4.2主动运输与胞吞胞吐（共26张PPT、1份视频）2023-2024学年高一生物上册（人教版2019必修1）

(共26张PPT)
主 动 运 输
与胞吞胞吐
02
胞吞、胞吐有什么特点？对于细胞的生命活动有什么意义？
物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系？
主动运输与被动运输的区别是什么？这对于细胞的生活有什么意义？
03
01
本节聚焦
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，碘从低浓度到高浓度是逆浓度梯度，被动运输是顺浓度梯度的
讨论：
问题探讨
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？
实例二
人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。
实例三
轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。
实例一
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
具有普遍性
探究实验：胡萝卜植株对磷酸盐的吸收可以从低浓度到高浓度，为探究胡萝卜对磷酸盐的吸收是否需要能量，研究人员做了以下实验：
细胞完成逆浓度梯度运输需要__________
结论：
能量
实验结果：
甲中的KH2PO4浓度明显下降，乙中的KH2PO4浓度略微下降
情景资料分析
1. 概念:
P69
一、主动运输
为探究细胞吸收磷酸盐是否需要载体蛋白：
①研究人员合成人工膜将其置于磷酸盐溶液中，并提供能量，一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度几乎没有发生改变。
②随后研究人员又在人工合成的脂双层膜中镶嵌入某种蛋白质，将新合成的人工膜其置于磷酸盐溶液中，并提供能量，一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度降低了。
细胞完成逆浓度梯度运输需要载体蛋白
结论：
资料分析：
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的运输方式。
逆浓度梯度运输
1
需要载体蛋白
2
需要能量
3
2.
特点
一、主动运输
观察：请同学们观看主动运输的视频，梳理其运输过程载体蛋白的变化特点。
(1)会与被转运的物质结合
3.载体蛋白的特点
(2)转运过程中空间结构发生变化
(3)转运结束恢复原状，可重复利用
4、分析影响主动运输的因素
运输速率
载体数量
运输速率
O2浓度
运输速率
能量
（1）在下图中画出能量/载体数量/浓度差等对主动运输速率影响的曲线，并描述该条线的含义。
运输速率
浓度差
P
A
←限制因素：物质浓度
限制因素：载体蛋白数量
或能量
P
A
P
A
P
A
限制因素：能量
←限制因素：载体蛋白的数量
限制因素：载体蛋白的
数量
←限制因素：能量
限制因素：载体蛋白的
数量
←限制因素：O2浓度
←无氧呼吸供能
情景资料：在自然界中生长的生物所处的环境中的营养物质含量往往很低,在这种情况下被动运输难以发挥作用。主动运输则可以逆浓度运输,将环境中较低浓度营养物质运输进入胞内,保证生物正常生长繁殖。
P70：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，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
请根据资料分析主动运输的意义。
5
意义
盐腺
桐花树的泌盐现象
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。
囊性纤维病
与社会的联系：
肺
黏液阻塞了气道
小分子、离子物质跨膜运输方式
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
影响因素
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不需要
需要
不消耗
消耗
浓度差
①浓度差
②转运蛋白
的数量
①转运蛋白
的数量
②浓度差
③能量
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？
二、胞吞与胞吐
1.胞吞
(1)概念：
(2)运输方向：
(3)特点：
(4)实例：
细胞外
细胞内
当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上蛋白质结合，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，这种现象叫做胞吞。
细胞外→细胞内
①不需要转运蛋白
②消耗能量
白细胞吞噬病菌
变形虫吞食食物颗粒
(5)影响因素：
能量、温度
白细胞
细菌
2.胞 吐
(1)概念：
(2)运输方向：
(3)特点：
(4)实例：
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，这种现象叫胞吐。
细胞内→细胞外
①不需要转运蛋白
②消耗能量
分泌蛋白的分泌
(5)影响因素：
能量、温度
细胞外
细胞内
(如：胰岛素、消化酶、抗体等)
细胞通过胞吞与胞吐运输大分子物质的结构基础：依赖于生物膜的__________性。
流动
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。
痢疾内变形虫
联系生活
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
D
B
A
识图：下图表示细胞膜的结构和物质进出细胞的方式，请说出ABD所示结构的名称，abcde所示物质进出细胞的方式。
蛋白质
磷脂双分子层
糖蛋白
主
自
协
协
主
胞吞
胞吐
大分子物质
小分子和离子
物质跨膜运输的方式
胞吞
胞吐
进细胞
出细胞
主动运输
需要
协助扩散
不需要
自由扩散
低→高
主、被动运输
据能量判断
主动运输
需要
不需要
被动运输
高→低
据浓度判断
据转运蛋白判断
但需膜蛋白的参与
需要膜蛋白的识别
需要能量
物质进入细胞的方式 离子和小分子物质 大分子和颗粒物质
图例
运输 方向
转运 蛋白
能量
举例
高浓度
→低浓度
胞外→胞内
被动运输
自由扩散
协助扩散
主动运输
胞吞
胞吐
低浓度
→高浓度
胞内→胞外
不需要
需要
载体蛋白/通道蛋白
不消耗
不消耗
①O2、CO2
②乙醇、苯、
甘油
③少部分水
①红细胞
吸收葡萄糖
②大部分水
需要
载体蛋白
消耗
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、离子
不需要
消耗
不需要
消耗
白细胞
吞噬病菌
分泌蛋白的分泌
(如:胰岛素)
高浓度
→低浓度
物质跨膜运输方式的比较
课本P72
—、概念检测
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。（ ）
×
×
×
√
学以致用
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
本章小结
复习与提高
课本P74
一、选择题
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.将刚萎蔫的菜叶放入清水中，菜叶细胞含水量能够得到恢复的主要原因是
A.自由扩散和协助扩散
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
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.红苋菜的叶肉细胞中含有优青素。若将红苋菜叶片放在清水中，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
C
D
复习与提高
课本P74
二、非选择题
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。
（1）通过主动运输进入细胞的离子是 _____，你作出判断的依据是________________________。
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浓度梯度进行。
（2）通过主动运输排出细胞的离子是______，你作出判断的依据是__________________。
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。
渗出
增大
缓慢增大后趋于稳定
蔗糖溶液
清水
(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。
乙二醇
增大
大液泡
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。