主動運輸與胞吞、胞吐課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1

第2節(jié)主動運輸與胞吞、胞吐學(xué)有目標——課標要求必明記在平時——核心語句必背1.闡明主動運輸?shù)倪^程、特點和意義2.舉例說明胞吞、胞吐的過程3.利用細胞膜的流動鑲嵌結(jié)構(gòu)模型解釋各種物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?.主動運輸既需要消耗能量，又需要載體蛋白，無機鹽離子和其他物質(zhì)在逆濃度梯度跨膜運輸時，主要以主動運輸方式出入細胞2.生物大分子進出細胞通過胞吞或胞吐，和細胞膜的流動性有關(guān)3.細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的種類和數(shù)量或空間結(jié)構(gòu)的變化，對物質(zhì)跨膜運輸起決定性作用，也是細胞膜具有選擇透過性的基礎(chǔ)【主干知識梳理】一、主動運輸1．運輸方向：___濃度梯度。2．基本條件(1)細胞膜上相應(yīng)_________的協(xié)助。(2)消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的

。3．生理意義：通過主動運輸來選擇吸收

，排出

和對細胞

的物質(zhì)，從而保證細胞和個體生命活動的需要。逆載體蛋白能量所需要的物質(zhì)代謝廢物有害二、胞吞與胞吐1．運輸?shù)奈镔|(zhì)：

物質(zhì)或顆粒性物質(zhì)。2．過程(1)胞吞大分子→與膜上的

結(jié)合→細胞膜內(nèi)陷形成

→小囊從細胞膜上分離下來，形成

→進入細胞內(nèi)部。(2)胞吐大分子先包裹在細胞內(nèi)形成的

中→囊泡移動到

處→與

融合→大分子排出細胞。3．特點：不需要載體，需要消耗

。大分子蛋白質(zhì)小囊囊泡囊泡細胞膜細胞膜能量三、物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞脚c細胞膜結(jié)構(gòu)的關(guān)系1．協(xié)助擴散和主動運輸依賴細胞膜上

的種類和數(shù)量，或轉(zhuǎn)運蛋白_________的變化，這也是細胞膜具有

的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。2．胞吞和胞吐也需要膜上

的參與，更離不開磷脂雙分子層的

。轉(zhuǎn)運蛋白空間結(jié)構(gòu)選擇透過性蛋白質(zhì)流動性【教材微點發(fā)掘】1．被動運輸是順濃度梯度的轉(zhuǎn)運方式，細胞逆濃度梯度吸收營養(yǎng)物質(zhì)的方式為主動運輸。結(jié)合教材第70頁圖4--6回答下列問題：(1)主動運輸?shù)姆较蚴莀______________________________________________。提示：從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)(逆濃度梯度)(2)主動運輸需要的條件是___________________________________________。提示：需要膜上的載體蛋白和細胞呼吸產(chǎn)生的能量(3)主動運輸過程中載體蛋白發(fā)生的變化是_____________________________。提示：離子或分子與載體蛋白結(jié)合后，載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，運輸完成后載體蛋白又恢復(fù)原狀2．在人體腸道內(nèi)寄生的一種變形蟲——痢疾內(nèi)變形蟲，能分泌蛋白分解酶，溶解人的腸壁組織，“吃掉”腸壁組織細胞，并引發(fā)阿米巴痢疾，這種病原體通過飲食傳播(教材第72頁《與社會的聯(lián)系》)。請回答下列問題：(1)痢疾內(nèi)變形蟲分泌蛋白分解酶的運輸方式是

作用，通過

作用“吃掉”腸壁組織細胞。(2)痢疾內(nèi)變形蟲吞噬腸壁組織細胞與細胞膜的

有關(guān)。(3)如何預(yù)防阿米巴痢疾？提示：注意個人飲食衛(wèi)生、加強公共衛(wèi)生建設(shè)是預(yù)防阿米巴痢疾的關(guān)鍵措施。胞吐胞吞流動性教材問題提示《思考·討論》之胞吞、胞吐過程的特點及意義(教材第71頁)1．細胞膜結(jié)構(gòu)的流動性是胞吞、胞吐的基礎(chǔ)；胞吞、胞吐過程中膜的變形本身也體現(xiàn)了膜的流動性。2．因為游離于細胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體所合成的蛋白質(zhì)也只能游離于細胞質(zhì)基質(zhì)中。由于蛋白質(zhì)是大分子有機物，無法直接通過被動運輸或主動運輸穿過細胞膜運輸?shù)郊毎?，所以一般只能留在細胞?nèi)供細胞自身使用。而附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)能夠在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中被加工、折疊，具有一定的空間結(jié)構(gòu)，其借助囊泡移動進入高爾基體，再經(jīng)加工包裝后，這包裹在囊泡中的蛋白質(zhì)就可以胞吐的方式分泌到細胞外。新知探究(一)主動運輸【探究·深化】[問題驅(qū)動]

1．從主動運輸?shù)臈l件角度分析，與主動運輸有直接關(guān)系的細胞器有哪些。提示：與能量有關(guān)的是線粒體，與載體蛋白有關(guān)的是核糖體。2．主動運輸需要的能量主要通過細胞進行有氧呼吸提供。植物生長需從土壤中吸收大量無機鹽。請解釋在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中為什么要給作物松土。提示：松土可增加土壤中O2含量，促進有氧呼吸，有利于植物主動吸收各種無機鹽離子。3．研究表明，主動運輸?shù)倪\輸速率和細胞的能量供應(yīng)之間的關(guān)系如圖所示，請分析：(1)ab段：隨能量供應(yīng)的增加，運輸速率增大，說明主動運輸

。(2)bc段：受

的限制，能量供應(yīng)增加，但運輸速率不再增加。需要消耗能量載體蛋白數(shù)量[重難點撥]

影響主動運輸?shù)囊蛩?1)物質(zhì)濃度(2)O2濃度(3)溫度【典題·例析】[典例1]如圖為氨基酸和Na＋進出腎小管上皮細胞的示意圖。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是

(

)A．管腔中氨基酸進入上皮細胞的方式為主動運輸B．上皮細胞中氨基酸進入組織液既需要載體協(xié)助，也需要消耗能量C．Na＋進、出上皮細胞的方式是不同的D．管腔中Na＋進入上皮細胞能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性[解析]根據(jù)題圖可知，腎小管管腔中的氨基酸進入上皮細胞為逆濃度梯度的運輸，屬于主動運輸(其動力來自Na＋協(xié)同運輸中的離子梯度)。上皮細胞中氨基酸進入組織液，是由高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)擴散，并且需要載體蛋白的協(xié)助，屬于協(xié)助擴散。管腔中Na＋進入上皮細胞，是由高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)擴散，并且需要載體蛋白的協(xié)助，屬于協(xié)助擴散；上皮細胞中Na＋進入組織液是由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)的逆濃度運輸，需要載體蛋白、消耗能量，屬于主動運輸。故選B。[答案]

B[典例2]

如圖中曲線a、b表示分子跨膜運輸速率與O2濃度的關(guān)系。下列分析錯誤的是

(

)A．曲線a代表被動運輸，曲線b代表主動運輸B．曲線a代表的分子跨膜運輸一定不需要轉(zhuǎn)運蛋白C．曲線b轉(zhuǎn)運速率達到飽和的原因是細胞膜上載體蛋白的數(shù)量有限D(zhuǎn)．溫度可影響生物膜的流動性，因而對曲線a、b的轉(zhuǎn)運速率均有影響[解析]

O2與細胞呼吸有關(guān)，細胞呼吸產(chǎn)生能量，所以主動運輸?shù)倪\輸速率與O2濃度有關(guān)。由圖判斷曲線a代表被動運輸，曲線b代表主動運輸。被動運輸包括自由擴散和協(xié)助擴散，協(xié)助擴散需要轉(zhuǎn)運蛋白。曲線b轉(zhuǎn)運速率達到飽和是因為細胞膜上載體蛋白的數(shù)量有限。物質(zhì)運輸與膜的流動性有關(guān)，膜的流動性與溫度有關(guān)。故選B。[答案]

B方法規(guī)律物質(zhì)出入細胞曲線題的解題關(guān)鍵(1)分析此類曲線題時，要注意區(qū)分橫坐標表示的意義，曲線橫坐標不同，表示的物質(zhì)運輸方式不完全相同。(2)解答此類問題時，要明確自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸三種跨膜運輸方式的區(qū)別和聯(lián)系，主要從是否需要能量和轉(zhuǎn)運蛋白兩個方面考慮?！緫?yīng)用·體驗】1．甲()、乙()兩種物質(zhì)在細胞膜兩側(cè)的分布情況如圖所示(顆粒的多少表示濃度的高低)，在進行跨膜運輸時，下列說法正確的是

(

)A．乙進入細胞一定有載體蛋白的參與B．乙運出細胞一定有載體蛋白的參與C．甲進入細胞一定需要能量D．甲運出細胞一定不需要能量解析：乙物質(zhì)進入細胞是逆濃度梯度運輸，一定是主動運輸，需要載體蛋白的協(xié)助，A正確；乙物質(zhì)運出細胞是順濃度梯度，不一定需要載體蛋白的參與，B錯誤；甲物質(zhì)進入細胞是順濃度梯度運輸，屬于被動運輸，不需要消耗能量，C錯誤；甲物質(zhì)運出細胞是逆濃度梯度運輸，一定消耗能量，D錯誤。答案：A2．甲、乙分別為物質(zhì)進出細胞的坐標圖和模式圖，下列相關(guān)說法正確的是

(

)A．甲、乙所代表的物質(zhì)運輸方式?jīng)]有共同點B．圖乙的物質(zhì)運輸方式也可以逆濃度梯度進行C．圖乙所示的細胞可能是紅細胞D．嬰幼兒腸道吸收乳汁中的免疫球蛋白的過程可用圖乙中的跨膜運輸方式表示解析：甲、乙代表的物質(zhì)運輸方式分別是主動運輸和協(xié)助擴散，二者的共同點是都需要載體蛋白的協(xié)助；圖乙所示為協(xié)助擴散的運輸方式，順濃度梯度進行；葡萄糖進入紅細胞的方式是協(xié)助擴散，符合圖乙所示的從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)運輸、需要載體蛋白協(xié)助的特點；嬰幼兒腸道吸收乳汁中的免疫球蛋白的方式是胞吞，與圖乙不符。故選C。答案：C

新知探究(二)胞吞與胞吐【拓展·深化】1．物質(zhì)進出細胞的方式比較項目離子和小分子物質(zhì)大分子和顆粒狀物質(zhì)自由擴散協(xié)助擴散主動運輸胞吞和胞吐方向高濃度→低濃度高濃度→低濃度低濃度→高濃度與濃度無關(guān)轉(zhuǎn)運蛋白不需要需要需要不需要能量不需要不需要需要需要舉例水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等脂溶性物質(zhì)水借助水通道蛋白的運輸、血漿中葡萄糖進入紅細胞K＋進入紅細胞，葡萄糖進入小腸細胞白細胞吞噬細菌、胰島B細胞分泌胰島素相關(guān)圖示：

自由擴散

協(xié)助擴散

主動運輸

胞吞、胞吐2．有關(guān)胞吞和胞吐認識的幾個易錯點(1)胞吞和胞吐都不需要轉(zhuǎn)動蛋白，但是需要細胞膜上具有識別功能的蛋白質(zhì)的參與。(2)胞吞和胞吐需要消耗細胞代謝產(chǎn)生的能量。(3)通過胞吞和胞吐方式運輸?shù)奈镔|(zhì)可以是固體，也可以是液體，一般是一些顆粒性物質(zhì)、蛋白質(zhì)等大分子。(4)通過胞吞和胞吐方式運輸?shù)奈镔|(zhì)不一定都是大分子，小分子物質(zhì)也可以通過胞吞和胞吐的方式進出細胞，如乙酰膽堿(一種小分子)。(5)RNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)進出細胞核是通過核孔，而不是通過胞吞、胞吐的方式。【典題·例析】[典例1]據(jù)報道，一種稱作“瘦素穿腸蛋白”的藥物能治療肥胖，可口服使用，以減輕肥胖癥患者肌肉注射的痛苦。小腸上皮細胞吸收該藥物最可能的方式為

(

)A．滲透作用

B．胞吞C．協(xié)助擴散

D．主動運輸[解析]瘦素穿腸蛋白是一種蛋白質(zhì)，屬于生物大分子，小腸上皮細胞吸收此物質(zhì)的最可能方式是胞吞。故選B。[答案]

B[典例2]如圖是物質(zhì)進出細胞方式的概念圖，對圖示分析正確的是

(

)A．①②均需要消耗能量B．⑤和⑥兩種方式的共同特點是逆濃度梯度運輸物質(zhì)C．母乳中的免疫球蛋白可通過①和③兩種方式被吸收D．③④所示運輸方式依賴細胞膜的結(jié)構(gòu)特點[解析]據(jù)圖分析可知，①是主動運輸，②是被動運輸，③④分別為胞吞和胞吐，⑤⑥分別為自由擴散和協(xié)助擴散。主動運輸既消耗能量也需要載體蛋白協(xié)助，A錯誤；被動運輸?shù)奶攸c是順濃度梯度運輸物質(zhì)，B錯誤；免疫球蛋白是大分子物質(zhì)，通過胞吞作用吸收，C錯誤；③④表示胞吞或胞吐，該過程依賴細胞膜的結(jié)構(gòu)特點——流動性，D正確。[答案]

D方法規(guī)律“四看法”判斷物質(zhì)運輸?shù)姆绞健緫?yīng)用·體驗】1．如圖表示胰島B細胞對不同物質(zhì)的運輸情況，下列敘述與圖中相符的是(

)A．運輸Ca2＋的載體也可以運輸其他金屬離子B．K＋通道結(jié)構(gòu)改變可導(dǎo)致細胞無法吸收K＋C．胰島素的釋放以細胞膜的選擇透過性為基礎(chǔ)D．葡萄糖都是通過圖中的運輸方式進入各種細胞的解析：載體具有專一性，運輸Ca2＋的載體不能運輸其他金屬離子，A錯誤；K＋通道是由膜上的蛋白質(zhì)構(gòu)成，組成通道的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致通道結(jié)構(gòu)改變，進而導(dǎo)致細胞無法吸收K＋，B正確；胰島素是以胞吐的方式釋放，以細胞膜的流動性為基礎(chǔ)，C錯誤；圖中的葡萄糖是以協(xié)助擴散的方式進入細胞，小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸，D錯誤。答案：B2．受體介導(dǎo)的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用，主要用于攝取特殊的生物大分子，其過程如圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是

(

)A．該過程以膜的流動性為基礎(chǔ)B．該過程不能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性C．Na＋、K＋等無機鹽離子也可通過此方式跨膜轉(zhuǎn)運D．受體介導(dǎo)的胞吞過程存在細胞識別并需要內(nèi)部供能解析：胞吞與胞吐均以膜的流動性為基礎(chǔ)，不能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性，A、B正確；Na＋、K＋等無機鹽離子通過主動運輸或協(xié)助擴散跨膜轉(zhuǎn)運，C錯誤；受體介導(dǎo)的胞吞過程消耗能量，且依賴細胞識別來實現(xiàn)，D正確。答案：C

科學(xué)探究——物質(zhì)跨膜運輸方式的實驗探究1．實驗原理根據(jù)主動運輸和被動運輸?shù)臈l件：能量和轉(zhuǎn)運蛋白，確定實驗的自變量。2．實驗方法(1)探究是主動運輸還是被動運輸?shù)姆椒?2)探究是自由擴散還是協(xié)助擴散的方法【素養(yǎng)評價】1．科學(xué)家在研究Na＋通過細胞膜的運輸方式時，做了下

述實驗：先向槍烏賊神經(jīng)纖維里注入微量的放射性同

位素24Na＋，不久可測得神經(jīng)纖維周圍溶液中存在24

Na＋，如果在神經(jīng)纖維膜外溶液中先后加入某藥物和

ATP(水解時可提供能量的物質(zhì))，測得周圍溶液中24Na＋的量如圖所示。據(jù)圖作出的下列推斷，錯誤的是

(

)A．加入某藥物后，溶液中24Na＋的量不再增加B．加入ATP后，細胞中24Na＋的量減少C．“某藥物”的作用機理是抑制ATP水解D．“某藥物”的作用機理是抑制細胞呼吸解析：由題圖可知，在神經(jīng)纖維膜外溶液中先加入某藥物后，測得周圍溶液中24Na＋的量停止增加；加入ATP后，周圍溶液中24Na＋的量迅速增加，說明

Na＋從神經(jīng)細胞排出需要消耗能量，屬于主動運輸，且該藥物不能抑制ATP水解，因此該藥物的作用是抑制呼吸作用的進行。答案：C2．紅樹林分布于熱帶亞熱帶海岸潮間帶，通常受到鹽脅迫。紅樹林植物為抵抗鹽脅迫，通過葉子和嫩枝可以將吸收到植物體內(nèi)的鹽