生物人教版（2019）必修一4.2主动运输与胞吞胞吐（共30张ppt1个视频）

(共30张PPT)
4.2 主动运输与胞吞胞吐
学习目标：
1.阐明主动运输的过程、特点和意义。（生命观念、科学思维）
2.举例说明胞吞和胞吐的过程。（生命观念、科学思维）
自由扩散
协助扩散
被动运输
物质运输方式
顺浓度
不需转运蛋白
不需能量
顺浓度
需转运蛋白
不需能量
复习回顾：
资料1、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9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9种溶液中，其他培养条件相同且适宜。4 h后取出植株，测定得到如下图所示的大蒜根系吸收磷的速率曲线。
(1)大蒜根是否吸收磷？证据是什么？
吸收，因为在不同浓度磷酸盐中，大蒜根对磷酸盐均存在一定的吸收量。
(2)请根据图中磷酸盐浓度与吸收速率的关系推测大蒜根细胞吸收磷是哪种运输方式？
不是自由扩散，可能是协助扩散。
(3)研究发现，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，这种逆发生的运输符合协助扩散的特点吗？
不符合。
(4)存在逆浓度梯度的运输既然能发生，那么抵消化学势能障碍的力量是什么？
细胞内的能量
（5）研究发现将大蒜根细胞浸入含DNP（DNP能抑制线粒体的功能）的磷酸盐溶液中，细胞吸收磷的速率明显下降。
此实验说明大蒜根细胞吸收磷具有什么特征？
需要消耗能量。
思考、总结：大蒜根细胞吸收磷酸盐的过程有什么特点？
可逆浓度吸收、需要消耗能量。
资料2、观察真核细胞膜上磷酸盐载体结构，其中的分子(红色圆圈圈定)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。
（6）、磷酸盐载体如何能特异性地识别磷酸盐离子呢？
与载体蛋白特定的空间结构有关。
（7）结合资料1和资料2，分析总结细胞吸收磷酸盐的特点？
可逆浓度进行、需要载体蛋白、消耗能量
（8）在资料1中磷酸盐浓度为0.8 mmol/L之后，吸收速率不再增加的原因是什么？
载体蛋白数量和能量有限。
(9)影响大蒜根细胞吸收磷酸盐的因素有________________和_________；这主要与细胞中的___________________两种细胞器有关。　
载体蛋白数量
能量
核糖体和线粒体
（10）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？
可用于合成核酸、磷脂等分子，磷脂分子参与生物膜的组成。
大蒜可以作为净化富营养水体的植物，因为可以高效吸收磷。
细胞吸收磷的方式——
主动运输
探究一、主动运输
2.特点：
3.实例：
1.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所释放的能量，这种方式叫主动运输。
①逆浓度梯度运输（方向）
②需要载体蛋白
③需要消耗能量
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等。大多数离子通过细胞膜。
载体蛋白的特点：
（1）具有特异性（或专一性）；
（2）与被转运的离子或分子结合；
（3）转运过程中空间结构发生变化；
（4）具有饱和性；
（5）可重复利用。
探究一、主动运输
4.影响因素：
运输速率
物质浓度
运输速率
O2浓度
P
Q
/有氧呼吸速率
能量（O2浓度）限制
无氧呼吸供能
物质浓度限制
载体蛋白数量or能量限制
载体蛋白数量限制
能量 (或氧气)、载体蛋白的数量、物质浓度、温度
Q
氧气浓度是否影响哺乳动物成熟红细胞的主动运输速率？
探究一、主动运输
5.主动运输的意义：
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营养物质，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。
木盐树（世界上最咸的树）
探究一、主动运输
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：
小练：结合模式图判定物质出入细胞的方式
如图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图。据图分析：
(1)过程③是哪种运输方式？判断的依据是什么？
是协助扩散，因为运输方向是顺着氨基酸的浓度梯度进行，而且需要转运蛋白。
(2)过程④是哪种运输方式？判断的依据是什么？
是主动运输，因为运输方向是逆浓度梯度进行，需要转运蛋白并消耗能量。
(3)①和②的运输方式分别是什么？该转运蛋白有没有专一性？
分别为主动运输、协助扩散；该转运蛋白仍然具有专一性。
探究一、主动运输
6.两类主动运输
直接型
直接消耗ATP的主动运输，
通常称为泵（ATP驱动泵）
间接型
利用依赖ATP的Na+-K+泵活动建立的细胞膜两侧Na+的跨膜浓度梯度主动运输
Na+-K+泵
肾小管对氨基酸、葡萄糖等的重吸收
请据资料回答以下问题：
资料1：胆固醇极难溶解，它以LDL(低密度脂蛋白，包括胆固醇、脂肪酸和蛋白质)的形式在血液中运输，并最终与细胞膜上的一种蛋白质相互识别并被“拽住”。细胞膜内陷形成小囊泡，在能量的作用下，最终小囊泡被“剪切”下来离开细胞膜进入细胞中，即LDL进入细胞。
（1）为什么动物细胞需要胆固醇？
胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分。
（2）LDL进入细胞内部需要什么条件？
细胞膜上的蛋白质(LDL受体)和能量。
（3）该实例体现了细胞膜的结构特性是________。
流动性
细胞吸收胆固醇的方式——
胞吞
1. 胞吞
探究二、胞吞、胞吐
胞吞过程：
①大分子与膜上的 结合；
蛋白质
②细胞膜 ；
内陷形成小囊
③小囊从细胞膜 下来，
形成 ， 进入细胞内。
分离
囊泡
变形虫摄食、吞噬细胞吞噬细菌等。
胞吐过程：
①细胞需要外排的大分子，
先在细胞内形成 ；
②囊泡与细胞膜 ；
③大分子排出到细胞外。
囊泡
融合
分泌蛋白的分泌，如抗体、胰岛素、消化酶等
2.胞吐
实例
实例
探究二、胞吞、胞吐
③结构基础：
②运输特点：
提示：胞吞、胞吐属于跨膜运输，但穿过的膜层数为0层。
①运输的物质：
特点：
细胞膜的流动性
不需要载体、需要膜上的蛋白质的参与、需要能量
一般为大分子物质。（神经递质大部分是小分子物质，但释放的方式也是胞吐）
④影响因素：
温度和能量等
小练：
受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示，下列有关叙述不正确的是　　
A．该过程以膜的流动性为基础
B．该过程生物大分子需与受体结合
C．Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式跨膜运输
D．受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能
物质运输方式 自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞 胞吐
运输方向
转运蛋白 能量 举例
影响因素
小结：
物质运输方式 自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞 胞吐
运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度 细胞外到细胞内 细胞内到细胞外
转运蛋白 不需要 需要 需要 不需要但需要膜蛋白的参与 能量 不消耗 不消耗 消耗 消耗 举例 水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯 红细胞吸收 葡萄糖 水通过通道蛋白进出细胞 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等 吞噬细胞吞噬病菌 分泌蛋白的分泌
（载体蛋白/通道蛋白）
（载体蛋白）
小结：
综上所述，除一些不带电的小分子 是外，离子和小分子的跨膜运输都要借助于 ，体现了 是生命活动的承担者。
一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此膜上 ，对物质的跨膜运输起着决定作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
自由扩散
转运蛋白
蛋白质
转运蛋白的种类和数量，转运蛋白的空间结构的变化
请同学们尝试以概念图的方式总结本章所内容