4.2主动运输与胞吞、胞吐课件（共26张PPT）-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

(共26张PPT)
第2节　
主动运输与胞吞、胞吐
01
02
03
采用归纳与比较、模型与建模的方法,说明主动运输和被动运输的关系。(科学思维)
基于给定的事实,设计探究物质跨膜运输的过程。运用物质进出细胞的知识,了解与之相关的疾病,关注人体健康。(科学探究、社会责任)
运用结构与功能相适应的观念,说出细胞膜的特性与胞吞、胞吐的关系。(生命观念)
学习目标
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。
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？
不是（低浓度→高浓度）
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
具有普遍性
新课导入
主动运输的特点：
一、主动运输
枪乌贼神经纤维内部 Na 含量相当于外部 Na 含量的十分之一。如果向枪乌贼的巨大神经纤维内部注射 24Na ，不久即测得神经纤维周围溶液中存在 24Na ，这说明 Na 逆浓度梯度输出细胞。如果在神经膜外液中加入抑制 ATP酶活性的药物（如氰化物）， 24Na 的外流迅速停止；当向中毒的神经纤维内注射 ATP时， 24Na 又重新外流，直至 ATP全部用完。
需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
主动运输的特点：
一、主动运输
需要载体蛋白
思考讨论
阅读课本P69并观看视频思考总结载体蛋白特点？
提示：
1、是否与转运物质结合？
2、是否有专一性？
3、是否会发生构象改变？
4、可否重复利用？
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
Na+-K+泵（载体蛋白）
一、主动运输
[知识拓展]主动运输的类型？
主动运输方式中的载体蛋白通常被称为“泵”，这类载体蛋白既是运输物质的载体也是催化ATP水解的酶。载体蛋白(泵)能直接把ATP水解并利用该能量介导离子或小分子物质逆电化学梯度或逆浓度梯度进行跨膜运输。如Na+-K+泵、Ca2+泵、质子泵(H+泵)等。
钠-钾泵
(存在于大多数动物细胞的质膜上)
思考：Na+、K+进、出细胞的方式一样吗？
[知识拓展]主动运输的类型？
主动运输方式中的载体蛋白有一类是协同转运蛋白，协同转运蛋白分为同向协同转运蛋白和反向协同转运蛋白。协同转运蛋白同时顺浓度运输一种物质和逆浓度运输另一种物质，顺浓度运输物质时可以释放电化学势能(或浓度梯度势能)，驱动另一种物质的逆浓度运输。
Na+-K+泵
细胞外
细胞内
葡萄糖
Na+/葡萄糖同向转运蛋白
[知识拓展]主动运输的类型？
一些特殊细菌的细胞膜上存在菌紫红质，在光能的驱动下质子发生转移，此过程中形成的H+膜内外电位差和浓度差，从而驱动被运输的物质主动运输进入细胞。
[知识拓展]主动运输的类型？
1、ATP驱动泵
2、协同转运
3、光驱动
思考讨论：图中氨基酸与Na+进入小肠上皮细胞、红细胞、组织细胞的方式？
影响主动运输速率的外界因素
物质的浓度
运输速率
受载体蛋白数量的限制
氧浓度
运输速率
P
受载体蛋白数量的限制
P
—影响膜的流动性，也影响载体蛋白活性以及细胞呼吸中的能量供应
影响细胞呼吸过程中形成能量物质ATP
氧浓度：
温度
想一想：在探究水稻吸收无机盐K+、Mg2+时，用药物A（Mg2+载体的蛋白抑制剂）处理后，对K+的吸收速率不变，而对Mg2+的吸收停止，原因是________________________？用药物（呼吸抑制剂）处理后，K+、Mg2+的吸收都停止，原因是_____________________________？
药物A影响了运输Mg2+的载体活性
药物B影响了细胞呼吸过程中能量的供应
桐花树的泌盐现象
海鸟（海鸥）的盐腺
盐腺
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。
一、主动运输
[习题小练]
下图是胡萝卜在不同氧气浓度情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和NO3-的曲线图，导致A、B两点和B、C两点吸收速率不同的因素分别是( )
A.载体蛋白数量、能量
B.能量、载体蛋白数量
C.载体蛋白数量、离子浓度
D.能量、离子浓度
B
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
阅读P70—P71并结合图4-7和图4-8回答以下问题：
1、概述胞吞、胞吐的过程。
2、胞吞、胞吐需要载体蛋白吗？
3、是否消耗能量？
4、穿过几层膜？
5、体现膜的什么特点？
与膜上的蛋白质结合
细胞膜内陷
包围着大分子
从细胞膜分离
大分子物质
小囊
囊泡
进入
胞吞过程：
内质网
合成的蛋白质
高尔基体
囊泡
大分子物质
在细胞内形成
囊泡
排出
移动到细胞膜处，与其融合
胞吐过程：
3.结构基础：
5.意义：
2.运输特点：
1.运输的物质：大分子或颗粒性物质
消耗能量、不需要载体（需要膜上的蛋白质的参与）
细胞膜的流动性
细胞通过胞吐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，保证生命活动的正常进行。
4.实例：
变形虫营养物质摄入和代谢废物输出、分泌蛋白（如：蛋白质类激素、消化酶等）
二、胞吞与胞吐
胞吞与胞吐结构基础：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
根据分子大小与对转运蛋白、能量的需求
判断物质出入细胞的方式
根据分子大小
胞吞
胞吐
运输
被动运输
主动运输
协助扩散
自由扩散
大分子、颗粒
小分子、离子
是否消耗能量
消耗
不消耗
是否需要转运蛋白
不需要
需要
方式 被动运输 主动运输 胞吞、胞吐
自由扩散 协助扩散
运输方向 浓度→ 浓度 低浓度→高浓度 —
是否 需要 载体蛋白 _______ _____ _____ 不需要
能量 不消耗 _______ 消耗 _____
模型
实例 O2、CO2、苯、甘油、脂肪酸、尿素、固醇、乙醇等 红细胞吸收葡萄糖 植物吸收矿质元素，小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等 吞噬细胞吞噬抗原;分泌蛋白的分泌
高
低
不需要
需要
需要
不消耗
消耗
物质跨膜运输方式的比较
.物质出入细胞的方式如下图所示，请据图回答下列问题。
典例研析
糖蛋白
(细胞膜外侧)
(1)在a~e五种运输方式中，代表主动运输的是_______。
代表自由扩散的是_____，代表协助扩散的是_____。
维生素D进入小肠上皮细胞应是图甲中编号____；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图甲中编号____。
(2)唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶能不能通过a~e中的某种方式运输？______，其运输方式是________。
a、e
不能
胞吐
b
c、d
b
a
柽柳(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。轻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。
实验思路：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是属于主动运输还是被动运输。
具体步骤：
①取甲、乙组生长状态基本相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2+的溶液中；
②甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸；
③一段时间后测定两组植株根系对Ca2+的吸收速率；
④若两组植株对Ca2+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。
★