4.2主动运输与胞吞、胞吐课件(共26张PPT2份视频)高中生物学 人教版（2019）必修一

(共26张PPT)
第2节 主动运输与胞吞、胞吐　　　　　　　　　　　　　　
第4章 细胞的物质输入和输出
方式 自由扩散 协助扩散
条件 能量
转运蛋白
速率影响因素
实例
运输方向
不需要
01
不需要
03
O2、CO2、脂溶性小分子
05
不需要
02
需要
04
离子、一些小分子有机物
06
被动运输知识回顾
课本P69
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
问题探讨
具有普遍性
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
2024/12/18
轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍
氨基酸 葡萄糖
小肠液
小肠上皮细胞
血浆
K+
小肠液中氨基酸、葡萄糖浓度远远低于小肠上皮细胞中的浓度
人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍
逆浓度吸收的更多事例
这些物质为什么能逆浓度梯度运输呢？
2024/12/18
3.特点：
4.实例：
低浓度 高浓度
注：载体蛋白具有专一性
一种载体蛋白只能与一种或一类的离子或分子结合
1.概念：物质 进行跨膜运输，需要 的协助，同时 还需要消耗细胞内化学反应所释放的 ，这种方式叫主动运输。
逆浓度梯度
载体蛋白
能量
需要载体，需要能量(ATP)
主动运输
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。
5、意义：
能保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证个体和细胞生命活动的需要。
2.方向：
某些离子，氨基酸、葡萄糖等
事实2：生物体代谢产生的代谢废物如尿酸，尿素氮,肌酐等很重要的排出途径是通过肾脏的滤过作用排出，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时就会出现尿毒症。
木盐树（世界上最咸的树）
囊性纤维病
肺
黏液阻塞了气道
囊性纤维化病主要源于患者转运氯离子的CFTR蛋白异常，导致患者支气管黏液增多，易发细菌感染。
自由扩散演示按钮
协助扩散演示按钮
主动运输演示按钮
列表比较主动运输和被动运输
细胞外
细胞内
b
c
d
e
a
代表各种物质分子或离子
能量
能量
判断下列运输方式
影响自由扩散速率的因素：
浓度差
影响协助扩散速率的因素：
浓度差、
影响主动运输速率的主要因素：
载体种类和数量、
1、影响因素
转运蛋白种类和数量
能量
凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。
自由扩散
2、曲线分析
（1）物质浓度（浓度差）
物质浓度
运输速率
A
·
物质浓度
运输速率
协助扩散或主动运输
载体有专一性和数量是有限的
在协助扩散和主动运输中，具有“饱和效应”
下列各曲线图分别代表哪种运输方式？
影响细胞内能量的产生
自由扩散或协助扩散
主动运输
（ 3 ）温度
生物膜的流动性
酶活性
呼吸速率
像蛋白质和多糖这些生物大分子该怎么运输呢？
胞吞与胞吐
①大分子与膜上的 结合；
受体蛋白
②细胞膜 ，包围着大分子；
内陷形成小囊
③小囊从细胞膜 下来， 形成 ，
进入细胞内部。
分离
囊泡
实例: 白细胞吞噬病菌、变形虫吞食细菌等。
大分子
膜蛋白
磷脂分子重排
磷脂双分子层
形成
囊泡
1.胞吞的过程
胞吞与胞吐
2.胞吐的过程
①细胞需要外排的大分子，
先在细胞内形成 ；
②囊泡移到细胞膜处，
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
内质网
合成的蛋白质
高尔基体
囊泡
分泌蛋白的分泌
大分子物质的运输
2024/12/18
先通过胞吐作用分泌蛋白酶，溶解肠壁组织，再通过胞吞作用摄取肠壁组织细胞。
大分子物质或细胞。
吞噬细胞吞噬病毒，胰腺细胞分泌胰蛋白酶,单细胞动物(变形虫、草履虫)吞噬食物颗粒等。
痢疾内变形虫这种病原体通过饮食传播，这提醒我们要注意饮食卫生、培养良好的个人卫生习惯来预防阿米巴痢疾等传染性疾病。
胞吞与胞吐
人体肠道内的痢疾内变形虫的胞吞、胞吐过程
(1)痢疾内变形虫是如何在肠道内获取食物的
(2)胞吞、胞吐的对象有哪些
(3)这种疾病的发生给我们带来哪些启示？
(4)教材中还有其他胞吞、胞吐的实例吗？
胞吞胞吐的过程是怎样的，有什么特点呢？
胞吞胞吐
不需要载体
需要能量
影响因素：
温度和能量等
特点：
胞吞
细胞内
胞吐
细胞外
细胞内
膜具有一定流动性
结构基础：
细胞外
思考·讨论
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。
因为游离的核糖体，所合成的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可以胞吐的方式分泌到细胞外。
2024/12/18
物质进入细胞的方式 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、离子
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
　物质跨膜运输方式的判断方法
跨膜运输
根据是否 需要能量
被动运输
主动运输或胞吞、胞吐
需要
不需要
根据是否需 要转运蛋白
根据是否需 要转运蛋白
需要
需要
不需要
不需要
协助扩散
胞吞胞吐
主动运输
自由扩散
(1)
(3) 根据运输方向：
（2）根据曲线图：
（4）根据常见物质的运输方式：
逆浓度梯度运输方式是主动运输。
2024/12/18
像蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。
综上所述，除一些不带电的小分子是自由扩散外，离子和小分子的跨膜运输都要借助于转运蛋白，体现了蛋白质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，因此膜上转运蛋白的种类和数量，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。
1.一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。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，既不需要消耗能量，也不要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。 （ ）
×
×
×
√
练习与应用
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，是细胞主动吸收糖分的结果
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载体蛋白的协助，但不消耗能量，属于协助扩散
D.大肠杆菌吸收K+属于主动运输，既消耗能量，又需要膜上的载体蛋白
A
3.细胞内生物大分子（如胃蛋白酶）运出细胞的方式（ ）
A.胞吐 B.自由扩散
C.协助扩散 D.被动运输
A
二.拓展应用
2.柽柳是强耐盐植物，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。
1.淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水或海水中，推测其伸缩泡的伸缩情况，分别会发生什么变化？
放入蒸馏水中的草虫，其伸缩泡的伸缩频率加快，放入海水中的则伸缩频率减慢。
1.取材、分组、编号
2.控制自变量
3.检测因变量
4.预测实验结果与结论
1.取生长状况基本相同的柽柳幼苗，随机分为甲乙两组，放置在适宜浓度的含有Ca2+，K+的溶液中；
2.甲组给予正常的细胞呼吸条件；
乙组 ；
3.一段时间后，检测 ；
4.若 ，则柽柳的根部吸收无机盐离子是被动运输； 若 ，则柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输
抑制细胞呼吸
甲乙两组植株根对Ca2+，K+的吸收速率相同
甲组植株根对Ca2+，K+的吸收速率大于乙组
两组植株根对Ca2+，K+的吸收速率
实验步骤
1.如图甲表示某生物膜结构，a．b．c．d表示物质跨膜运输方式。图乙和图丙表示物质运输曲线，请据图回答：
（1）图甲中B表示的结构___________________，D表示__________________________。
（2）提取动物的细胞膜，最好选用______________________做材料；动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有____________________。
（3）若图甲是线粒体膜，b过程运输的气体是__________，c运输方式符合图__________（乙或丙）所表示的物质运输曲线。
（4）若图甲表示人体红细胞膜，则可以表示K+运输的是图甲中______________，Na+的运输方式符合图_______________（乙或丙）所示曲线。
随堂练习
In-class practice
磷脂双分子层
糖蛋白
哺乳动物成熟的红细胞
一定的流动性
氧气
乙
a
丙
2．主动运输的能量来源可以是另一种物质顺浓度梯度运输产生的能量。如图是物质进出小肠上皮细胞的示意图，下列有关叙述错误的是（ ）
A．K+的持续转运可使小肠上皮细胞内外的K+浓度差增大
B．Na+/K+泵既能运输Na+和K+又能催化ATP水解
C．葡萄糖进出小肠上皮细胞的运输方式不同
D．葡萄糖进入小肠上皮细胞时不消耗ATP，属于被动运输
随堂练习
In-class practice
D
3．如图是几种物质进出细胞方式中，运输速度与影响因素间的关系曲线图，下列与图相关的叙述中，正确的是(　　)
A．与甘油进出细胞相符的图有①③⑤
B．与葡萄糖进入红细胞相符的图有②④⑥
C．与K＋进入丽藻细胞相符的图有②④⑤
D．与蛋白质进出细胞相符的图有②③⑥
随堂练习
In-class practice
A