【新教材】人教版（2019）高中生物必修一4.2 主动运输与胞吞、胞吐 课件37张

4.2主动运输与胞吞、胞吐
1．掌握主动运输的特点和实例；
2．了解胞吞、胞吐过程的特点和意义；
3．了解物质跨膜运输的方式与细胞膜结构之间的关系。
学习目标
甲状腺滤泡上皮细胞
1．甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
2．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？
不是。被动运输是顺着浓度梯度的。
需要
问题探讨
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；
人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍；
轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。
主动运输普遍存在
可以推断： 红细胞 主要吸收___主要排出___
K+
Na+
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}Ca2+
Cl-
70.1
74
3.2
111
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
Na+
K+
26
150
114
5
红细胞内
红细胞外（血浆）
人的红细胞和血浆的各种离子浓度(mmol/l)如下：
排出
吸收
排出
吸收
红细胞之所以能保持细胞内外离子浓度差恒定，是因为这些离子是____浓度梯度运输。
逆
一、主动运输
细胞外
细胞内
细胞膜
载体蛋白
能量
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（二）特点：
1、从低浓度到高浓度；
2、需要载体蛋白的协助；
3、需要能量（ATP)。
（一）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
（三）举例
Na+ 、K+、Ca2+ 、 Mg2+等离子逆浓度通过细胞膜；
氨基酸和葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞。
红细胞吸收K+，外排Na+
比方：卡车载物上坡
一、主动运输
有关的细胞器：
线粒体、核糖体
（四）载体蛋白的特点：
（五）主动运输的意义：
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。
1、具有特异性（或专一性）；
2、与被转运的离子或分子结合；
3、转运过程中空间结构发生变化（空间结构的改变可逆的）；
4、具有饱和性（膜上载体饱和时，物质的吸收速率不再随物质浓度的增大而增大）
5、可重复利用。
0 物质浓度（浓度差）
运输速度
（四）主动运输相关的曲线图
0 能量
运输速度
0
运输速度
O2浓度
时间
细胞内浓度
细胞外浓度
影响运输的因素：载体的种类和数量、能量(温度、氧气浓度等会影响能量的供应）
b
b
b
q
q点由无氧呼吸提供能量
载体蛋白数量有限或能量供应不足
载体蛋白数量有限
载体蛋白数量有限
囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞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。
与社会的联系
被动运输与主动运输的比较
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物质跨膜运输的方式
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
是否消耗能量（ATP）
实例
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
不需要
需要
需要
不消耗
消耗
氧气、水、甘油等通过细胞膜
葡萄糖通过红细胞
水通过水通道
K+通过离子通道
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等
小分子物质跨膜运输三种方式的比较
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}物质出入细胞的方式
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
物质运输
方向
是否需要转运蛋白
是否需要消耗能量
举例
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
需要
不消耗
不消耗
消耗
影响运输的因素
浓度差
浓度差、载体的种类和数量
载体的种类和数量、氧浓度、温度等
水、气体（氧气、二氧化碳）、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯等）
水分子*、葡萄糖进入红细胞、离子、顺浓度梯度运输
葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞；离子逆浓度梯度运输
小结
注意：同一物质进入不同组织细胞的方式可能不同。
运输速率
浓度差
能量
运输速率
浓度差
运输速率
自由扩散
协助扩散
主动运输
浓度差
浓度差
载体蛋白
载体蛋白
能量（O2）
O
A
B
A
B
O
O
回顾——跨膜运输影响性素：
解读 坐标图
以上各图分别对应哪种跨膜运输方式？
图中A、B、C三点物质运输速率的限制因素分别是什么？
？
协助扩散或主动运输
协助扩散或自由扩散
转运蛋白数量的限制
转运蛋白数量的限制
能量的限制
自由扩散
主动运输
跨膜方式与相关曲线
运输速率
物质浓度
自由扩散
运输速率
物质浓度
协助扩散或主动运输
载体蛋白数量有限
时间
细胞内浓度
C
主动运输
细胞外浓度
A
B
C
能量
运输速率
主动运输
D
小结
物质跨膜运输的方式
被动运输
生物小分子
？
生物大分子
列表比较
自由扩散
协助扩散
主动运输
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。
二、胞吞与胞吐：
实例：变形虫摄取有机物颗粒、分泌蛋白排出细胞。
大分子（蛋白质、有机物颗粒等）进出细胞的方式
大分子与膜上的蛋白质结合，细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，形成囊泡，进入细胞内部。
1、胞吞：
特点：不需要载体蛋白、需要细胞膜上特定蛋白质的识别；
需要能量。
实例：变形虫吞噬单细胞生物等食物；人体白细胞吞噬细菌、异物等。
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细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，与细胞膜融合，将大分子排出细胞。
2、胞吐
实例：
细胞分泌蛋白，例如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。
特点
不需要载体
消耗能量
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？
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。
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。
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。
1.胞吞
接触
凹陷
包围
分离
二、胞吞、胞吐
2.胞吐
包围
移动
融合
排出
二、胞吞、胞吐
特点：需要消耗能量 不需要载体
实例
胞吞：单细胞动物如草履虫、变形虫等吞食食物颗粒或细菌，人体白细胞吞噬细菌和衰老的细胞等；
胞吐：细胞分泌蛋白（如消化酶、抗体等），例如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
胞吐和胞吞实质上物质并没有跨膜；
胞吞需要糖蛋白的识别。
结论：
二、胞吞、胞吐
结构基础：细胞膜的流动性
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
例1．下图表示细胞膜的结构和物质进出细胞的方式，下列说法不正确的是（ ）
A．在图①a～e过程中，代表细胞分泌Na＋的过程是e
B．在图①所示的结构中，主要由A物质决定着不同生物膜的功能差异
C．与图②中曲线Ⅰ相符的过程是图①中的过程a或e
D．在图①所示的结构中，A和B物质大都不是静止的
C
【解析】细胞排钠过程为主动运输，需要载体和能量，可用图示e表示，A正确；
生物膜的功能主要取决于其上蛋白质种类和数目的差异，B正确；
图2中曲线Ⅰ代表主动运输，需要载体和能量，又因为细胞内浓度逐渐增大，只能表示为图1中的过程a，C错误；
细胞膜的结构特点为流动性，功能特点是选择透过性，D正确。
1.物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一，也是细胞膜的重要功能之一。如图表示某种离子跨膜运输的过程，下列叙述正确的是
1
2
3
4
A.用呼吸抑制剂处理不会影响该离子的跨膜运输
B.图中膜结构一定是细胞膜
C.这种运输方式能够保证活细胞主动选择吸收所需要的营养物质
D.膜上载体蛋白结合离子后其空间结构发生不可逆的改变
√
4.如图表示物质进出细胞的两种方式，下列相关叙述错误的是
解析　图甲表示胞吞，图乙表示胞吐，D错误。
1
2
3
4
A.蛋白质能以图甲所示方式进入细胞
B.图示说明细胞膜具有流动性
C.图甲、乙所示方式均需要消耗能量
D.图甲、乙所示方式属于被动运输
√
题组一　主动运输
1.正常生理条件下，红细胞内K＋浓度远高于细胞外，表明K＋转运进入红细胞的方式为
A.自由扩散 B.被动运输
C.协助扩散 D.主动运输
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
√
A组 基础对点练
解析　正常生理条件下，红细胞内K＋浓度远高于细胞外，说明K＋是逆浓度梯度进入红细胞的，因此其跨膜运输的方式是主动运输，故选D。
2.下列哪些物质出入细胞时与细胞中的核糖体和线粒体无关
A.O2通过细胞膜
B.人的小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖
C.肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na＋
D.小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3.如图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图。下列选项中正确的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A.①过程为协助扩散
B.②过程需要消耗ATP
C.③过程为主动运输
D.Na＋进出肾小管上皮细胞需要载体蛋白
√
A
2.新生儿小肠上皮细胞通过消耗能量，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白（大分子物质）和半乳糖。这两种物质被吸收到血液中的方式依次是（　　）
A．主动运输、主动运输
B．胞吞、主动运输
C．主动运输、胞吞
D．被动运输、主动运输
B
3.如下图所示，不能够表达下列哪些生理过程（ ）
?
?
A．抗体的分泌
B．胰岛细胞分泌胰岛素
C．小泡内的物质穿过2层磷脂分子
D．肠腺细胞分泌肠液
C