4.2主动运输与胞吞、胞吐课件（共24张PPT、含3份视频）2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

(共24张PPT)
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。
【问1】甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
不是，碘从低浓度往高浓度运输，是逆浓度梯度。
问题探讨
【问2】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
问题探讨
第四章　细胞的物质输入和输出
4.2 主动运输
学习目标：
1.掌握主动运输的过程、特点和意义。
2.比较小分子物质和离子跨膜运输多种方式。
3.分析生活实例，运用所学知识解释实际问题。
【资料1】：胡萝卜片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：
物质完成逆浓度梯度的跨膜运输需要________
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
任务一：主动运输
【资料2】：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。
物质完成逆浓度梯度的跨膜运输需要 载体蛋白
结论：
任务一：主动运输
主动运输
逆浓度梯度运输（低→高）
1
需要载体蛋白
2
需要能量
3
2.
特点
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的运输方式。
任务一：主动运输
3.实例：
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等；
甲状腺细胞吸收碘离子。
请根据资料分析主动运输的意义。
4.意义
事实1：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。
事实2：生物体代谢产生的代谢废物如尿酸、尿素氮等以主动运输的方式从肾脏排出，如果肾脏功能出现问题，血液中的垃圾就无法及时排出，这些毒素在人体内积累到一定浓度就会出现尿毒症。
☆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。
任务一：主动运输
思考·讨论
1.与主动运输有关的细胞器有哪些？
2.影响主动运输的主要因素有哪些？尝试建构出运输速率和影响因素
之间关系的数学模型。
←限制因素：载体蛋白的数量
限制因素：能量
←限制因素：能量
限制因素：载体蛋白数量
P
P
核糖体（合成载体蛋白）、线粒体（提供能量）
载体蛋白、能量（O2浓度、温度）
任务一：主动运输
囊性纤维病：患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多。
联系生活
主动运输
及时巩固
1.大肠杆菌吸收K+既消耗能量，又需要载体蛋白协助，K+跨膜运输的方式是（ ）
A.胞吞 B.胞吐 C.主动运输 D.自由扩散
2.如图表示细胞膜主动运输吸收某离子时，该离子运输速率与其物质浓度的关系，P
点运输速率不在上升的原因是（ ）
①该离子数量有限
②细胞提供的能量有限
③细胞膜上磷脂分子有限
④细胞膜上该离子运输载体有限
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
C
D
比较小分子、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
举例
顺浓度梯度（高浓度→低浓度）
逆浓度梯度（低→高）
不需要
需要载体蛋白
不消耗
消耗
O2、少量水、甘油、苯、乙醇等跨膜
需要载体蛋
白或通道蛋白
红细胞吸收葡萄糖；大部分水分子跨膜
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸，无机盐；
甲状腺细胞吸收碘离子
任务2：比较小分子、离子物质跨膜运输方式
课堂小结
主
动
运
输
概念：
特点：
意义：
影响因素：
实例：
被
动
运
输
小分子、离子的
跨膜方式
逆浓度梯度
顺浓度梯度
需要转运蛋白
不需要
转运蛋白
自由扩散
协助扩散
载体蛋白、能量
随堂检测
1.下列关于细胞的物质输入和输出的说法错误的是（ ）
A．O2可以通过自由扩散进出细胞
B．K+被吸收进入小肠绒毛上皮细胞不需要载体协助
C．葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助，但不消耗能量
D．细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程
2.(2023·全国卷)图1、图2分别表示甲、乙两种物质跨膜运输的方式。相关叙述错误的是（ ）
A. 图1中甲可表示甘油
B. 图2中乙可表示氨基酸
C. 图1方式属于被动运输
D. 图2方式可以逆浓度运输物质
B
A
作业布置
1.完成练习册P62页知识点一。
2.结合细胞膜的结构，尝试制作物质跨膜运输的物理模型。
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？
细胞外
细胞内
①细胞外→细胞内
③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
能量、温度
一、胞吞
1.概念：
2.特点：
3.实例：
4.影响因素：
任务三：胞吞和胞吐
细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的 ，从而引起这部分细胞膜内陷形成 ，包围着大分子，然后小囊从细胞膜上分离下来，形成 进入细胞内部，这种现象叫作胞吞。
蛋白质结合
小囊
囊泡
①细胞内→细胞外
③不需要转运蛋白
②消耗能量
分泌蛋白的分泌
能量、温度
细胞外
细胞内
(如：胰岛素、消化酶、抗体等)
二、胞吐
1.概念：
2.特点：
3.实例：
4.影响因素：
任务三：胞吞和胞吐
细胞需要外排的大分子，在细胞内形成 ，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜 ，将大分子 细胞，这种现象叫作胞吐。
排出
融合
囊泡
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
任务三：胞吞和胞吐
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
任务三：胞吞和胞吐
物质跨 膜方式 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
本章小结