人教版高中生物必修第一冊課件 第4章第2節(jié) 主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐

第2節(jié)主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐

1.概念:物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸,需要載體蛋白的協(xié)助,同時(shí)還需要消耗細(xì)

胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。2.特點(diǎn)(1)運(yùn)輸方向——逆濃度梯度。(2)需要載體蛋白。①一種載體蛋白通常只適合與一種或一類離子或分子結(jié)合。②離子或分子與載體蛋白結(jié)合→載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)變化→運(yùn)輸→載體蛋白恢

復(fù)原狀。③載體蛋白具有飽和性:膜上載體蛋白數(shù)量有限。1|主動運(yùn)輸(3)消耗能量。①主動運(yùn)輸速率受能量的限制,同時(shí)與載體蛋白的種類、數(shù)量和空間結(jié)構(gòu)的變化

有關(guān)。②主動運(yùn)輸需要消耗能量的方式有兩種:直接消耗能量或間接消耗能量(通過其

他物質(zhì)的濃度梯度)。3.實(shí)例:小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸等;一些細(xì)胞吸收I-、K+、Ca2+,排出Na+、Cl-。4.意義:主動運(yùn)輸普遍存在于動植物和微生物細(xì)胞中,通過主動運(yùn)輸來選擇吸收所

需要的物質(zhì),排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì),從而保證細(xì)胞和個(gè)體生命活動

的需要。1.過程(1)胞吞:大分子物質(zhì)與膜蛋白結(jié)合→細(xì)胞膜內(nèi)陷→囊泡與細(xì)胞膜分離。(2)胞吐:細(xì)胞內(nèi)形成囊泡→囊泡與細(xì)胞膜融合→排出。2.特點(diǎn)(1)主要為大分子的跨膜運(yùn)輸方式。(2)需要消耗能量。(3)需要膜蛋白的參與。3.實(shí)例:變形蟲吞噬食物、白細(xì)胞吞噬病菌等是通過胞吞完成的。分泌蛋白需要

通過胞吐排到細(xì)胞外。2|胞吞與胞吐歸納總結(jié)

(1)某些小分子也可通過胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞。(2)胞吞和胞吐均體現(xiàn)細(xì)胞膜的流動性。(3)胞吞形成的囊泡在細(xì)胞內(nèi)可以被溶酶體降解。知識辨析1.新生兒小腸上皮細(xì)胞通過消耗能源物質(zhì),可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和

半乳糖。這兩種物質(zhì)被吸收到小腸上皮細(xì)胞中的方式是胞吞、主動運(yùn)輸,這種說

法正確嗎?正確。免疫球蛋白屬于大分子物質(zhì),進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的方式是胞吞,半乳糖等

單糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的方式是主動運(yùn)輸。2.葡萄糖的跨膜運(yùn)輸需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,而人工合成的磷脂雙分子層不含轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,所

以葡萄糖分子不能穿過人工合成的磷脂雙分子層,這種說法正確嗎?正確。人工合成的磷脂雙分子層和膜結(jié)構(gòu)相比,沒有蛋白質(zhì),也就沒有轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,

而葡萄糖進(jìn)出膜結(jié)構(gòu)的方式是協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸,均需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,因此葡萄

糖分子不能穿過人工合成的磷脂雙分子層。3.協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸都有助于維持物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)外的濃度差,這種說法正確嗎?不正確。協(xié)助擴(kuò)散順濃度梯度進(jìn)行,不利于維持物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)外的濃度差;主動

運(yùn)輸逆濃度梯度進(jìn)行,有助于維持物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)外的濃度差。4.運(yùn)載葡萄糖的載體蛋白也能運(yùn)載氨基酸,這種說法正確嗎?不正確。一種載體蛋白往往只能運(yùn)載特定的物質(zhì),運(yùn)載葡萄糖的載體蛋白一般不

能運(yùn)載氨基酸。

比較項(xiàng)目被動運(yùn)輸主動運(yùn)輸胞吞胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸方向高濃度→低濃度低濃度→高濃

度胞外→胞內(nèi)胞內(nèi)→胞外是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不需要需要通道蛋白或載體蛋白需要載體蛋白不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,但需要膜蛋白

的參與是否消耗能量不消耗消耗舉例O2、CO2、甘

油、乙醇、

苯、固醇等的

跨膜運(yùn)輸K+通過通道蛋

白進(jìn)入細(xì)胞、

人的紅細(xì)胞吸

收葡萄糖等小腸上皮細(xì)胞

吸收葡萄糖、

氨基酸、無機(jī)

鹽等變形蟲攝取食

物等分泌蛋白的分

泌等1物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的比較?1.需要載體蛋白協(xié)助的運(yùn)輸方式不一定就是主動運(yùn)輸,也可能是協(xié)助擴(kuò)散。2.消耗能量的運(yùn)輸方式不一定就是主動運(yùn)輸,也可能是胞吞、胞吐。3.從高濃度向低濃度運(yùn)輸?shù)姆绞讲灰欢ㄊ亲杂蓴U(kuò)散,也可能是協(xié)助擴(kuò)散。4.小分子物質(zhì)的運(yùn)輸不一定是主動運(yùn)輸或被動運(yùn)輸,也可能是胞吞、胞吐。5.同一種物質(zhì)進(jìn)入不同細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸方式可能不同,如人體紅細(xì)胞吸收葡萄糖

的方式是協(xié)助擴(kuò)散,小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是主動運(yùn)輸。6.與主動運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器除線粒體外,還有核糖體。2有關(guān)物質(zhì)出入細(xì)胞方式的易錯(cuò)點(diǎn)

典例如圖所示,某些植物細(xì)胞利用①把細(xì)胞內(nèi)的H+運(yùn)出,導(dǎo)致細(xì)胞外H+濃度較高;②能夠依靠H+濃度差把H+和蔗糖分子運(yùn)入細(xì)胞。以下敘述錯(cuò)誤的是

(

)

備注:ATP在ATP水解酶作用下釋放能量。A.①是具有ATP水解酶活性的載體蛋白B.①和②的空間結(jié)構(gòu)不同C.H+運(yùn)入細(xì)胞的方式是主動運(yùn)輸D.細(xì)胞吸收蔗糖分子受氧氣濃度影響C思路分析H+通過主動運(yùn)輸?shù)竭_(dá)細(xì)胞外,使得細(xì)胞內(nèi)外H+有濃度差;細(xì)胞外H+通

過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞,蔗糖通過主動運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞。解析

①以ATP為能源主動將H+運(yùn)出細(xì)胞,說明①為載體蛋白,且能催化ATP水解

以提供能量,該過程為主動運(yùn)輸,A正確;蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng),①②的功能

不同,推測其結(jié)構(gòu)也不相同,B正確;H+運(yùn)入細(xì)胞是順濃度梯度進(jìn)行的,且需要借助

轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,屬于協(xié)助擴(kuò)散,C錯(cuò)誤;H+運(yùn)出細(xì)胞需要消耗能量,而細(xì)胞外和細(xì)胞內(nèi)的

H+濃度梯度產(chǎn)生的勢能,又可推動H+和蔗糖的吸收,氧氣濃度可影響能量供應(yīng),進(jìn)

而影響細(xì)胞外和細(xì)胞內(nèi)的H+濃度差,從而影響蔗糖的吸收,故氧氣濃度對細(xì)胞吸

收蔗糖分子有影響,D正確。

1.物質(zhì)濃度對跨膜運(yùn)輸速率的影響

(1)甲表示的運(yùn)輸方式為自由擴(kuò)散。(2)乙表示的運(yùn)輸方式是協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸。若表示協(xié)助擴(kuò)散,則P點(diǎn)之后運(yùn)輸

速率不變的原因是膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量有限。若表示主動運(yùn)輸,則P點(diǎn)之后運(yùn)輸

速率不變的原因是載體蛋白數(shù)量有限或能量供應(yīng)有限。3分析被動運(yùn)輸和主動運(yùn)輸影響因素?圖1

圖22.O2濃度對跨膜運(yùn)輸速率的影響圖3(1)圖1表示的運(yùn)輸方式為自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散。(2)圖2表示的運(yùn)輸方式為主動運(yùn)輸,P點(diǎn)之后運(yùn)輸速率不變的原因是載體蛋白的

數(shù)量有限,Q點(diǎn)時(shí)運(yùn)輸速率不為0,是因?yàn)榧?xì)胞在沒有氧氣的條件下,可通過無氧呼

吸供能。(3)當(dāng)橫坐標(biāo)為能量時(shí),主動運(yùn)輸曲線起點(diǎn)為坐標(biāo)系的原點(diǎn),如圖3。P點(diǎn)之后運(yùn)輸

速率不變的原因是載體蛋白的數(shù)量有限。3.溫度對跨膜運(yùn)輸速率的影響溫度可通過影響細(xì)胞膜的流動和細(xì)胞呼吸來影響物質(zhì)運(yùn)輸速率。

典例如圖1~4表示物質(zhì)濃度或氧氣濃度與小分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率間關(guān)系的曲線圖。下列相關(guān)敘述,不正確的是

(

)

DA.若某物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾士捎脠D1與圖3表示,則該物質(zhì)不應(yīng)為葡萄糖B.若某物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾士捎脠D2與圖3表示,則該物質(zhì)可能是葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)

胞C.限制圖中A、C兩點(diǎn)運(yùn)輸速率的主要因素不同,限制B、D兩點(diǎn)運(yùn)輸速率的主要

因素可能相同D.若將圖2與圖4的曲線補(bǔ)充完整,則兩曲線的起點(diǎn)均應(yīng)為坐標(biāo)系的原點(diǎn)思路分析根據(jù)橫坐標(biāo)所示變化對跨膜運(yùn)輸速率的影響曲線,判斷各圖代表的跨

膜運(yùn)輸方式,并分析圖中特殊點(diǎn)的意義。解析

圖1中運(yùn)輸速率和物質(zhì)濃度之間呈正相關(guān),意味著運(yùn)輸速率只和物質(zhì)濃度

有關(guān),表示自由擴(kuò)散;圖2中隨著物質(zhì)濃度增大,運(yùn)輸速率先增大后趨于穩(wěn)定,表示

協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸,轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量可影響運(yùn)輸速率;圖3中運(yùn)輸速率和氧氣濃

度沒有關(guān)系,表示自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散;圖4中隨著氧氣濃度增大,運(yùn)輸速率先增大

后趨于穩(wěn)定,表示主動運(yùn)輸。葡萄糖不能以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),A正

確;圖2與圖3均可表示協(xié)助擴(kuò)散,葡萄糖可