1、1沈子杰-2020.12.15第四章 细胞的物质输入和输出第2节 主动运输与胞吞、胞吐2沈子杰-2020.12.15主动运输3主动运输与胞吞、胞吐离子离子细胞内浓度细胞内浓度(mmol/L)细胞外浓度细胞外浓度(mmol/L)Na+515145K+1405Mg2+0.512Ca2+10-412H+7x10-8(pH=7.2)4x10-8(pH=7.4)Cl-5-15110问题探讨典型哺乳动物细胞内外离子浓度的比较观察表格，你能得出哪些主要的结论？NaNa+和和ClCl-贡献了细胞外主要的渗透压贡献了细胞外主要的渗透压K K+贡献了细胞内主要的渗透压贡献了细胞内主要的渗透压细胞的生活环境是膜内高
2、细胞的生活环境是膜内高K K+，膜外高，膜外高NaNa+和和ClCl-；如果只存在被动运输，无法持续维持该浓度差。显然还存在逆浓度梯度的运输方式4问题探讨主动运输与胞吞、胞吐阅读教材提供的资料，探讨甲状腺上皮细胞吸收碘离子的方式 碘浓度低碘浓度高碘的吸收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2025倍。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？不是不是需要细胞提供能量需要细胞提供能量5ATPATPADP+PiADP+Pi主动运输主动运输观
3、察主动运输示意图，概括主动运输的过程。主动运输与胞吞、胞吐主动运输主动运输逆浓度梯度进行的跨膜运输，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。ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，ATP水解产生ADP+Pi(磷酸基团)，同时释放能量。特点：1.逆浓度梯度2.需要载体蛋白协助3.需要消耗能量6主动运输与胞吞、胞吐主动运输的过程结合:被运输的特定分子或离子与载体蛋白结合构象变化(需能量):在细胞内化学反应释放的能量推动下，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完成转运:载体蛋白恢复原状，又可以转运同种物质的其他离
4、子或分子。71.动物细胞吸收钾离子和排出钠离子2.甲状腺细胞吸收碘离子3.小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖4.轮藻细胞中吸收K+（其细胞内K+浓度比周围水环境高63倍）主动运输与胞吞、胞吐主动运输普遍存在8 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。主动运输与胞吞、胞吐主动运输的意义碘浓度低碘浓度高 海鸟（海鸥）的盐腺9主动运输与胞吞、胞吐载体蛋白的特点载体蛋白能量 (1)具有特异性（或专一性）(一种载体蛋白只适合与一种或一类离子、分子结合)(4)转运过程中空间结构发生变化；(3)与被转运的离子或
5、分子结合；(2)具有饱和性10主动运输与胞吞、胞吐载体蛋白异常的例子:囊性纤维病1.支气管上皮细胞转运Cl-的载体蛋白的功能发生异常2.Cl-无法通过主动运输运出细胞3.胞外渗透压降低，使胞外水分下降，使外液变得粘稠4.造成（厌氧）细菌感染11Na+-K+泵H+泵（质子泵）主动运输与胞吞、胞吐拓展:两类主动运输第一类：直接消耗ATP的主动运输，通常把该类载体蛋白称为泵（ATP驱动泵）。ATPATP驱动泵既是载体蛋白同时也是催化驱动泵既是载体蛋白同时也是催化ATPATP水解的酶。水解的酶。12其他例子：肾小管上皮细胞吸收葡萄糖。主动运输与胞吞、胞吐拓展:两类主动运输第二类：间接消耗ATP的主动运
6、输。小肠上皮细胞吸收葡萄糖是间接消耗ATP的过程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+浓度梯度产生的化学势能。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。小肠液血液13物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式被动运输被动运输主动运输主动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散物质运输物质运输方向方向是否需要载体蛋白是否需要载体蛋白是否需要消耗能量是否需要消耗能量举例举例 顺顺浓度梯度浓度梯度高浓度高浓度 低浓度低浓度 顺顺浓度梯度浓度梯度高浓度高浓度 低浓度低浓度 逆逆浓度梯度浓度梯度低浓度低浓度 高浓度高浓度 影响运输的因素影响运输的因素气
7、体：氧气、二氧化气体：氧气、二氧化碳碳脂溶性小分子：甘油、脂溶性小分子：甘油、脂肪酸脂肪酸水葡萄糖进入红细胞、葡萄糖进入红细胞、NaNa+进细胞、进细胞、K+K+出细胞、出细胞、水 葡萄糖葡萄糖进入小肠与肾小管进入小肠与肾小管细胞、细胞、氨基酸氨基酸/K/K+进细胞、进细胞、NaNa+出出细胞细胞 主动运输与胞吞、胞吐小分子物质的3种跨膜运输方式比较浓度差的大小浓度差、载体种类和数量能量、载体的种类和数量温度温度14下面几幅坐标图中所表示的分别是物质的哪种运输方式？为什么？下面几幅坐标图中所表示的分别是物质的哪种运输方式？为什么？运运输输速速率率浓度差浓度差能量能量（或者（或者O2O2浓度）浓
8、度）运运输输速速率率浓度差浓度差运运输输速速率率自由扩散自由扩散A AB B主动运输主动运输协助扩散协助扩散载体蛋白的数量有限载体蛋白的数量有限载体蛋白的数量有限载体蛋白的数量有限主动运输与胞吞、胞吐跨膜运输速率曲线15沈子杰-2020.12.15胞吞胞吐16沈子杰-2020.12.15主动运输与胞吞、胞吐胞吞的例子17大分子大分子膜蛋白膜蛋白胞吞胞吞主动运输与胞吞、胞吐胞吞的过程大分子大分子与膜上的与膜上的 结合；结合；细胞膜细胞膜 ，包围着大分子；包围着大分子；小囊从细胞膜小囊从细胞膜 下来，形成下来，形成 ，进入细胞内部。，进入细胞内部。蛋白质蛋白质内陷形成小囊内陷形成小囊分离分离囊泡囊
9、泡胞吞的过程需要消耗能量18内质网内质网合成的蛋白质合成的蛋白质高尔基体高尔基体囊泡囊泡胞吐胞吐主动运输与胞吞、胞吐胞吐的过程细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成 ；囊泡移到细胞膜处，与细胞膜 ；大分子排出到细胞外。囊泡囊泡融合融合胞吐的过程需要消耗能量19胞吐其他例子：分泌蛋白、蛋白质类激素、消化酶等胞吐其他例子：分泌蛋白、蛋白质类激素、消化酶等主动运输与胞吞、胞吐胞吞胞吐的例子20主动运输与胞吞、胞吐胞吞胞吐运输的分子也可以是小分子神经冲动在神经元之间的传递依靠突触，其中神经递质通过胞吐释放到突触间隙。21胞吞的过程也可被病毒所利用当且仅当人类细胞表面同时存在当且仅当人类细胞表面同时存在CD4CD4和和CCR5CCR5两种两种蛋白受体时，蛋白受体时，HIVHIV才能侵入人体。才能侵入人体。例如：有些病毒、细菌也能侵入细胞，使生物体患病。例如：有些病毒、细菌也能侵入细胞，使生物体患病。主动运输与胞吞、胞吐胞吞被病毒利用22主动运输与胞吞、胞吐物质跨膜运输例子23主动运输与胞吞、胞吐练习题3.右图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是（）A.载体逆浓度运输溶质分子B.载体具有ATP酶活性C.载体和转运方式不同D.载体转运溶质分子的速率比自由扩散快B24主动运输与胞吞、胞吐练习题
