生物人教版（2019）必修1 4.2主动运输课件（共31张ppt）

(共31张PPT)
候课要求
1.桌面清空，生物课本放左手边；红、黑笔放右手边，笔尖朝前；练习册放在课桌左上角。
2.复习上节知识点，静待上课。
运输方式名称
运输方向
是否需要 转运蛋白
是否消耗能量
举例
影响因素
自由扩散
协助扩散
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
不需要
需要
载体蛋白
通道蛋白
不消耗
不消耗
气体分子、
脂溶性小分子
葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞
水通过通道蛋白进出细胞
浓度差
浓度差、转运蛋白的种类和数量
前测
主动运输与胞吞胞吐
第2节
问题探讨
人体甲状腺分泌甲状腺激素，在生命活动中起着重要的作用。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高20~25倍。
讨论
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？
不是
需要细胞提供能量
具有普遍性
碘浓度低
碘浓度高
1、能说出主动运输的特点
2、指出被动运输与主动运输方式的异同点
目标
阅读课本P69-P70，思考下列几个问题：
1、逆浓度梯度跨膜运输普遍存在吗？它的过程是什么？
2、主动运输的定义？这种跨膜运输方式有什么特点？能举出几个例子吗？有什么意义？
3、影响主动运输速率的因素有哪些？
4、被动运输和主动运输之间有什么区别？
思议
细胞逆浓度梯度运输物质的方式是普遍存在的吗？
轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。（促进酶的活化）
小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等；人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。
无论是植物细胞、动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。
微生物吸收无机盐。
①被运输的特定分子或离子与载体蛋白结合
②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改变，将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
③载体蛋白恢复原状，又可以转运同种物质的其他离子或分子。
1.过程：
相关的细胞器：
核糖体、线粒体
一、主动运输
一、主动运输
2.定义：
物质逆浓度梯度跨膜运输，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。
ATP
ADP+Pi
主动运输
逆浓度梯度
需要载体
需要能量
载体蛋白的特点：
（1）与被转运的离子或分子结合
（2）具有特异性：一种载体蛋白只能与一种或一类离子或分子结合
（3）转运过程空间结构发生变化
（4）可重复利用
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)
3.实例：
4.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。
还起到维持细胞内外浓度差的作用。
5.运输速率的影响因素
载体数量限制
能量（氧气浓度）
载体蛋白数量
温度
载体数量限制
氧气浓度
与社会的联系
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发生异常，导致患者支气管中黏液增多。
气管
气管
异常关闭的CFTR载体蛋白
囊性纤维化
能量
协助扩散
主动运输
自由扩散
小结：
自由扩散、协助扩散、主动运输的比较
项 目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
载体蛋白
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、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
水通过水通道
K+通过离子通道
影响物质运输速率的因素:
自由扩散坐标图
影响因素：
物质在细胞内外的浓度差
/呼吸速率
协助扩散坐标图
主动运输坐标图
影响因素：
1、物质在细胞内外的浓度差
2、载体数量
影响因素：
1.能量
2.载体数量
特别提醒：凡是能影响能量供应的因素都影响主动运输的速度，如氧气、温度等
O2浓度和呼吸作用强度对物质跨膜运输的影响
运输速率
运输速率
运输速率
O2浓度/呼吸作用强度
O2浓度
呼吸作用强度
自由扩散或协助扩散
主动运输
主动运输
提个醒：1.由于自由扩散和协助扩散不需要消耗能量，因此其运输速率与氧气浓度和呼吸作用强度无关，有氧呼吸和无氧呼吸都可以为主动运输提供能量，因此，氧气浓度为0时，可由无氧呼吸为其提供能量
2.哺乳动物成熟的红细胞的主动运输与氧气浓度无关
知识拓展
如：①Na+-K+泵
②H+泵
ATP驱动泵既是载体，同时也是催化ATP水解的酶。
载体蛋白
具有特异性
载体蛋白既参与被动运输，也参与主动运输。
通道蛋白只参与被动运输。
离子泵（ATP驱动泵）只参与主动运输。
同一类物质进出细胞的方式也可能不同：
水（两种）
葡萄糖（两种）
钾离子（两种）
自由扩散
协助扩散（水通道蛋白）
协助扩散（进入红细胞）
主动运输（进入小肠上皮细胞等）
协助扩散（K+通道蛋白）
主动运输（钠-钾泵）
同一种物质进入不同细胞的方式可能不同。
小测：判断下列曲线所代表的物质运输方式
②协助扩散(载体协助)
③自由扩散或协助扩散
⑤自由扩散
⑥协助扩散或主动运输
①自由扩散
④主动运输
自由扩散或协助扩散
主动运输
或哺乳动物成熟红细胞的主动运输
小测：判断下列曲线所代表的物质运输方式
运输速率
氧气浓度
“三看法”判断物质出入细胞的方式
总结
1.下图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图，下表选项中正确的是（ ）
D
后测
肾小管上皮细胞
②除ATP水解释放为主动运输提供能量外，电化学势能也可以为主动运输提供能量。
①同一种物质进出同一细胞的方式也可能不同。
③协同运输也是一类主动运输方式，所需的能量来自膜两侧离子的电化学势能。
2.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是 (　　)
A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度阶梯进行的
C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
C
3.右图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是（ ）
A.载体①逆浓度运输溶质分子
B.载体②具有ATP酶活性
C.载体①和②转运方式不同
D.载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快
B
用物质的量浓度为2mol·L-1的乙二醇溶液和2mol·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_____，细胞液浓度_____。
（2）在1min后，处于2mol·L-1蔗糖溶液中细胞的细胞液溶质浓度将_____ ，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。
渗出
增大
保持不变
蔗糖
清水
（3）在2min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，引起细胞液溶质浓度_____。
（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。
乙二醇
变大
大液泡
乙二醇是通过什么方式进入细胞内的？
若把乙二醇换成KNO3，还能发生质壁分离复原吗？KNO3又是通过什么方式进入细胞内的？
自由扩散
会
主动运输（从一开始就是主动运输
如何用实验验证运输方式是主动运输还是被动运输：
如何用实验验证运输方式是自由扩散还是协助扩散：
总结
5.某种H+-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白,具有ATP水解酶活性,能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+。
①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH低于细胞外),置于暗中一段时间后,溶液的pH不变。
②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组,一组照射蓝光后溶液的pH明显降低;另一组先在溶液中加入H+-ATPase的抑制剂(抑制ATP水解),再用蓝光照射,溶液的pH不变。
根据上述实验结果,下列推测不合理的是 (　　)
A.H＋－ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H＋转运到细胞外
B.蓝光通过保卫细胞质膜上的H＋－ATPase发挥作用导致H＋逆浓度梯度跨膜运输
C.H＋－ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量可由蓝光直接提供
D.溶液中的H＋不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
C