4.2被动运输与主动运输 课件(共29张PPT)-2025-2026学年上学期高一生物（人教版）必修1

(共29张PPT)
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扩散：扩散是分子从 处向 处运动的现象。
相对含量高
相对含量低
课堂导入：
顺浓度梯度
特点：①不消耗能量；
②顺浓度梯度:高浓度→低浓度。
种类：自由扩散
协助扩散
细胞外
细胞内
细胞膜
① 小分子物质：水、O2、CO2、N2等
1.自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞。
② 脂溶性和水溶性小分子：甘油、脂肪酸，尿素、乙醇、苯、性激素
（1）特点：
①顺浓度梯度（高→低）
③不需要转运蛋白
②不耗能(ATP)
（2）实例：
SIX
被动运输
扩散速率 (V)
细胞内外浓度差
扩散速率 (V)
O2浓度 / 氧分压
O
O
（3）影响因素
氧气怎样进入血液及组织细胞？
自由扩散
氧气从肺泡腔进入血液要穿过几层膜？
O2
4层
氧气从肺泡腔进入组织细胞要穿过几层膜？
9层
①顺浓度梯度（高→低）
③需要转运蛋白
②不耗能（ATP）
2.协助扩散：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散。
（2）例子：
水分子通过水通道蛋白进出细胞
Na+进入K+运出神经细胞（离子通道)
红细胞吸收葡萄糖
（1）特点：
转运蛋白 载体蛋白 通道蛋白
构象
物质是否与转运蛋白结合
举例
特点
联系 顺浓度梯度 会改变
不改变
结合
不结合
红细胞吸收葡萄糖
水、钾离子、钠离子
专一性、饱和性
专一性、快速性
SIX
被动运输
扩散速率 (V)
细胞内外浓度差
扩散速率 (V)
O2浓度/氧分压
O
P
O
Q
P点后，运输速率受载体蛋白数量限制
（3）影响因素
1.自由扩散和协助扩散的动力是什么？
2.自由扩散与协助扩散有什么异同？
浓度差；
同：
异：
都是顺浓度梯度进行
后者需要蛋白质的协助才能实现。
物质跨膜运输都是顺浓度梯度吗？
因为都是顺物质的浓度梯度进行的，不需要细胞消耗能量所以被统称为被动运输。
3.为什么自由扩散和协助扩散称为被动运输？
思考与讨论
被动运输
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？
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？
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。
不是。
浓度低→浓度高
需要细胞提供能量
问题探讨
(1)红细胞从血浆中吸收K+，排出Na+是_____
浓度梯度运输。
(2)小肠上皮细胞从小肠液吸收葡萄糖、氨基酸
是_____浓度梯度运输。
Na+ K+
26 150
114 5
红细胞内
红细胞外（血浆）
排出
吸收
0.3 2.2
1.6 5.8
小肠液
小肠上皮细胞内
葡萄糖
氨基酸
吸收
吸收
逆
逆
(1)红细胞从血浆中吸收K+，排出Na+是_____
浓度梯度运输。
(2)小肠上皮细胞从小肠液吸收葡萄糖、氨基酸
是_____浓度梯度运输。
逆
逆
材 料
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？
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？
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。
不是。
浓度低→浓度高
需要细胞提供能量
普遍性
问题探讨
胡萝卜植株对磷酸盐的吸收可以从低浓度到高浓度，为探究胡萝卜对磷酸盐的吸收是否需要能量，研究人员做了以下实验：
KH2PO4
+有氧呼吸抑制剂
KH2PO4
+蒸馏水
成熟的
胡萝卜片
成熟的胡萝卜片
细胞完成逆浓度梯度运输需要能量
硝酸盐的浓度差 mg/L 实验前后溶液中
探究逆浓度运输所需条件
探究细胞吸收磷酸盐是否需要载体蛋白
①研究人员合成人工膜将其置于磷酸盐溶液中，并提供能量，一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度几乎没有发生改变。
②随后研究人员又在人工合成的脂双层膜中镶嵌入某种蛋白质，将新合成的人工膜其置于磷酸盐溶液中，并提供能量，一段时间后发现实验前后磷酸盐浓度降低了
细胞完成逆浓度梯度运输需要转运蛋白
探究逆浓度运输所需条件
载体蛋白
能量
1.概念：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧进行跨膜运输，需要 。 的协助，同时还需要 。
2.特点: 。
载体蛋白
①逆浓度梯度运输
③需载体蛋白协助
②消耗细胞内的能量
(一种载体蛋白只适合与一种或一类离子、分子结合)
3.主动运输
ATP水解\电势能\光能等
消耗细胞内化学反应释放的能量
载体蛋白
能量
1.概念：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧进行跨膜运输，需要 的协助，同时还需要 。
2.特点: 。
载体蛋白
消耗细胞内化学反应释放的能量
①逆浓度梯度运输
③需载体蛋白协助
②消耗细胞内的能量
载体蛋白
的特点
(1)具有特异性（或专一性）；
(3)转运过程中空间结构发生变化；
(2)与被转运的离子或分子结合；
(4)可重复利用。
(5)具有饱和性
我很专一！
3.主动运输
1.概念：物质 浓度梯度进行跨膜运输，需要 的协助，同时还需要 。
逆
载体蛋白
消耗细胞内化学反应释放的能量
2.特点: 。
①逆浓度梯度运输
3.影响主动运输速率的因素: 。
载体数量、能量
运输速度
载体数量
运输速度
能量
3.主动运输
③需载体蛋白协助
②消耗细胞内的能量
1.概念：物质 浓度梯度进行跨膜运输，需要 的协助，同时还需要 。
逆
载体蛋白
消耗细胞内化学反应释放的能量
2.特点: 。
①逆浓度梯度运输
3.影响主动运输速率的因素: 。
载体数量、能量
4.与主动运输有关的细胞器： 。
核糖体(合成载体蛋白); 线粒体(产生能量)
5.主动运输的意义：
③需载体蛋白协助
②消耗细胞内的能量
3.主动运输
1.概念：物质 浓度梯度进行跨膜运输，需要 的协助，同时还需要 。
逆
载体蛋白
消耗细胞内化学反应释放的能量
2.特点: 。
①逆浓度梯度运输
3.影响主动运输速率的因素: 。
载体数量、能量
4.与主动运输有关的细胞器： 。
核糖体(合成载体); 线粒体(产生能量)
5.主动运输的意义：
保证了活细胞能够按照生命活动的需要。通过主动运输来选择吸收所需要 的物质，排出 的物质
代谢废物和对细胞有害
3.主动运输
③需载体蛋白协助
②消耗细胞内的能量
第一类：直接消耗ATP的主动运输。
通常称为泵（ATP驱动泵）。
①Na+-K+泵
②H+泵
知识拓展：两类主动运输
Na+-K+泵逆浓度梯度进行Na+和K+的主动运输，以建立膜两侧Na+和K+的浓度差，运输过程中需要消耗能量(ATP)以改变载体蛋白的空间结构。
ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。
第二类：间接消耗ATP的主动运输。
小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时，没有直接消耗ATP，而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。
肾小管上皮细胞吸收葡萄糖也是类似的过程。
知识拓展：两类主动运输
转运 的载体蛋白的结构发生异常，支气管中黏液增多。
囊性纤维病
病因：
氯离子
与社会的联系
生物体依靠被动运输和主动运输是否能运输所有物质？
思考讨论
核糖体
肽链
氨基酸
脱水缩合
内质网
折叠加工
囊泡
细胞膜
成熟
蛋白质
线粒体
提供能量
未成熟
蛋白质
修饰加工
高尔基体
囊泡
出芽
胞外
分泌蛋白的合成与运输——胞吐的实例
思考讨论
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，先在细胞内形成囊泡，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
4.胞吞胞吐
胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解！
不需要载体
③影响因素：
细胞膜的流动性、温度和能量等
①特点：
膜具有一定流动性
②结构基础：
4.胞吞胞吐
④运输物质：
大分子与小分子物质（神经递质）颗粒性物质，如分泌蛋白；
需要能量
胞吞胞吐可逆浓度梯度也可顺浓度梯度，不需要载体蛋白，但仍需糖蛋白。
1.探究是主动运输还是被动运输
2.探究是自由扩散还是协助扩散
呼吸抑制剂
主动运输
被动运输
蛋白质抑制剂
协助扩散
自由扩散
探究: 物质跨膜运输的实验设计
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
参考答案：放入蒸馏水中的草履虫，其伸缩泡的伸缩频率 ，
放入海水中的则伸缩频率 。
拓展应用
减慢
加快