4.2主动运输与胞吞、胞吐 课件

第二节 主动运输与胞吞、胞吐
第四章 细胞的物质输入和输出
主动运输与被动运输的区别是什么？这对细胞的生活有什么意义？
胞吞、胞吐有什么特点？这对细胞的生命活动有什么意义？
物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系？
本节聚焦：
①气体：O2、CO2等
②脂溶性的小分子有机物
③少部分水
①红细胞吸收葡萄糖
②大部分水
高浓度
低浓度
自由扩散
协助扩散
不消耗细胞内化学反应所释放的能量
被动运输
所有物质进出细胞都是顺浓度梯度且不需要能量的被动运输吗？
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化学反应释放的能量，这种方式叫作主动运输。
2
过程：
①离子或分子与载体蛋白的特定结构结合
①
②
③
②在能量推动下，载体蛋白的空间结构发生改变，将所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来
③载体蛋白恢复原状，去转运同种物质的其他离子或分子
一、主动运输
3
特点：
①逆浓度梯度运输（低浓度→高浓度）
②需要载体蛋白协助
③需要消耗能量
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
载体蛋白的特点：
注意：主动运输只用载体蛋白，协助扩散可以用载体蛋白或通道蛋白。即用通道蛋白一定是协助扩散。
一、主动运输
6
影响因素：
②载体蛋白的数量
③能量
①物质的浓度差
物质浓度
运输速率
P
载体蛋白数量有限
能量
运输速率
B
C
载体蛋白数量有限
载体蛋白数量有限
由无氧呼吸提供能量
④温度
(1)ATP供能：直接消耗ATP的主动运输，通常称为泵(ATP驱动泵)，如Na＋－K＋泵。注意：xx泵一定是主动运输
主动运输能量来源
(2)浓度差供能：如利用顺浓度转运Na+产生的势能，为X的主动运输供能
1.肝细胞膜上物质X的跨膜运输过程如图所示，下列叙述错误的是
A.物质X逆浓度梯度运进细胞
B.细胞中的氧浓度会影响物质X的运输速率
C.运输物质X的载体蛋白也可运输其他各种分子
D.载体蛋白与物质X结合后形状改变，转运结束后恢复原状
落实思维方法
√
载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的离子或分子通过，因此，运输物质X的载体蛋白一般只能运输物质X，C错误。
2.某科学家在研究细胞膜运输物质时，发现如图所示四种关系，下列说法错误的是
A.图①可以代表O2进出细胞的方式
B.图②可以代表甘油进入细胞的方式
C.图③可以代表葡萄糖进入细胞的方式之一
D.图④的运输方式普遍存在于动植物和微生物细胞中
√
3.(2024·徐州高一检测)长期滥用抗生素会导致细菌耐药性增强，研究表明细菌能通过外排系统不断地排出抗生素分子(如四环素和大环内酯等)，如下图所示。下列相关叙述错误的是（　 ）
A.H+进人细菌细胞属于协助扩散
B.细菌外排大环内酯属于主动运输
C.细菌外排四环素属于协助扩散
D.添加载体蛋白抑制剂有助于降低细菌的耐药性
C
即 时 巩 固
意义：
事实1：在自然界中的环境中的营养物质含量往往很低,此时被动运输难以发挥作用。主动运输则可以逆浓度运输,将环境中较低浓度营养物质运输进入胞内,保证生物正常生长繁殖。
能保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证个体和细胞生命活动的需要。
事实2：生物体代谢产生的代谢废物如尿酸，尿素氮,肌酐等主要是通过肾脏的滤过作用排出，此时也是逆浓度运输进入肾脏，如果肾脏功能出现问题，血液中的垃圾就无法及时排出，这些毒素在人体内积累到一定浓度时就会出现尿毒症。
事实3：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。此时还会从血液中吸收碘
血液
(碘浓度低)
(碘浓度高)
轮藻细胞从周围环境吸收K＋
生活中其他逆浓度梯度跨膜运输的例子：
小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖
红细胞从血浆中吸收K＋
与社会的联系—囊性纤维化
肺
黏液阻塞了气道
Cl-转运蛋白功能异常
Cl-聚集于细胞内导致胞内渗透压上升
黏液丢失水分变粘稠，无法及时清除
细菌感染
小分子物质跨膜运输方式的比较
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}进出细胞的方式
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向
是否需要转运蛋白
是否需要消耗能量
举例
影响因素
顺浓度梯度
高浓度↓ 低浓度
顺浓度梯度
高浓度↓ 低浓度
逆浓度梯度
低浓度↓ 高浓度
不需要
需要
需载体蛋白
不消耗
不消耗
消耗
浓度差
浓度差、转运蛋白的数量
载体蛋白的数量、能量、浓度差
水、气体、脂溶性小分子(甘油、乙醇、苯等)跨膜
葡萄糖进入红细胞、水进出细胞
小肠上皮细胞吸收无机盐离子、氨基酸等大部分物质进出细胞
【归纳总结】
都体现了细胞膜的选择透过性
实战演练
C
B
A
f
g
h
（1）图中字母分别代表A B C 。
（2）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有__________。
（3）在a-h跨膜运输过程中，代表自由扩散的是 ，协助扩散
，主动运输是 。
（4）可能代表氧气转运过程的是图中编号____；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 ______。

磷脂双分子层
糖蛋白
载体蛋白
b,f
c,d,g
a,e,h
一定的流动性
b
a
1.(2024·桂林高一检测)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性吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。下列不属于主动运输特点的是（　 ）
A.需要消耗能量
B.不需要载体蛋白
C.能将物质逆浓度梯度运出细胞
D.能将物质逆浓度梯度运人细胞
B
即 时 巩 固
2.(2024·贵港高一期末)下图表示物质借助转运蛋白的跨膜运输。下列相关叙述错误的（　 ）
A.物质a、b跨膜运输方式为协助扩散
B.物质a跨膜运输过程要与通道蛋白结合
C.物质c跨膜运输过程需要能量
D.载体蛋白只允许与其结合部位相适应的物质通过
B
即 时 巩 固
4.某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有如下图所示的四种关系，分别用四种曲线表示，在研究具体的物质X时，发现其运输速率与各因素的关系与曲线②和④相符，则细胞膜运输物质X的方式是(　 ）
A.主动运输　 　B.协助扩散　 　C.自由扩散　　　D.无法判断
A
即 时 巩 固
　实战训练　
5.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是（ ）
A. 离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B. 离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度阶梯进行的
C. 动物一氧化碳中毒会降低离子泵扩膜运输离子的速率
D. 加入蛋白质变性剂会提高离子泵扩膜运输离子的速率
二
胞吞与胞吐
胞吞与胞吐(视频)
二
胞吞与胞吐
(一)胞吞：
与膜上的蛋白质结合
细胞膜内陷
包围着大分子
从细胞膜分离
大分子物质
小囊
囊泡
进入
接触
包围
凹陷
分离
1.特点
①不需要载体蛋白
②需要细胞膜上特定蛋白质的识别
③需要细胞呼吸所释放的能量。
2.实例
白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等。
二
胞吞与胞吐
(一)胞吞：
二、胞吞与胞吐——大分子物质跨膜运输方式
2
胞吐过程：
①细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡
②囊泡移到细胞膜处，与细胞膜融合
③大分子排出到细胞外
实例：乳腺细胞分泌乳腺蛋白、消化腺细胞分泌消化酶
免疫细胞分泌抗体、胰岛细胞分泌胰岛素等
二、胞吞与胞吐——大分子物质跨膜运输方式
3
胞吞、胞吐的特点：
①不需要转运蛋白的协助，但需要膜上特定蛋白质的识别作用
②需要消耗能量
③依赖于细胞膜具有一定流动性
④其影响因素为温度和能量等
特别提醒：①胞吞胞吐一般都是运输大分子，某些小分子物质也是通过胞吞胞吐运输的，如神经递质等 ②胞吞胞吐穿膜层数为0层
与社会的联系
在人体肠道内寄生的一种变形虫——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，通过胞呑作用“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。
变形虫的胞吞、胞吐示意图
(1)大分子有机物要通过载体蛋白的协助才能进入细胞内(　　)
(2)需要消耗能量的运输方式都是主动运输(　　)
提示　大分子有机物通过胞吞进入细胞，该过程需要膜蛋白的参与，但不需要载体蛋白的参与。
×
×
提示　除主动运输外，胞吞和胞吐也需要消耗能量。
×
(3)胞吞和胞吐与细胞膜上的蛋白质无关(　　)
提示　大分子有机物通过胞吞进入细胞，该过程需要膜蛋白的参与，但不需要载体蛋白的参与。
一、概念检测
1.一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。判断下列有关物质跨膜运输的相关表述是否正确。
(1)相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。( ）
(2)大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗能量。 ( ）
(3)被动运输都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的转运蛋白。（ ）
(4)主动运输都是逆浓度梯度进行的，既要消耗细胞的能量，也需要借助膜上的载体蛋白。（ ）
?
?
P72　练习与应用
?
?
3.受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于细胞摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示。下列叙述不正确的是
A.构成有被小泡膜的基本支架是磷脂
双分子层
B.该过程需要膜上蛋白质的参与且消
耗能量
C.题图说明细胞摄取大分子不需要借助载体蛋白
D.性激素属于分泌蛋白，促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成
落实思维方法
√
2.下列有关物质进出细胞的运输方式的判断，正确的是（　 ）
A.需转运蛋白协助的运输方式一定为协助扩散
B.消耗能量的运输方式一定为主动运输
C.顺浓度梯度的运输方式一定为自由扩散
D.不消耗能量的运输方式一定为被动运输
D
即 时 巩 固
3.如图是物质跨膜运输三种方式的示
意图，据图分析下列有关说法错误的
是（　 ）
A.脂溶性物质易透过细胞膜，是因为组成细胞膜的主要成分有磷脂分子
B.经研究某动物会将体内多余的盐分通过方式①排出体外，说明其运输
方式为被动运输
C.葡萄糖是细胞内主要的能源物质，进入细胞只能通过方式③
D.对某动物的心脏施加某种毒素后，对Ca2＋的吸收明显减少，但不影响
对K＋和葡萄糖的吸收，原因可能是毒素抑制了心肌细胞膜上转运Ca2＋
载体蛋白的活性
C
即 时 巩 固
2．如图是几种物质进出细胞方式中，运输速度与影响因素间的关系曲线图，下列与图相关的叙述中，正确的是(　　)

A．与甘油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②④⑥
C．与K＋进入丽藻细胞相符的图有②④⑤
D．与蛋白质进出细胞相符的图有②③⑥
A
　实战训练　
2.下图是物质跨膜运输过程的示意图，图形分别代表a,b两种不同的物质。下列说法正确的是（ ）


A.细胞膜中运输物质a和b的载体蛋白相同
B.ATP越多，物质b的运输速率越快
C.温度越高，物质a的运输速率越快
D.物质a的运输需要转运蛋白的协助，属于协助扩散
　实战训练　
9.下图为氨基酸和钠离子进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是（ ）
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}选项
管腔中氨基酸?上皮细胞
管腔中钠离子?上皮细胞
上皮细胞中氨基酸?组织液
A
主动运输
被动运输
主动运输
B
被动运输
被动运输
被动运输
C
被动运输
主动运输
被动运输
D
主动运输
被动运输
被动运输
上皮细胞