4.2 主动运输与胞吞、胞吐 课件(共33张PPT3个视频)-2025-2026学年上学期高一生物（人教版）必修1

(共33张PPT)
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
问题探讨
甲状腺滤泡上皮细胞能合成和分泌甲状腺激素，碘是合成甲状腺激素的重要原料。滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中高20-25倍。
问题1. 甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
问题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？
实例分析
问题1. 怎样建立和维持哺乳动物细胞内高浓度的K+、细胞外高浓度的Na+
钠钾泵
逆浓度转运
钠钾泵
Na+与膜上载体蛋白的特定部位结合
载体蛋白空间结构改变
细胞内化学反应放能推动
细胞外
细胞内
Na+的转运
钠钾泵
细胞外
细胞内
K+的转运
K+与膜上载体蛋白的特定部位结合
载体蛋白空间结构恢复
发生去磷酸化后构象再次改变
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所释放的能量，这种方式叫做主动运输。
ATP
ADP+Pi
钠钾泵可以在细胞内外建立Na+浓度梯度，相当于储存了电势能，为小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖提供了驱动力。
问题1.葡萄糖逆浓度进入小肠上皮细胞有没有直接消耗ATP？
问题2.葡萄糖出小肠上皮细胞是哪种运输方式？
协助扩散
拓展提升
方式
方向
能量
协助
实例
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
顺浓度梯度
逆浓度梯度
不消耗
消耗
不需要
转运蛋白
载体蛋白
O2、CO2 ，甘油等脂溶性物质
红细胞吸收血浆中葡萄糖
人红细胞吸收K+
被动运输与主动运输的比较
图为A、B、C三种物质跨膜运输的方式。
比较归纳
植物细胞吸水与失水实验中如果将30%蔗糖溶液换成30%葡萄糖溶液，会出现什么现象？请依次描述所涉及到的跨膜运输方式。
细胞体积变化
时间
0.3g/ml葡萄糖溶液
0.3g/ml蔗糖溶液
渗透作用与扩散作用所讲的“浓度”实指“摩尔浓度”，即单位体积内分子或离子数目的多少。
葡萄糖靠主动运输进入植物细胞，运输速率较水分子的运输慢。
刚开始时，细胞迅速失水，质壁分离；之后逐渐吸收葡萄糖，胞外溶液的浓度降低，细胞开始吸水，质壁分离复原。
运输速率
物质浓度
自由扩散
协助扩散或主动运输
主动运输
影响物质跨膜运输速率的曲线比较
运输速率
物质浓度
运输速率
O2浓度
自由扩散或协助扩散
运输速率
O2浓度
运输速率
载体数量
运输速率
载体数量
运输速率
能量
运输速率
能量
自由扩散
自由扩散或协助扩散
协助扩散或主动运输
主动运输
影响物质跨膜运输的因素
1.影响自由扩散的因素：________。
2.影响协助扩散的因素：________和______________________。
3.影响主动运输的因素：
①载体
载体具有特异性：不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不同。
载体具有饱和现象：当细胞膜上的载体已经达到饱和，细胞吸收该载体运载的物质速度不再增大。
②能量：凡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。
浓度差
浓度差
转运蛋白的种类与数量
正常
异常
资料一：囊性纤维化是一种遗传性外分泌腺疾病，主要影响胃肠道和呼吸系统，通常具有慢性梗阻性肺部病变、胰腺外分泌功能不良和汗液电解质异常升高的特征。囊性纤维化外分泌腺机能障碍的发病机理尚不清楚。研究显示，患者的上皮细胞氯离子载体调节有缺陷，呼吸道黏膜上皮的水、电解质跨膜转运有障碍，黏液腺分泌物中酸性糖蛋白含量增加，改变了黏液流的特性，可能为分泌物变黏稠的原因。支气管中粘液增多，造成细菌感染。
肺
黏液阻塞了气道
资料分析
问题2. 由资料可知，导致囊性纤维化的直接原因是什么？
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。
问题3. 由此可见，主动运输对于细胞及个体的生活有什么意义？
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
问题1. 氯离子在支气管上皮细胞的转运方式是什么？
主动运输
资料分析
资料二：胆固醇在人体血液中的运输是通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)颗粒的形式进行的，LDL会与细胞膜上的一种蛋白质相互识别并被“拽住”。细胞膜内陷形成小囊泡，在能量的作用下，最终小囊泡被“剪切”下来离开细胞膜进入细胞，即LDL进入细胞中。
医学研究中发现某基因缺陷的患者，其体内不能正常合成细胞膜上这种识别LDL的蛋白质，导致胆固醇摄入的通路被阻断，就会积累在血液中，黏附在血管壁上，这种基因缺陷的人很容易患动脉粥样硬化。
人们饮食不合理，缺乏运动，吸烟和酗酒都有可能导致LDL升高，是冠心病的直接为危险因素。
资料分析
问题2. 这属于什么运输方式？
胞吞
问题1. 完成这类跨膜运输需要哪些条件？
细胞膜表面的蛋白质、细胞呼吸所释放的能量
问题3. 该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的基础，在该过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性
资料分析
人体内的白细胞吞噬入侵的细菌、细胞碎片以及衰老的红细胞，这是细胞的什么作用？
细胞选择运输的大分子，通过胞吞、胞吐形式进出细胞，需要能量，需要细胞膜上特定蛋白质的识别，同时依靠细胞膜的流动性。
胞吞、胞吐
思维训练
图中涉及了哪些物质转运方式？
生物膜的流动镶嵌模型
蛋白质
糖蛋白
流动性
选择透过性
信息交流
能量转换
氧气
二氧化碳
氮气
水
甘油
乙醇
苯
氢离子
钠离子
钾离子
钙离子
镁离子
氯离子
碳酸氢根离子
氨基酸
葡萄糖
核苷酸
人工合成的
磷脂双分子层
细胞膜
蛋白质
糖被
？
？
氧气
二氧化碳
氮气
水
甘油
乙醇
苯
氢离子
钠离子
钾离子
钙离子
镁离子
氯离子
碳酸氢根离子
氨基酸
葡萄糖
核苷酸
大分子物质进出细胞的方式
胞吞：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进入细胞内的过程。(内吞作用，如果进入的是固态物质，称为吞噬；如果进入的是液态物质，称为胞饮)
胞吐：物质以囊泡的形式通过细胞膜，从细胞内排到细胞外的过程(外排作用)。
协助扩散
自由扩散
物质跨膜运输的方式(小分子和离子)
主动运输
大分子物质
胞吞
胞吐
消耗能量
顺浓度梯度
被动运输
载体蛋白
课堂小结
甲状腺滤泡上皮细胞
丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比
实例
这些物质为什么能逆浓度梯度运输呢？
初始浓度
0 Mg2＋ Ca2+ Si4+ 离子
培养液中的离子浓度
水稻
番茄
物质跨膜运输的其他实例
实例一
结论：
微生物 P2O5 K2O
大肠杆菌 33.99 12.95
圆褐固氮菌 4.93 2.41
酵母菌 51.00 38.66
米曲菌 48.55 28.16
细胞对于物质的输出和输入有选择性。
几种微生物体内的矿物质含量
水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的。
其他物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，这取决于细胞生命活动的需要。
细胞对物质的吸收是有选择的。
结论：
细胞膜不仅是半透膜
还是选择透过性膜！
小结：
细胞膜的选择透过性是活细胞的特性，细胞能选择性地透过一些物质；而死细胞的细胞膜没有选择透过性，所以失去功能。
参考实验
原理：加热杀死的花瓣细胞的细胞膜失去了选择透过性，使花瓣里的色素可以自由透出细胞膜外。
如何设计实验证明？
细胞膜是选择透过性膜
能够控制物质进出入细胞。
细胞膜结构
磷脂双分子层
蛋白质与糖蛋白
决定