4.2主动运输与胞吞、胞吐课件(共22张PPT)-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

(共22张PPT)
被动运输 自由扩散 协助扩散
图例
运输方向 特点
影响因素
举例
高浓度→低浓度(顺浓度梯度)
不需要转运蛋白、不需要能量
需要转运蛋白，不需要能量
浓度差
浓度差
转运蛋白的数量
脂溶性分子：甘油、脂肪酸、乙醇、苯等
水（少数）
气体：O2、CO2等
脂质分子：胆固醇、性激素等
葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞
旧知回顾
水分子通过水通道蛋白运输
钠、钾、钙等少数离子通过离子通道蛋白运输
是不是所有的物质运输都是顺浓度梯度进行呢？
第2节
主动运输
第4章　细胞的物质输入和输出
学习目标
1.掌握主动运输的概念、特点、影响因素及实例
2.掌握胞吞、胞吐的概念、特点、影响因素及实例
3.掌握细胞膜的功能特性和结构特性
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.联想逆水行舟情形，甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞供能？
不是，被动运输是顺浓度梯度的
讨论：
问题探讨
讨论：
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？
人红细胞吸收K+
轮藻细胞吸收K+
小肠上皮细胞吸收
氨基酸,葡萄糖
实例1：小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度。
实例2：人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。
实例3：轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。
具有普遍性
→无论是动植物细胞还是微生物细胞，都有许多物质的跨膜运输是逆浓度梯度的
物质逆浓度进出细胞膜应具备什么条件？
具体如何运输？
——自主阅读P69最后一段（1min)
想一想
物质主动运输过程
①物质与膜上载体蛋白特定部位结合
一种载体蛋白通常只与一种或一类离子或分子结合
——特异性/专一性
②在细胞内化学反应释放能量的推动下，载体蛋白的空间结构发生改变
ATP→ADP+Pi+能量
ATP
③将所结合的物质从膜的一侧转运到另一侧释放出来
④载体蛋白恢复原状
一、主动运输
1.过程：
一、主动运输
Na+-K+泵（载体蛋白）
(1)会与被转运的物质结合
(3)转运过程中空间结构发生变化
(2)具有特异性/专一性
—— 一种载体蛋白只适合与一种或一类离子、分子结合
(4)转运结束恢复原状，可重复利用
载体蛋白的特点
(5)具有饱和性
转运蛋白
通道蛋白：只参与协助扩散
载体蛋白：参与协助扩散或者主动运输
一、主动运输
1.过程：
2.定义：
物质 进行跨膜运输，需要 的协助，同时需要消耗 的运输方式叫做主动运输
逆浓度梯度
载体蛋白
细胞内化学反应所释放的能量
①方向：
②条件：
逆浓度梯度
需要载体蛋白的协助
需要消耗能量
3.特点：
思考：1.与主动运输有关的细胞器有？
2.影响主动运输速率的因素有？
核糖体（合成载体蛋白）、线粒体（提供能量）
载体蛋白数量、能量
→建立或维持物质在膜两侧的浓度梯度
一、主动运输
4.影响因素：
载体蛋白的数量、能量
（影响能量产生的因素如O2浓度、温度）
P
P
P点前后的限制因素？
←限制因素：载体蛋白的数量
限制因素：能量
↓
←限制因素：能量
限制因素：载体蛋白数量
↓
P
→影响呼吸速率，影响能量供应
←无氧呼吸供能
←限制因素：O2浓度
限制因素：载体蛋白数量
↓
P
←限制因素：物质浓度
限制因素：载体蛋白数量
或能量
↓
一、主动运输
5.举例：
主动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
→保证细胞和个体生命活动的需要
6.意义：
①Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+、等离子通过细胞膜（注意浓度方向）
②葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞
与社会的联系
囊性纤维病：
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。
肺
黏液阻塞了气道
课堂小结：被动运输和主动运输的特征
项目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
转运蛋白
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
通道蛋白
或载体蛋白
需要
载体蛋白
不消耗
不消耗
消耗
葡萄糖进入红细胞
水通道蛋白运输水
离子通道蛋白质运输离子
葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞
多数离子的运输
水、
气体（O2、CO2）、
脂溶性小分（甘油等）
脂质分子（性激素等）
课堂小结：物质跨膜运输图示
课堂检测P72拓展应用2
主动运输
被动运输
协助扩散
自由扩散
(1)探究是主动运输还是被动运输：
（自变量：有无能量供应）
（自变量：有无转运蛋白）
设计实验探究物质跨膜运输方式
实验步骤
1.取材、分组、编号
2.实验处理（控制自变量）
3.观察记录（检测因变量）
4.预测实验结果与结论
1.取生长状况基本相同的柽柳幼苗，随机分为甲乙两组，放置在适宜浓度的含有Ca2+，K+的溶液中；
2.甲组给予正常的细胞呼吸条件；乙组 ；
3.一段时间后，检测 ；
4.若 ，
则柽柳的根部吸收无机盐离子是被动运输；
若 ，
则柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输
抑制细胞呼吸
甲乙两组植株根对Ca2+，K+的吸收速率相同
甲组植株根对Ca2+，K+的吸收速率大于乙组
两组植株根对Ca2+，K+的吸收速率
想一想
大分子物质进出细胞具备什么条件？
具体如何运输？
——自主阅读P70—P71胞吞、胞吐内容（1min)
与社会的联系
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。
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。
小结：胞吞、胞吐
需要膜蛋白（注意不是转运蛋白）、需要能量
4.影响因素：
温度和能量等
2.特点：
膜具有一定流动性
3.结构基础：
1.运输的物质：
一般是大分子、颗粒性物质（注意：也可运输某些小分子）
5.注意：胞吞、胞吐属于跨膜运输，但穿过的膜层数为0层
除一些不带电荷的小分子可以自由扩散的方式进出细胞；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于转运蛋白
体现了蛋白质是生命活动的承担者
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,对许多物质跨膜运输起着决定性的作用
体现了细胞膜的功能特点
——具有选择透过性
蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜蛋白质的参与，更离不开磷脂双分子层的流动性。
体现了细胞膜的结构特点
——具有一定的流动性
四、细胞膜的特性
课堂小结1：物质出入细胞方式的比较
运输方式 被动运输 胞吞 胞吐
自由扩散 协助扩散 运输方向
是否需要转运蛋白 是否耗能 举例
影响因素 高→低
高→低
低→高
不需要
需要
载体/通道蛋白
需要
载体蛋白
需要
不需要
不需要
葡萄糖进入红细胞
水通道蛋白
离子通道蛋白
葡萄糖、氨基酸进入小肠细胞
绝大多数离子的运输
不需要
（需膜蛋白）
变形虫摄食
白细胞吞噬病原体
分泌蛋白的分泌
变形虫排出残渣、废物
外→内
内→外
①少部分水
②气体
③脂溶性分子
④脂质分子
浓度差
温度
浓度差
转运蛋白数量温度
载体蛋白数量能量
温度
温度
能量
需要
主动运输
　课堂小结2：物质跨膜运输方式的判断方法
（1）“三看法”确定某种物质的运输方式：
一看分子大小
大分子
小分子
离子
胞吞/胞吐
向外
胞吐
向内
胞呑
二看是否需要能量
需要
主动运输
三看是否需要
转运蛋白
需要
协助
扩散
不需要
自由
扩散
不需要
被动
运输
（2）根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输
（3）脂质类物质进出细胞的方式都是自由扩散