【公开课】主动运输与胞吞、胞吐课件高一上学期生物人教版必修1

1、什么叫被动运输，它包括？2、自由扩散与协助扩散的异同？3、自由扩散与协助扩散不需消耗能量，其动力来自哪里？膜两侧物质的浓度差异：协助扩散需借助载体蛋白，自由扩散不需要同：都是顺浓度梯度；都不需消耗能量是顺浓度梯度进行的跨膜运输，不需消耗能量，包括自由扩散和协助扩散温故知新温故知新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、这种运输是具有特例还是有一定的普遍性？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。甲状腺甲状腺滤泡上皮细胞碘碘浓度低浓度低碘碘浓度高浓度高问题探讨问题探讨1、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？如果不是那它又属于什么运输方法呢？碘浓度高碘浓度低I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-细胞内细胞外特点：逆浓度梯度运输需要载体蛋白需要消耗能量ATPADPI-I-主动运输2、你还知道哪些物质的运输与碘进入甲状腺细胞的方式相似吗？无论是植物细胞、动物细胞还是微生物细胞，都有许多物质的跨膜运输是逆浓度梯度的。例如，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。这些物质为什么能逆浓度梯度运输呢?3、这种运输是具有特例还是有一定的普遍性？具有特例如葡萄糖进入红细胞为协助扩散第第2 2节节 主动运输与胞吞、胞吐主动运输与胞吞、胞吐第第4 4章章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出小肠上皮细胞对氨基酸、葡萄糖的吸收红细胞对K+的吸收轮藻细胞对K+的吸收主动运输物质逆浓度梯度逆浓度梯度进行跨膜运输，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所释放的能量能量，这种方式叫主动运输。1.概念：一、主动运输一、主动运输观察主动运输的动画，概括主动运输的过程。2 2、运输方向：、运输方向：低低浓度浓度高高浓度浓度3 3、特点：需要、特点：需要载体蛋白载体蛋白，需要，需要能量能量(ATP)(ATP)4 4、实例：、实例：（逆浓度梯度）（逆浓度梯度）（1 1）葡萄糖、氨基酸等进入小肠绒毛上皮细胞）葡萄糖、氨基酸等进入小肠绒毛上皮细胞（3 3）K K+进进细胞，细胞，NaNa+出出细胞细胞（2 2）离子离子通过细胞时，若通过细胞时，若不标明不标明膜两侧浓度，则膜两侧浓度，则默认默认是主动运输是主动运输一、主动运输一、主动运输桐花树的泌盐现象盐腺盐液5 5、主动运输具有重要的意义：、主动运输具有重要的意义：一、主动运输一、主动运输 细胞膜的主动运输是活细胞的特性，它保证了细胞膜的主动运输是活细胞的特性，它保证了活细胞活细胞能够能够按照按照生命活动的需要生命活动的需要，主动选择吸收所需的物质，排出代谢废物和对细，主动选择吸收所需的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质胞有害的物质。6、主动运输的影响因素主动运输的影响因素载体蛋白的数量有限载体蛋白的数量有限能量能量能量（能量（ATPATP）运运输输速速率率AB运运输输速速率率O O2 2浓度浓度C:由由无氧呼吸无氧呼吸提供能量提供能量B B点点之后运输速率不变的原因之后运输速率不变的原因是：是：_一、主动运输一、主动运输载体有专一性和数量是有限的载体有专一性和数量是有限的因此，在协助扩散和主动运输中因此，在协助扩散和主动运输中因此，在协助扩散和主动运输中因此，在协助扩散和主动运输中，具有，具有，具有，具有“饱和效应饱和效应饱和效应饱和效应”，存在最大，存在最大，存在最大，存在最大扩散速率扩散速率扩散速率扩散速率注意：不同离子或分子的大小和性质不同，所以不同转运蛋白质的空间结构差别也很大，一种转运蛋白通常只能运输一种或一类离子或分子。磷酸盐离子载体模式图磷酸盐离子H+载体模式图H+H+一、主动运输一、主动运输 (一种载体蛋白只适合与一种载体蛋白只适合与一种或一一种或一类类离子、分子结合离子、分子结合)(1)(1)具有具有特异性特异性（或（或专一性专一性）；）；(3)(3)转运过程中转运过程中空间结构发生变化空间结构发生变化；(2)(2)与被转运的离子或分子与被转运的离子或分子结合结合；(4)(4)可可重复重复利用；利用；载体蛋白载体蛋白的特点的特点 (能量能量推动下完成推动下完成)肺黏液阻塞了气道囊性纤维化囊性纤维化 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表面表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常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，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。液增多，造成细菌感染。与社会的联系与社会的联系主动运输主动运输运输方向：运输方向：从低浓度到高浓度从低浓度到高浓度需膜上载体蛋白的协助需膜上载体蛋白的协助需要消耗能量需要消耗能量逆浓度梯度（低逆浓度梯度（低高）高）实例：实例：影响因素影响因素:温度、载体蛋白的种类和数量、能量供应温度、载体蛋白的种类和数量、能量供应定义：定义：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的化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。要消耗细胞内的化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。特点：特点：小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等，植物吸收小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等，植物吸收矿质元素等。矿质元素等。逆浓度梯度逆浓度梯度运输运输小结小结物质跨膜运输的三种方式自由扩散协助扩散主动运输运输方向载体能量举例影响因素不需要需要需要不消耗不消耗消耗 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 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯葡萄糖进入红细胞Na+、K+、Ca2+等离子通过细胞膜；小肠吸收葡萄糖、氨基酸。膜两侧浓度差膜两侧浓度差、载体蛋白数量载体蛋白数量、能量（如氧气浓度、温度）思考2：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主动运输协助扩散协助扩散自由扩散自由扩散载体蛋白数量的限制载体蛋白数量的限制载体蛋白数量的限制载体蛋白数量的限制能量的限制能量的限制自由扩散自由扩散主动运输主动运输思考1：判断下列曲线所代表的的物质跨膜运输方式？主动运输哺乳动物成熟红细胞的主动运输哺乳动物成熟红细胞的主动运输1.探究是主动运输还是被动运输2.探究是自由扩散还是协助扩散呼吸抑制剂主动运输被动运输蛋白质抑制剂协助扩散自由扩散探究：物质跨膜运输的实验设计探究：物质跨膜运输的实验设计大分子大分子物质进出细胞的方式（蛋白质、多糖、核酸等）物质进出细胞的方式（蛋白质、多糖、核酸等）二、胞吞胞吐二、胞吞胞吐 淀粉酶和胰岛素都是蛋白质，是生物大分子，因此无法像H2O或CO2这样通过自由扩散穿过细胞膜的脂双层。协助扩散和主动运输都是需要细胞膜上的转运蛋白的运输方式，是用来运输离子和小分子的，也无法转运这些大分子。大分子大分子膜蛋白膜蛋白 当细胞摄取大分子时，首先大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做胞吞胞吞。（教材（教材P71P71）需要需要蛋白质蛋白质参与，消耗参与，消耗能量能量二、胞吞胞吐二、胞吞胞吐胞吞胞吞与膜上的蛋白质结合细胞膜内陷从细胞膜分离大分子物质 包围着大分子小囊 进入细胞囊泡 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 细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜出，与细胞膜融合，将大分子排除细胞，这种现象叫作胞吐。（教材P71）二、胞吞胞吐二、胞吞胞吐胞吐胞吐大分子物质在细胞内形成囊泡排出移动到细胞膜处，与其融合需要膜蛋白参与（注意不是载体蛋白），需要膜蛋白参与（注意不是载体蛋白），需要消耗能量需要消耗能量。实例：实例：白细胞吞噬病菌、白细胞吞噬病菌、变形虫变形虫的捕食等的捕食等3 3、影响因素：、影响因素：温度和能量等温度和能量等1 1、特点：、特点：实例：实例：分泌蛋白的分泌，如胰岛分泌蛋白的分泌，如胰岛素、消化酶、抗体等素、消化酶、抗体等胞吞胞吞细胞外细胞外细胞内细胞内胞吐胞吐细胞外细胞外细胞内细胞内膜具有一定流动性膜具有一定流动性2 2、结构基础：、结构基础：思考1：胞吞、胞吐过程的实现与生物膜的特性有什么关系？思考2：胞吞或胞吐过程中是否需要膜上蛋白质的参与？是否需要消耗能量？P72思考3：胞吞或胞吐过程中穿过几层膜？思考4：胞吞胞吐只运输大分子吗？说明你判断的理由。一般是大分子、颗粒性物质进出细胞的方式，但也可以同时转运小分子。需要消耗能量需要膜上蛋白质的参与0层膜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性本身也体现了膜的流动性。二、胞吞胞吐二、胞吞胞吐胞吐胞吐与社会的联系与社会的联系在人体肠道内寄生的一种变形虫痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。这种病原体通过饮食传播，注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施。运输方式运输方式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消是否消耗能量耗能量图例图例举例举例被动运输自由扩散 顺浓度梯度主动运输胞吞胞吐协助扩散小部分水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等出入细胞人的红细胞吸收葡萄糖小肠上皮细胞吸收氨基酸变形虫摄取食物不消耗分泌蛋白的分泌需要载体蛋白或通道蛋白不需要逆浓度梯度细胞外细胞内细胞内细胞外需要载体蛋白消耗顺浓度梯度不需要不需要不消耗消耗消耗