4.2 主动运输与胞吞胞吐(课件共25张PPT)

(共25张PPT)
第2节
主动运输与胞吞、胞吐
SW生老师
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。
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
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？
不是。
普遍。
问题探讨
2.甲状腺滤泡上皮细胞从低浓度向高浓度方向吸收碘是否需要细胞提供能量？
需要。
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。
主动运输：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释放的能量。
载体蛋白
能量
一、主动运输
特点
（1） 从低浓度到高浓度（逆浓度）；
（2）需要载体蛋白的协助；
（3）需要能量。
比方: 骑车上坡
（1）K+、Na+、Ca2+等离子逆浓度梯度进行跨膜运输；
（2）小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖。
举例
运用数学模型分析影响物质运输速率的主要因素
O
P点后运输速率主要受____________ 制约
载体蛋白数量
运输速率
浓度差
O
自由扩散
协助扩散/主动运输
浓度差
运输速率
二、影响主动运输的因素
P

载体蛋白主要影响 和 。其他条件适宜的情况下，载体蛋白数量越多，运输速率越大。自由扩散不受载体蛋白数量的影响。
协助扩散
协助扩散
自由扩散
主动运输
主动运输
（1）P点时， 为离子的吸收提供能量。
（2）PQ段: 随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越 ，主动运输的速率也越大。
（3）Q点以后: 当氧气含量达到一定程度后，受 数量以及其他的限制因素运输速率不再增加。
无氧呼吸
多
载体蛋白
被动运输
主动运输
影响主动运输的因素可能有哪些？
载体蛋白的数量和种类
能量(O2浓度)
细胞膜
外
内
载体
ATP
温度
盐腺
盐液
桐花树的泌盐现象
三、主动运输的意义
主动运输普遍存在于动植物和微生物中，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。
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，导致支气管中黏液增多，造成细菌感染。
与社会的联系
肺
黏液阻塞了气道
问题：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。
思考：这些大分子和颗粒物质是怎样进出细胞的呢？
四、胞吞与胞吐
思考与讨论
1. 胞吞
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
进入细胞
变形虫摄取有机物颗粒；
人体白细胞吞噬细菌、异物等。
实例
2. 胞吐
大分子物质
在细胞内形成
囊泡
排出细胞
移动到细胞膜处，与其融合
消化腺细胞分泌消化酶；
免疫细胞分泌抗体；
胰岛细胞分泌胰岛素等。
实例
（3）都要产生囊泡。
3.胞吞胞吐特点
（1）都能运输大分子；
（2）都需要能量；
（1）如变形虫通过胞吞作用摄取胞外的营养物；
（2）吞噬细胞清除侵染机体的病原体及衰老或凋亡的细胞。
举例
注意：一些病毒借助胞吞侵入机体。
变形虫
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
1.胞吞、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和胞吐的基础；胞吞和胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。
思考与讨论
2.细胞外的大分子那么多，细胞是如何识别哪些大分子是需要运送进细胞的？
大分子
膜蛋白
离子和较小的有机分子的跨膜运输必须借助于膜上的蛋白质，这也体现了蛋白质是生命活动的承担者，膜上蛋白质的种类和数量对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用。这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
物质出入细胞的方式 胞吞 胞吐
图例
运输方向
特点 原理 举例
细胞外→细胞内
细胞内→细胞外
物质通过囊泡转移，不需要载体，但消耗能量
细胞膜的流动性
吞噬细胞吞噬细菌病毒等
胰岛素、消化酶、抗体、神经递质的分泌
课堂小结
主动运输和胞吞、胞吐
主动运输
胞吞、胞吐
自然状态下运输方向
逆浓度梯度
需要消耗
能量
载体构象
改变
蛋白质
膜脂流动性
依赖
需要
消耗
课堂练习
一、概念检测
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
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
A
二、拓展应用
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
放入蒸馏水中的草履虫，其伸缩泡的伸缩频率加快；放入海水中，其伸缩泡的伸缩频率减慢。
2.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。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。
主动运输和被动运输的区别之一为是否需要能量，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属于主动运输还是被动运输。具体步骤取甲、乙两组生长状态基本相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中；甲组给予正常的细胞呼吸条件。乙组抑制细胞呼吸；一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率。若两组植株对Ca2+、K+的吸收速率相同，说明柽柳从土壤中吸收无机盐离子为被动运输；若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机盐离子是主动运输。