细胞膜的成分之一。
细胞膜上的某种蛋白质和能量。
体现细胞膜的流动性。
合理饮食少吃高脂食物，多运动，不吸烟，不酗酒。
资料4：阅读教材P70页人体肠道内的痢疾内变形虫的胞吞胞吐的过程
(1)痢疾内变形虫是如何在肠道内获取食物的？
(2)胞吞、胞吐的对象有哪些？
(3)请举出胞吞、胞吐的其他实例。
先通过胞吐作用分泌蛋白酶，溶解肠壁组织，再通过胞吞作用摄取肠壁组织细胞。
大分子物质或细胞。
吞噬细胞吞噬病毒，胰腺细胞分泌胰蛋白酶等。
概念：
2、胞吞、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
胞吐：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
特点：
消耗能量，不需要载体但需要膜上蛋白质的参与
影响因素：
细胞膜的流动性、温度和能量等
1.胞吞、胞吐过程的实现与生物膜的特性有什么关系？
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。
思考·讨论P71
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。
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。
小结：物质进出细胞的方式
离子、小分子
大分子和颗粒物质
自由扩散
协助扩散
胞吞
胞吐
主动运输
物质出入细胞的方式
方向：
特点：
高浓度→低浓度
方向：
特点：
方向：
特点：
低浓度→高浓度
不需要能量，不需要载体
不需要能量，需要载体
需要能量和载体
结构基础
高浓度→低浓度
膜的流动性
需要能量，不需要载体
特点
体现膜的流动性（复习讲义P22）：胞吞、胞吐和细胞分裂、细胞融合和植物细胞质壁分离及复原、动物细胞吸水膨胀与失水皱缩
1、很多物质的运输方式都是被动运输，下列说法不正确的是( )
A.被动运输有自由扩散和协助扩散，两者都是从高浓度到低浓度
B.自由扩散不需要载体蛋白和能量
C.水分子等一些小分子通过自由扩散进出细胞
D.葡萄糖进入小肠上皮细胞是协助扩散
小试牛刀
D
2、一些因素如物质浓度、O2浓度等会影响物质跨膜运输的速率。据图分析,下列叙述错是的误( )
A.甲图可表示小肠上皮细胞吸收脂肪酸
B.乙图P 点后运输速率可能受载体数量的限制
C. 丙图可表示葡萄糖进入红细胞
D. 丁图曲线的起点应为坐标系的原点
D
3、成年人的小肠不能直接吸收大分子物质，但新生儿小肠上皮细胞可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖，这两种物质被小肠上皮细胞吸收的方式分别是( )
A.主动运输、主动运输 B.胞吞、主动运输
C.胞吞、胞吞 D.被动运输、主动运输
4、细胞膜可通过不同方式进行物质运输，下列有关叙述不正确的是( )
A. K+进入和Na+运出神经细胞均需要消耗能量
B. 物质自由扩散的速度既与浓度梯度有关，也与物质大小等有关
C. 小肠上皮细胞可借助载体逆浓度梯度吸收葡萄糖
D. 消化酶以胞吐方式被分泌，与膜的流动性有关，不消耗能量
B
D