人教版（2019）高一生物必修一4.2主动运输与胞吞、胞吐教学课件(共37张PPT)

(共37张PPT)
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
不需要
不需要
需要
O2、CO2、脂溶性小分子
离子、一些小分子有机物
被运物质浓度高的一侧→浓度低的一侧（顺梯度）
浓度差
浓度差、转运蛋白
温故知新：被动运输
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。
问题探讨
不是，被动运输的条件是高浓度到低浓度的运输，
而甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是低浓度到高浓度的运输。
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
需要细胞提供能量
2.联想骑车上坡的情形，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
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？
实例三
实例一
实例二
轮藻细胞从周围环境中吸收K+是______浓度梯度运输。
第四章 细胞的物质输入与输出
第2节 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；
2、指出被动运输与主动运输的异同点；
3、举例说出大分子物质进出细胞的方式并说明其过程；
4、利用细胞膜的流动镶嵌模型解释各种物质跨膜运输的方式。
结合
形变
复原
①被运输的物质与
膜上的载体蛋白结合。
②载体蛋白与物质结合后，在能量的推动下，载体蛋白的空间结构发生变化。
③将物质运输到膜的另一侧并释放出来，载体蛋白恢复原状。
一、主动运输
载体蛋白的特点
具有特异性（或专一性）
与被转运的离子或分子结合
转运过程中空间结构发生变化
可重复利用
具有饱和性
既能进行主动运输，又能进行被动运输
一、主动运输
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的化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。
需要载体蛋白协助
需要消耗能量
2、特点
3、实例
①离子逆浓度梯度运输（植物根部细胞吸收无机盐离子）
②小肠上皮细胞、肾小管细胞吸收氨基酸、葡萄糖等
一、主动运输
4、影响因素
载体蛋白的数量、能量供应、温度
O
能量
运输速率
P
限制因素：
载体蛋白
的数量有限
限制因素：
能量
O
载体蛋白的数量
运输速率
限制因素：
能量
限制因素：
载体蛋白的数量
P
一、主动运输
4、影响因素
无氧呼吸提供能量
P点后，运输速率受载体蛋白数量限制
a点后，胞外<胞内
逆浓度梯度运输
运输速率 (V)
O2浓度
P
细胞内浓度
时间
细胞外浓度
a
一、主动运输
5、类型：
ATP驱动
协同转运
光驱动
5、类型：
（1）直接消耗ATP的主动运输
通常称为泵（ATP驱动泵）
例：Na+-K+泵
ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。
5、类型：
（2）间接消耗ATP的主动运输（协同运输）
同向转运
逆向转运
细胞外
Na+浓度高
Na+顺浓度内流
为其他物质逆浓度运输提供能量
葡萄糖
（2）间接消耗ATP的主动运输（协同运输）
例1：Na+-葡萄糖同向转运载体存在于小肠和肾小管的上皮细胞
（2）间接消耗ATP的主动运输（协同运输）
例2：植物液泡膜上有H+-Ca2+、H+-蔗糖逆向运输载体
（3）光驱动泵
光能
H+浓度差(势能)
ATP中的化学能
一、主动运输
6、意义：
主动运输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求。
桐花树的泌盐现象
生活在高盐度的海水中，通过叶片排出多余的盐份，维持体内低浓度的盐类，以减轻盐对植物的伤害。
维持细胞内外浓度差
结果:
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，造成细菌感染。
7、与社会的联系
：囊性纤维病
肺
黏液阻塞了气道
治疗思路: 从载体蛋白的特异性入手，增加载体蛋白的数量
归纳总结
小分子物质三种跨膜运输方式比较
自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度
转运蛋白 不需要 需要 需要
能量 不消耗 不消耗 消耗
举例 水、CO2、O2、
甘油、乙醇、苯 水、离子
红细胞吸收葡萄糖 离子、氨基酸
小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖
低浓度
高浓度
（载体蛋白/通道蛋白）
（载体蛋白）
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
当堂检测
(1) 在a-e的五种过程中，代表被动运输的是________________。
(2) 可能代表氧气运输过程的是图中编号___________________；
葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号__________。
b、c、d
b
a
C
当堂检测
C、动物CO中毒会导致O2供应不足，抑制有氧呼吸，导致ATP产生不足，进而降低运输效率
A
当堂检测
B
当堂检测
C
当堂检测
二、胞吞与胞吐
1、胞吞：
大分子
膜蛋白
实例：
白细胞吞噬病菌、衰老死亡的细胞、癌细胞；
变形虫摄取食物。
特点：
不需要载体蛋白(但需要与特定的膜蛋白识别)；
消耗能量
二、胞吞与胞吐
2、胞吐：
二、胞吞与胞吐
二、胞吞与胞吐
物质跨膜运输方式的判断
A. 与氧气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①④⑥
C. 与K＋进入神经细胞相符的图有②④⑤
D. 与蛋白质类物质进出细胞相符的图有②③⑥
A
②③
②④⑥
自由扩散
协助扩散或主动运输
自由扩散或协助扩散
主动运输
自由扩散
主动运输或协助扩散
当堂检测
当堂检测
当堂检测
小结 探究物质跨膜运输的实验设计
1.探究是主动运输还是被动运输
主动运输
被动运输
2.探究是自由扩散还是协助扩散
协助扩散
自由扩散
2、水存在两种跨膜运输机制:一种是通过脂双层的自由扩散，另一种是通过专一的水通道一水孔蛋白跨膜运输。研究者据此提出的实验思路如下：
①实验分组：
甲组：肾小管上皮细胞+生理盐水配制的蛋白酶液
乙组：肾小管上皮细胞+X
②将甲、乙两组制成装片，在盖玻片一侧滴清水，另一侧用吸水纸吸引，显微镜下观察破裂的细胞数目。
（1）实验目的:_____________________________。
（2）题中X是____________________。
（3）若甲组和乙组破裂的细胞数目基本相同，说明___________________________________；若甲组极少的细胞发生破裂，说明__________________________________ ；若出现_______________________________________________________________，说明肾小管上皮细胞通过两种方式吸收水分。
探究肾小管上皮细胞的吸水方式
等量的生理盐水
肾小管上皮细胞主要通过自由扩散吸水
肾小管上皮细胞主要依赖水孔蛋白吸水
甲乙两组均出现一定破裂的细胞，且甲组破裂的细胞数量比乙组少
当堂检测
（1）通过主动运输进入细胞的离子是__________，你作出判断的依据是
K+和Mg2+
这两种离子的浓度细胞内大于细胞外，细胞若要吸收这两种离子必须逆浓度梯度进行
（2）通过主动运输排出细胞的离子是__________，你作出判断的依据是
_________________________。
Na+和Cl-
这两种离子的浓度细胞内小于细胞外，细胞若要排出这两种离子必须逆浓度梯度进行
当堂检测
(1)原生质体体积A-B段的变化说明：在该段时间内水从原生质体______ ，细胞液的浓度_______ 。
(2)在1min后，处于2 mol L-1蔗糖溶液中细胞的细胞液的浓度将___________________，此时，在细胞壁与原生质层之间充满了_______ 溶液。要使该细胞快速复原，应将其置于______ 中。
渗出
增大
缓慢增大后趋于稳定
蔗糖
清水
当堂检测
(3)在2 min后，处于2mol L-1乙二醇溶液中细胞的原生质体体积的变化是由于_______ 逐渐进入细胞内，引起细胞液的浓度______ 。
(4)并不是该植物的所有活细胞都能发生质壁分离，能发生质壁分离的细胞还必须具有______等结构特点。
乙二醇
增大
大液泡
当堂检测
流动性
体现
选择透过性
体现
课堂小结