1、第四章 细胞的物质输入和输出第第2 2节节 主动运输和胞吞胞吐主动运输和胞吞胞吐彭榜元本节聚焦1.主动运输与被动运输的区别是什么?这对于细胞的生活有什么意义?2.胞吞、胞吐有什么特点?对于细胞的生命活动有什么意义?3.物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系?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。甲状腺滤泡甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高上皮细胞内碘浓度比血液中的高20252025倍。倍。讨论：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
2、跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性?任务一：主动运输的特点及意义请结合学案资料，阅读请结合学案资料，阅读P69-70P69-70并结合图并结合图4-64-6完成下列表格：完成下列表格：（资料见学案）注意：不同离子或分子的大小和性质不同，不同蛋白质的空间结构差别也很大，所以一种载体蛋白通常只能运输一种或一类离子或分子一种载体蛋白通常只能运输一种或一类离子或分子。类型类型运输方向运输方向是否需要是否需要转运蛋白转运蛋白是否需是否需要能量要能量实例实例低浓度到高浓度是是钠钾泵运输K+、Na+离子；小肠上皮细胞吸收小肠液中的氨基酸、葡萄糖等；甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘离子主动主动运输运输任务一：主动运输
3、的特点及意义（1 1）主动运输的定义：）主动运输的定义：物质逆浓度梯度逆浓度梯度进行的跨膜运输，需要载体蛋白载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应释放的能量能量，这种方式叫作主动运输。主动运输过程示意图ADPPATP钠钾泵细胞外细胞外细胞内细胞内【归纳】钠钾泵可以在细胞内外建立K+、Na+浓度梯度。据图判断，钠离子和钾离子是以什么方式运输的？据图判断，钠离子和钾离子是以什么方式运输的？小肠上皮细胞吸收葡萄糖【思考】图示过程中，钠离子、葡萄糖分别以什么方式运输？总结规律如何判断某种物质的运输方式是否为主动运输？如何判断某种物质的运输方式是否为主动运输？看运输方向：逆浓度梯度运输看是否耗能提
4、示：两个条件只要满足一个即可。与社会的联系囊性纤维化的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞支气管上皮细胞表面转运转运ClCl-的载体蛋白的载体蛋白的结构和功能发生异常，导致患者支气管中粘液增多，造成细菌感染。这一发现给囊性纤维化的治疗带来了新的希望。任务一：主动运输的特点及意义（2 2）主动运输的例子：）主动运输的例子：甲状腺上皮细胞吸收碘离子；钠钾泵运输钠离子和钾离子；小肠上皮细胞吸收葡萄糖和氨基酸；支气管上皮细胞运输氯离子；思考：对细胞来说，主动运输有什么意义呢？事实事实1 1：在自然界中生长的生物所处的环境中的营养物质含量往往很低,在这种情况下被动运输难以发挥作用。主动运输则可以逆浓度
5、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。思考：对细胞来说，主动运输有什么意义呢？事实事实2 2：生物体代谢产生的代谢废物如尿酸，尿素氮,肌酐等很重要的排出途径是通过肾脏的滤过作用排出，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。任务一：主动运输的特点及意义（3 3）主动运输的意义：）主动运输的意义：细胞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。课中必练1.甲、乙两种小分子物质在细胞内外的浓度情况如图所示，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是（）A、甲进入细胞
6、一定需要能量B、乙进入细胞一定不需要能量C、甲运出细胞一定有载体蛋白的参与D、乙运出细胞一定有载体蛋白的参与C任务二：比较被动运输和主动运输的异同运输方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散运输物质运输方向运输动力是否需要转运蛋白高浓度到低浓度高浓度到低浓度 低浓度到高浓度浓度差浓度差能量不需要需要通道蛋白或载体蛋白需要载体蛋白部分H2O、气体分子、脂溶性物质、尿素大部分水、离子、小分子有机物离子或小分子思考你如何理解主动运输的你如何理解主动运输的“主动主动”和被动运输的和被动运输的“被动被动”？答：主动运输消耗能量，选择性吸收所需的营养物质和代谢废物；被动运输跨膜运输的动力来自于膜两侧浓度差，是
7、被动发生的。被动运输和主动运输课中必练2.实验发现，葡萄糖进入蛙的红细胞时，如果使用药物限制细胞膜上蛋白质的活动，则葡萄糖运输速率迅速下降，减少能量的供应却对运输没有影响，由此推断（）A、葡萄糖进入红细胞的方式是自由扩散B、葡萄糖进入红细胞的方式是主动运输C、葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散D、葡萄糖进入红细胞的方式是胞吞C思考延伸唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶，胰岛细胞能分泌胰岛素。唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶，胰岛细胞能分泌胰岛素。淀粉酶淀粉酶和胰岛素能通过自由扩散、协助扩散或者主动运输运出细胞吗？和胰岛素能通过自由扩散、协助扩散或者主动运输运出细胞吗？答：不能；淀粉酶和胰岛素都是蛋白质，是生物
8、大分子，无法通过以上方式运出细胞。任务三：胞吞与胞吐【表达观点】根据图示过程，请用自己的语言说一说什么是胞吞？什么是胞吐？任务三：胞吞与胞吐要进行胞吞的大分子，首先必须和细胞膜上的必须和细胞膜上的受体结合受体结合，才能引发后续的变化。任务三：胞吞与胞吐比较项目胞吞胞吐定义运输物质运输方向运输动力是否需要转运蛋白见书见书见书见书大分子物质或颗粒大分子物质或颗粒细胞外到细胞内细胞外到细胞内细胞内到细胞外细胞内到细胞外能量能量不需要不需要不需要不需要胞吞的例子白细胞吞噬细菌或病毒变形虫吞噬草履虫或有机物颗粒胞吐的例子分泌蛋白的排出（部分激素、消化酶、抗体等）变形虫排出食物残渣与社会的联系在人体肠道内
9、寄生的一种变形虫痢疾内变形虫，能通过胞吐胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠道壁组织，通过胞吞胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。课中必练3.白细胞能吞噬绿脓杆菌，与这一现象有关的是（）A、被动运输 B、协助扩散 C、自由扩散 D、细胞膜的流动性4.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，这种物质被吸收到血液中的方式是（）A、胞吞 B、主动运输 C、协助扩散 D、被动运输DA任务四：影响主动运输和胞吞胞吐的因素为开展用大蒜治理水体富营养化的研究，科研人员将大蒜的根系分别全部浸入不同浓度的KH2PO4溶液中，其他培养条件均适宜且相同。4h后取出植株，测定得到下图
10、所示的大蒜根系吸收磷的速率曲线。【思考】资料中磷酸盐浓度为0.8 mol/L以后，吸收速率不再增加的原因是什么?答：膜上载体蛋白数量有限任务四：影响主动运输和胞吞胞吐的因素1.1.影响主动运输的因素影响主动运输的因素内部因素：转运蛋白的种类、数量外部因素：氧气浓度、物质浓度、温度等2.2.影响胞吞胞吐的外部因素影响胞吞胞吐的外部因素氧气浓度、温度等“猜一猜”氧气浓度氧气浓度“猜一猜”浓度差课中必练5.甲、乙分别为物质进出细胞的相关坐标图和模式图，下列相关说法正确的是（）A、图乙可以表示葡萄糖进入人的红细胞B、图甲不可以表示图乙中物质的跨膜运输方式C、图乙所示的物质运输方式也可以逆浓度梯度进行D、甲、乙两图的运输方式不会受温度影响A本章小结跨膜运输小分子物质被动运输自由扩散特点特点：顺浓度梯度、不耗能、不需要载体例子例子：少部分水、氧气、二氧化碳、甘油等协助扩散特点特点：顺浓度梯度、不耗能、载体或通道例子例子：钠离子、钾离子、氨基酸、葡萄糖等主动运输特点特点：逆浓度梯度、耗能、需要载体例子例子：钠离子、钾离子、葡萄糖等大分子物质胞吞和胞吐特点特点：耗能、需要蛋白质参与、依赖于细胞膜的流动性例子例子：白细胞吞噬细菌、草履虫摄取有机物颗粒等
