4.2主动运输与胞吞、胞吐
学习目标 1.通过资料分析，阐明主动运输的特点和意义 2.通过实例分析，举例说明胞吞与胞吐的过程3.能利用细胞膜的流动镶嵌结构模型解释各种物质跨膜运输的方式
学习任务
引入： 回顾被动运输的类型及特点 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。思考：甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？并说出判断的理由？（提示：不通过被动运输，理由：逆浓度梯度）【概念形成】物质逆浓度梯度的运输---主动运输
目标一：阐明主动运输的过程、特点和意义任务：分析下列资料，小组讨论问题，总结主动运输的过程、条件及意义资料一： 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、0.5 mmol/L、0.75 mmol/L、1.00 mmol/L等7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种溶液中，其他培养条件相同且适宜。4 h后取出植株，测定得到如图所示的大蒜根系吸收磷的速率曲线。资料二：观察真核细胞膜上磷酸盐载体结构(见下图)，其中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。 【思考】1.在0.01 mmol/L和0.025 mmol/L的KH2PO4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？结合资料二，分析这种逆浓度梯度运输需要哪些条件？【提示】逆浓度梯度不符合协助扩散；载体、能量2.分析资料二，你认为磷酸盐载体是如何特异性地识别磷酸盐离子呢 甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是否也是通过磷酸盐载体完成的？【提示】与蛋白质的特定空间结构有关。不是，不同的蛋白质的空间结构差别很大，所以一种蛋白通常只适合与一种或一类离子和分子结合。3.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？你认为主动运输对细胞生命活动有何意义？【提示】（1）用于合成核酸分子，合成磷脂分子，构成生物膜基本骨架（2）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【知识生成】 1.主动运输的概念：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释放的能量， 2.条件：逆浓度、载体蛋白、能量 3.载体蛋白的特点：具有特异性（或专一性）、转运过程中空间结构发生变化，运输前和运输后结构不变【情境应用】 某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有如下图所示的四种关系,分别用四种曲线表示,在研究具体的物质X时,发现其运输速率与各因素的关系与曲线②和④相符,则细胞膜运输物质X的方式是( A )。A.主动运输 B.自由扩散C.协助扩散D.无法判断
目标二：举例说明胞吞与胞吐的过程任务：观看动画和图，描述其过程 【思考】1.通过胞吞胞吐运输物质时，对物质有选择性吗？如果有选择性，那是怎样进行选择的？【提示】有，胞吞胞吐运输的对象是大分子或颗粒，大分子与细胞膜上的蛋白质结合（蛋白质进行识别）。需要消耗能量、不需要载体。2.胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？【提示】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。3.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。试分析其中道理。【提示】游离的核糖体不与内质网相连，合成的蛋白质无法排出细胞外，供细胞自用；而附在内质网上的核糖体，其合成的蛋白质先进入内质网加工，然后形成囊泡发送到高尔基体进一步加工，成熟的蛋白质又由囊泡包围运输到细胞膜，通过胞吐的方式分泌到细胞外。【知识生成】1.运输的物质：大分子或颗粒2.胞吞、胞吐的运输特点：消耗能量、 不需要载体（需要膜上的蛋白质的参与） 3.结构基础： 细胞膜的流动性4.意义：通过胞吐细胞向外分泌分泌蛋白和激素，通过胞吞消灭细菌、癌细胞、及衰老的红细胞、细胞碎片从保证生命活动的正常进行。
目标三：任务：结合物质运输示意图，识别图中的运输方式【思考】1.列表比较几种物质运输方式的不同【提示】2.说说不同运输方式与细胞膜结构的关系【提示】不带电荷的小分子：自由扩散进出细胞离子和有机小分子：借助转运蛋白通过协助扩散或主动运输进出细胞；转运蛋白的存在是细胞膜选择透过性的基础大分子或颗粒：以胞吞或胞吐的方式进出细胞，需要膜上蛋白质的参与，（依赖于膜的流动性）【情境应用】柽chēng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。柽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。【提示】思路：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。
总结：1.主动运输与被动运输的区别是什么？2.胞吞、胞吐有什么特点？3.物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系？
24.2 主动运输与胞吞、胞吐
学习目标 1.通过资料分析，阐明主动运输的特点和意义2.通过实例分析，举例说明胞吞与胞吐的过程3.能利用细胞膜的流动镶嵌结构模型解释各种物质跨膜运输的方式
学习任务
目标一：阐明主动运输的过程、特点和意义任务：分析下列资料，小组讨论问题，总结主动运输的过程、条件及意义资料一： 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、0.5 mmol/L、0.75 mmol/L、1.00 mmol/L等7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种溶液中，其他培养条件相同且适宜。4 h后取出植株，测定得到如图所示的大蒜根系吸收磷的速率曲线。资料二：观察真核细胞膜上磷酸盐载体结构(见下图)，其中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。 【思考】1.在0.01 mmol/L和0.025 mmol/L的KH2PO4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？结合资料二，分析这种逆浓度梯度运输需要哪些条件？2.分析资料二，你认为磷酸盐载体是如何特异性地识别磷酸盐离子呢 甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是否也是通过磷酸盐载体完成的？3.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？你认为主动运输对细胞生命活动有何意义？【情境应用】 某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有如下图所示的四种关系,分别用四种曲线表示,在研究具体的物质X时,发现其运输速率与各因素的关系与曲线②和④相符,则细胞膜运输物质X的方式是( )。A.主动运输 B.自由扩散C.协助扩散D.无法判断
目标二：举例说明胞吞与胞吐的过程任务：观看动画和图，描述其过程 【思考】1.通过胞吞胞吐运输物质时，对物质有选择性吗？如果有选择性，那是怎样进行选择的？2.胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？3.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。试分析其中道理。
目标三：任务：结合物质运输示意图，识别图中的运输方式【思考】1.说说你是如何区别几种物质运输方式2.说说不同运输方式与细胞膜结构的关系【情境应用】柽chēng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。柽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。
总结：1.主动运输与被动运输的区别是什么？2.胞吞、胞吐有什么特点？3.物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系？
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