4.2 主动运输与胞吞、胞吐课件(共46张PPT3个视频)-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

(共46张PPT)
物质以 进出细胞， 消耗细胞内化学反应所释放的 ，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为 和 。
扩散方式
不需要
能量
自由扩散
协助扩散
回顾旧知
第四章 细胞的物质输入和输出
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
本节聚焦
01
02
03
举例说明胞吞和胞吐的过程。
解释细胞膜控制物质运输的功能与细胞膜结构的关系。
阐明主动运输的过程、特点和意义。
01
主动运输
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。
甲状腺
甲状腺滤泡上皮细胞
碘浓度低
碘浓度高
问题 ·探讨
探讨甲状腺上皮细胞吸收碘离子的方式
甲状腺
甲状腺滤泡上皮细胞
碘浓度低
碘浓度高
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？
问题 ·探讨
探讨甲状腺上皮细胞吸收碘离子的方式
不是
需要细胞提供能量——主动运输
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
人红细胞吸收K+
轮藻细胞吸收K+
小肠上皮细胞吸收
氨基酸,葡萄糖
实例1：小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远低于小肠上皮细胞的浓度，但仍可吸收。
实例2：人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。
实例3：轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。
问题 ·探讨
探讨甲状腺上皮细胞吸收碘离子的方式
史实资料：科学家将离体的小肠上皮细胞培养液均分成三组，第一组不做处理，第二组加入呼吸酶抑制剂(抑制
能量供应），第三组加入载体蛋白抑制剂。第二、三组
与第一组比较，小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速率均下降。
这说明小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时，需要哪些条件？
能量和载体蛋白。
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。
一、主动运输
1.概念：
一、主动运输
(1)特点：
①逆浓度梯度运输（低浓度→高浓度）
②需要载体蛋白的协助
③需要消耗能量
(2)实例：
Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜；
氨基酸和葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞、肾小管上皮细胞
观察主动运输的视频，概括主动运输的过程。
(3)观察主动运输示意图，概括主动运输的过程。
物质在逆浓度运输时，首先与膜上_____________________ 结合。
在细胞内化学反应释放的_______推动下，载体蛋白的___________
发生变化，从细胞膜一侧转运到另一侧。
载体蛋白随后___________，又可以去转运________物质。
载体蛋白特定部位
能量
空间结构
恢复原状
同种
①
②
③
注意：不同离子或分子的大小和性质不同，所以不同转运蛋白质的空间结构差别也很大，一种转运蛋白通常只能运输一种或一类离子或分子。
磷酸盐离子载体模式图
磷酸盐离子
H+载体模式图
H+
H+
（1）具有特异性。
（2）具有饱和现象。
载体蛋白的特点：
运输速率
细胞外物质浓度
P
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
(4)影响因素：
载体蛋白的数量、
能量（影响能量产生的因素，如温度、O2浓度）
(4)影响因素：
载体蛋白的数量、
能量（影响能量产生的因素，如温度、O2浓度）
温度
生物膜的流动性
酶活性
呼吸速率
影响
影响
影响
影响
物质运输速率
运输速率
能量
载体蛋白数量有限
以上各图分别对应哪种跨膜运输方式？
图中A、B、C三点物质运输速率的限制因素分别是什么？
协助扩散
或
主动运输
协助扩散 或
自由扩散
载体蛋白数量的限制或？
载体蛋白数量的限制
能量的限制
自由扩散
主动运输
巩固练习
1.主动运输过程中既需要消耗氧气，又需要载体蛋白，那么与该过程有关的细胞器有哪些呢？
思考：
线粒体、核糖体
2.主动运输有什么意义？如果机体主动运输功能障碍，会有什么危害？
（5）意义：普遍存在于动植物和微生物细胞中，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。
桐花树的泌盐现象
盐腺
盐液
与社会的联系
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的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多。
肺
黏液阻塞了气道
总结：被动运输和主动运输的特征
项目 自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向
转运蛋白
能量
代表例子
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不需要
需要
（通道蛋白、载体蛋白）
需要（载体蛋白）
不消耗
不消耗
消耗
葡萄糖进入红细胞、水通道蛋白运输水
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等
水、气体（O2、CO2）、脂溶性小分子（甘油等）
主动运输
协助扩散
自由扩散
细胞外
细胞内
代表各种物质分子或离子
协助扩散
主动运输
考考你：以下几种物质出入细胞的方式？
颗粒性和大分子物质如何进出细胞？
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。
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。
02
胞吞和胞吐
大分子物质进出细胞的方式（蛋白质、多糖等）
二、胞吞胞吐
内质网
合成的蛋白质
高尔基体
囊泡
这种大分子物质排出细胞的过程叫作胞吐
二、胞吞胞吐
胞吐的过程
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
实例: 分泌蛋白的分泌，如抗体、胰岛素、消化酶等
大分子进细胞的电镜照片
大分子
膜蛋白
示意图
大分子物质进入细胞的过程叫作胞吞
胞吞的过程
胞吞过程：
①大分子与膜上的 结合；
受体蛋白
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
实例: 变形虫摄食、吞噬细胞吞噬细菌等。
注意：一些病毒借助胞吞侵入机体
糖蛋白
白细胞吞噬病菌
变形虫摄食
1.胞吞和胞吐是否只能运输大分子物质？
思考：
主要运输蛋白质、多糖等生物大分子，有时也会运输小分子物质，如乙酰胆碱等神经递质的释放。
2.胞吐和胞吐的过程需要消耗能量吗 需要载体蛋白的协助吗？
需要消耗能量，不需要载体蛋白的协助，但需要与细胞膜上的受体蛋白结合。
3.胞吞、胞吐过程的实现与生物膜的特性有什么关系？
细胞膜结构特性流动性是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过程中膜形态、结构的变化也体现了膜的流动性。
思考：
白细胞吞噬病菌
变形虫摄食
4.在物质的跨膜运输中，胞吞、胞吐普遍存在，这个过程穿过几层膜？
0层
思考：
需要消耗能量
需要膜蛋白参与（注意不是载体蛋白，是受体蛋白）
4、影响因素：
温度和能量等
2.特点：
膜具有一定流动性
3、结构基础：
小结：
1.运输的物质：大分子或颗粒性物质。
通过胞吐向外分泌分泌蛋白，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。
5.胞吞、胞吐对于细胞的生命活动的意义：
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----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。
与社会的联系
运输方式 运输方向 是否需要转运蛋白 是否消耗能量 图例 举例
转运蛋白
转运蛋白
被动运输
自由扩散
顺浓度梯度
主动运输
胞吞
胞吐
协助扩散
小部分水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等出入细胞
人的血红蛋白吸收葡萄糖
小肠上皮细胞吸收氨基酸
变形虫摄取食物
不消耗
分泌蛋白的分泌
需要载体蛋白或通道蛋白
不需要
逆浓度梯度
细胞外→
细胞外
细胞内→
细胞外
需要载体蛋白
消耗
顺浓度梯度
不需要
不需要
不消耗
消耗
消耗
运输方式 被动运输 主动运输 胞吞
胞吐
自由扩散 协助扩散 图 示
影响因素
浓度差
浓度差
转运蛋白的种类和数量
载体蛋白种类和数量、能量
（O2、PH、温度）
能 量
（O2、PH、温度）
温度
2.相关曲线及因素分析
①浓度差对物质跨膜运输的影响
自由扩散
协助扩散/主动运输
a.OA段主要是受 的影响；
b.A点后受 的限制。
浓度差
载体蛋白种类和数量或能量
②氧气含量（能量）对物质跨膜运输的影响
自由扩散/协助扩散
主动运输
a.A点不进行 呼吸，能量由 呼吸提供；
b.AB段主要受 影响；
c.B点后受 的限制。
有氧
无氧
O2浓度
载体蛋白种类和数量
哺乳动物成熟红细胞的主动运输
小结
练习与应用
1. 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。（ ）
×
×
×
√
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
A
4、胞呑、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？
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.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
5、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，而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够分泌到细胞外。试分析其中的道理。
因为游离于细胞质基质中的核糖体，所合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中，由于蛋白质是大分子有机物，无法直接通过被动运输或主动运输穿过细胞膜运输到细胞外，所以一般只能留在细胞内供细胞自身使用。
而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够进入内质网腔中，并借助囊泡移动进入高尔基体，经加工包装后，包裹在囊泡中的蛋白质就能以胞吐的方式分泌到细胞外。