4.2主动运输与胞吞、胞吐课件(共29张PPT) 高一上学期生物 人教版 必修1

(共29张PPT)
PLANT
主动运输与胞吞、胞吐
第四章 细胞的基本结构
目 录
01
主动运输
02
胞吞与胞吐
课堂导入
作物生长中期需要追肥以补充生长所需的氮、磷、钾等，虽然植物细胞中这些元素浓度较高，但仍能从土壤中不断吸收这些物质，这其中的运输过程是怎样的？
【学习目标】
1.阐明主动运输、胞吞胞吐的过程、特点和意义
2.明确主动运输和被动运输的区别
3.利用细胞膜的流动镶嵌结构模型解释各种物质跨膜运输的方式
问题探讨
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。
甲状腺
甲状腺滤泡上皮细胞
碘浓度低
碘浓度高
【讨论】
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
不是。被动运输是顺着浓度梯度的
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？
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？
普遍性
问题探讨
主动运输
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，这种方式叫作主动运输
低浓度
高浓度
ATP
载体蛋白
【实例】
①葡萄糖、氨基酸等进入小肠绒毛上皮细胞
②离子通过细胞时，若不标明膜两侧浓度，则默认是主动运输
③K+进细胞，Na +出细胞
主动运输
运输方向：低浓度
高浓度（逆浓度梯度）
特点
①逆浓度梯度运输
②需要转运蛋白
③需要消耗能量
主动运输
主动运输的过程
离子或分子与载体蛋白的特定部位结合
载体蛋白的空间结构发生变化
离子或分子跨膜转运
载体蛋白恢复，进行下一轮转运
由能量推动
主动运输
形象记忆
下坡运输—协助扩散
上坡运输—主动运输
转运蛋白
载体蛋白
下坡-顺浓度
不耗油-不耗能
上坡-逆浓度
耗油-耗能
主动运输
影响主动运输的因素
浓度差
载体蛋白的数量
运输速率
能量
0
能量（氧气浓度）
扩散速率（V）
细胞外浓度
0
P点后运输速率受载体蛋白数量制约
B
A
P
载体蛋白数量的限制
能量的限制
B点之后运输速率不变的原因是：膜上载体蛋白数量有限
主动运输
温度
温度
影响
生物膜的流动性
酶活性
呼吸速率
影响
物质运输速率
影响
影响主动运输的因素
主动运输
载体蛋白的特点
01
具有特异性（或专一性）
02
与被转运的离子或分子结合
03
转运过程中空间结构发生变化
可重复利用
但具有饱和性
04
主动运输
实例
人体红细胞内 K+浓度是血浆 K+浓度的30多倍，而红细胞内 Na+浓度仅为血浆 Na+浓度的 1/6，但红细胞仍然不断地吸收 K+和排出 Na+。
海带细胞内的碘浓度比周围海水中的碘浓度高得多，但细胞仍能继续吸收碘。
主动运输
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分，维持体内低浓度的盐类，以减轻盐对植物的伤害。
被动运输与主动运输的比较
运输方式 运输方向 转运蛋白 能量 举例
被动运输 自由扩散 顺浓度梯度 不需要 不消耗能量 氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等进入细胞
协助扩散 顺浓度梯度 需要载体蛋白或通道蛋白 不消耗能量 人的红细胞吸收葡萄糖、肾小管细胞重吸收水
主动运输 逆浓度梯度 需要载体蛋白 消耗能量 小肠上皮细胞吸收氨基酸等
与社会的联系
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，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。
肺
黏液阻塞了气道
胞吞与胞吐
胞吞
与膜上的蛋白质结合
细胞膜内陷
从细胞膜分离
大分子物质
小囊
囊泡
进入
包围着大分子
实例：白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等
特点
不需要载体蛋白
需要细胞膜上特定蛋白质的识别
需要细胞呼吸所释放的能量
胞吞与胞吐
胞吐
大分子物质
在细胞内形成
囊泡
排出
移动到细胞膜处与其融合
实例：内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶等。
特点
不需要载体蛋白
需要细胞膜上特定蛋白质的识别
需要细胞呼吸所释放的能量
胞吞与胞吐
运输的物质
大分子或颗粒性物质
结构基础
细胞膜的流动性
某些小分子物质也可以通过胞吞胞吐方式进出细胞
特点
不需要转运蛋白，需要受体蛋白；需要能量；运输时穿0层膜
结构基础
影响因素
实例
膜具有一定流动性
细胞膜的流动性、温度和能量等
变形虫摄取食物、吞噬细胞吞噬细菌、分泌蛋白的合成与运输等
胞吞与胞吐
【思考·讨论】
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、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。
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可以胞吐的方式分泌到细胞外。
胞吞与胞吐
关于胞吞、胞吐的3个注意点
1.通过胞吞和胞吐方式运输的物质可以是固体，也可以是液体；不仅能运输大分子物质，某些小分子物质也可通过胞吞和胞吐方式运输
2.大分子物质通过生物膜不一定都是通过胞吞和胞吐的方式。如RNA 和蛋白质等大分子物质是通过核孔进出细胞核的
3.胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解
是否消耗能量
“三看法”判断物质进出细胞的方式
一看分子大小、二看能量、三看载体
根据分子大小
胞吞（吐）
跨膜运输
被动运输
主动运输
协助扩散
自由扩散
大分子
小分子、离子
消耗
不消耗
是否需要转运蛋白
不需要
需要
注意：神经递质大部分是小分子物质，但释放的方式也是胞吐；需要内质网高尔基体加工的蛋白质，不一定都要胞吐出去
与社会的联系
痢疾内变形虫
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一一痢疾内变形虫，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。
课堂小结
主动运输
与
胞吞胞吐
主动运输
影响因素
需要能量
特点
胞吞与胞吐
不需要转运蛋白，需要识别蛋白
运输蛋白质等大分子
温度、能量、载体蛋白的种类和数量
低浓度→高浓度
需要载体蛋白
需要能量
课堂练习
1.如图中甲、乙分别表示物质跨膜运输的两种方式。下列有关叙述正确的是( )
A.离子的运输都是通过甲方式进行的
B.甲、乙两图所示的物质跨膜运输的方式相同
C.婴儿吸收乳汁中的免疫球蛋白可用图乙表示
D.甲、乙两图所示的物质跨膜运输的方式都需要转运蛋白的协助
解析：分析图甲：P点后，物质可逆浓度转运进细胞，则运输方式为主动运输。分析图乙：物质顺浓度梯度运输，需要转运蛋白协助，属于协助扩散。根据以上分析，B错误：离子可以通过通道蛋白进行协助扩散，A错误；婴儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白（蛋白质）的过程是胞吞，C错误；主动运输（甲）和协助扩散（乙）都需要转运蛋白协助，D正确。
D
课堂练习
2.如图甲曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示大分子物质进行胞吞和胞吐的过程。下列叙述错误的是( )
A.图甲中的a方式运输的物质可能是O2、甘油和酒精
B.图甲b曲线所示方式和图乙过程均需要消耗能量
C.图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是转运蛋白的数量
D.图乙过程的顺利进行依赖于细胞膜具有一定的流动性
解析：分析题图可知，图甲a曲线表示自由扩散，运输的物质可以是O2、甘油、酒精等，A正确。图甲b曲线代表的转运方式与被转运分子的浓度有关，且有最大转运速率，可能是易化扩散或主动转运，易化扩散不需要消耗能量；图乙的胞吞和胞吐均需要消耗能量，B错误。图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是转运蛋白数量，C正确。图乙胞吞和胞吐的顺利进行依赖细胞膜的流动性，D正确。
B
课堂练习
3.下列对胞吞和胞吐的有关叙述，正确的是( )
A.变形虫通过胞吞只能摄取水中的固体食物，无法摄取液体食物
B.RNA进入细胞核是以胞吞的方式进行的
C.吞噬细胞通过胞吞作用吞噬病毒依赖于细胞膜的流动性
D.抗体是一种分泌蛋白，抗体的释放与线粒体的活动无关
解析：A、变形虫通过胞吞摄取水中的食物粒，包括液态的和固态的，需要膜上蛋白的参与，A错误；B、某些RNA和蛋白质通过核孔进入细胞核，核孔具有选择性，其方式不是胞吞，B错误；C、吞噬细胞通过胞吞作用吞噬病毒需要利用细胞膜的流动性，该过程需要消耗能量，C正确；D、抗体是一种分泌蛋白，抗体的释放是胞吐，胞吞和胞吐需要消耗能量，需要线粒体的参与，D错误。
C
PLANT
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