4.2 主动运输与胞吞、胞吐 课件(共27张PPT)-2025-2026学年上学期高一生物（人教版）必修1

(共27张PPT)
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
第四章 细胞的基本结构
不是。(被动运输是顺浓度梯度）
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】
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？
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？
需要细胞提供能量。
具有普遍性。
讨论
例如：
①小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度，但它们仍然能被小肠上皮细胞吸收；
②人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍；
③轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。
这些物质为什么能逆浓度梯度运输？
哺乳动物细胞内外Na+和K+浓度 细胞内ci 血浆中co
Na+ 10～20mmol/L 约150mmol/L
K+ 约100mmol/L 约5mmol/L
问题：
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+
细胞外
细胞内
主动运输在自然状态下逆浓度梯度进行，运输过程中需要消耗能量以改变载体蛋白的构象
问题：
试从进化过程中能量获取的角度分析为什么自然状态下难以存在顺浓度梯度的主动运输？
一、主动运输
1.概念
逆浓度（一般会图示示意）
载体蛋白（载体蛋白结合是运输具有专一性的基础）
能量（引起载体构象的改变）
物质_________梯度进行跨膜运输，需要_________的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的_______，这种方式叫作主动运输
逆浓度
载体蛋白
能量
思考·讨论
问题1：
某载体蛋白能通过主动转运物质A。物质B和物质A具有极其相似的结构，那么该载体蛋白是否有可能主动转运物质B？
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。小肠绒毛上皮细胞通过消耗这一电势能主动吸收葡萄糖。
问题2：
小肠绒毛上皮细胞游离面通过何种方式吸收葡萄糖？
其基底侧通过何种方式将葡萄糖转运出去？
思考·讨论
主动运输的意义：
保证了活细胞和个体生命活动的需要，主动选择吸收所需要的____，排出________和对细胞有害的物质。
物质
代谢废物
囊性纤维化
肺
黏液阻塞了气道
模拟题提示：
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。
CFTR蛋白运输氯离子时需要消耗ATP，其曾被认作是介导主动运输的载体蛋白（如教材，模拟题可能也会这样考察）。后来研究发现CFTR实际上是通道蛋白，其在运输过程中并不与氯离子结合，ATP在其中的作用是改变CFTR的构象，使CFTR在“开放”和“关闭”两种状态之间转换。
二、胞吞与胞吐
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。
大分子物质是通过胞吞和胞吐进出细胞的。
1.胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡进入细胞内部
例：巨噬细胞对细菌、异物的吞噬；
人体小肠上皮细胞摄取蛋白质、脂肪等
2.胞吐：细胞需要外排的大分子，现在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞
例：分泌蛋白的合成与运输。
二、胞吞与胞吐
1.特点：不需要载体需要能量
2.结构基础：膜具有一定流动性
3.影响因素：细胞膜的流动性、温度和能量等
思考·讨论
1.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。
思考·讨论
2.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。
1.4.2.2 胞吞与胞吐
当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡进入细胞内部，这种现象叫作胞吞
细胞需要外排的大分子，现在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫作胞吐
胞吞胞吐都需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜脂的流动性，且需要消耗细胞代谢所释放的能量
小结：物质进出细胞的方式
离子、小分子
大分子和颗粒物质
自由扩散
协助扩散
胞吞
胞吐
主动运输
物质出入细胞的方式
方向：
特点：
高浓度→低浓度
方向：
特点：
方向：
特点：
低浓度→高浓度
不需要能量，不需要载体
不需要能量，需要载体
需要能量和载体
结构基础
高浓度→低浓度
膜的流动性
需要能量，不需要载体
特点
不带电荷的小分子：水、气体分子（O2、CO2等）、甘油、脂肪酸、性激素、乙醇、乙二醇、苯等
血浆中葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞；Na+、K+通道顺浓度运输
一般情况下，无机盐离子；小肠上皮细胞吸收葡萄糖、逆浓度梯度运输的物质
大分子物质：蛋白质的分泌、吞噬细胞吞噬抗原等
体现膜的流动性（复习讲义P22）：胞吞、胞吐和细胞分裂、细胞融合和植物细胞质壁分离及复原、动物细胞吸水膨胀与失水皱缩
影响物质运输速率的因素：
1.浓度差对物质跨膜运输的影响
主动运输还可能受细胞内能量供应的限制。
运输速率
浓度差
自由扩散
方式：
运输速率
浓度差
协助扩散或主动运输
载体蛋白的数量有限
.
自由扩散中，浓度差越 ，运输速率越 ；
协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受 的限制。
大
大
载体数量
P
细胞内浓度
时间
P
细胞外浓度
O
主动运输
2. O2浓度
（代表能量）
O2浓度
运输速率
自由扩散或协助扩散
方式：
O2浓度
载体蛋白的数量有限
.
P
运输速率
Q
Q点由无氧呼吸提供能量
主动运输
问：红细胞的主动运输与O2有关吗？
无关。哺乳动物成熟的红细胞进行无氧呼吸，主动运输所需的能量由无氧呼吸提供。
影响物质运输速率的因素：
3.温度：
磷脂分子和大多数蛋白质可以运动
影响物质运输速率的因素：
总结：①影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。②影响协助扩散的因素：a.细胞膜内外物质的浓度差；b.细胞膜上载体的种类和数量。③影响主动运输的因素：a.载体(核糖体)；b.能量(细胞质基质和线粒体)。对点练习：如图所示为物质进出细胞的三种方式，④中的曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式，下列说法不正确的是(　　)A．①可代表小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖B．K＋和葡萄糖分别以②①方式进入红细胞C．胰岛B细胞分泌胰岛素是通过③方式进行的D．方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关