1、第2节 主动运输与胞吞、胞吐 第4章 细胞的物质输入和输出 课标内容要求1举例说明有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。2举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。核心素养对接 1生命观念结构与功能观：细胞膜结构与物质运输功能的适应性。2科学思维分析与综合：对比分析物质运输方式的特点，归纳异同点。3科学探究根据物质运输方式的差异，设计实验探究某种物质的运输方式。4社会责任基于物质运输特点，解释生活和生产中常见生物学现象。必备知识聚焦概念 NO.1一、主动运输 1物质运输方向：物质梯度进行跨膜运输。2条件(1)需要细胞膜上相应的协助；(2)消耗细胞内化学反应所释放的。逆浓度载体蛋白
2、能量3实例(1)K、Ca2、Na等离子通过细胞膜。(2)小肠上皮细胞吸收等分子。4意义：保证了活细胞和个体，主动选择吸收，排出的物质。葡萄糖、氨基酸生命活动的需要所需要的物质代谢废物和对细胞有害二、胞吞与胞吐 1胞吞：大分子与膜上的蛋白质结合引起这部分细胞膜内陷形成，包围着大分子。然后其从细胞膜上分离下来，形成，进入细胞内部的现象。2胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成，然后移动到处，并与之融合将大分子排出细胞的现象。小囊囊泡囊泡细胞膜三、细胞的物质输入和输出的基础 1转运蛋白的对物质跨膜运输起决定性作用，这也是细胞膜具有的结构基础。2胞吞或胞吐过程需要膜上的参与，更离不开膜上。种类和数
3、量或空间结构的变化选择透过性蛋白质磷脂双分子层的流动性判断对错(正确的打“”，错误的打“”)1主动运输过程中，需要载体蛋白的协助和消耗能量。()2被动运输都既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的转运蛋白。()3分泌蛋白主要通过主动运输的方式排到细胞外。()4液泡中积累了大量离子，故液泡不具有选择透过性。()5细胞胞吞、胞吐大分子物质不消耗能量。()提示：1 2 被动运输包括自由扩散和协助扩散，二者都不需要消耗能量，但协助扩散需要借助膜上的转运蛋白。3 分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐。4 液泡中积累了大量离子依赖于液泡膜具有选择透过性。5 胞吞、胞吐过程要消耗能量。关键能力突破重难 NO.2核心点一
4、 核心点二 主动运输与胞吞胞吐1物质进出细胞运输方式的比较 被动运输 方式自由扩散协助扩散主动运输胞吞、胞吐 运输方向高浓度低浓度低浓度高浓度 载体蛋白不需要需要需要不需要 是否需要能量不消耗不消耗消耗消耗 模型 举例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯红细胞吸收葡萄糖小肠吸收葡萄糖、无机盐等胞吞：变形虫摄取单细胞生物胞吐：分泌蛋白的释放2判断物质进出细胞的方式(1)根据分子大小与是否需要载体蛋白、能量。(2)根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。3载体蛋白的特性(1)专一性：一种载体蛋白在对细胞内外物质进行运输时只能对应地运送唯一的一种或性质非常相近的一类物质。(2)饱和性：细胞
5、膜上的载体蛋白数量有限，在运输过程中当所有载体蛋白都已承担相应的运输任务时，运输的速度不再因其他条件而加快。1小肠绒毛的微绒毛中有两种运输葡萄糖转运蛋白的意义是什么？提示：总体来说提高对葡萄糖的吸收能力。既有协助扩散的转运蛋白，也有主动运输的转运蛋白，可以在吸收葡萄糖的过程中尽可能减少能量消耗。2主动运输需要的能量主要通过细胞进行有氧呼吸提供。植物生长需从土壤中吸收大量无机盐。请解释在农业生产中为什么要给作物松土？提示：松土增加土壤 O2 含量，促进有氧呼吸，为植物主动吸收各种无机盐离子提供能量。1如图表示胰岛 B 细胞对不同物质的运输情况，下列叙述与图中相符的是()A运输 Ca2的载体蛋白也
6、可以运输其他金属离子 BK通道结构改变可导致细胞无法吸收 K C胰岛素的释放以细胞膜的选择透过性为基础 D葡萄糖都是通过图中的运输方式进入各种细胞 B 因为载体的特异性，故不能运输其他离子，故 A 错误；K通道结构改变可导致细胞无法吸收 K，故 B 正确；胰岛素的释放以细胞膜的流动性为基础，故 C 错误；葡萄糖不仅能以载体蛋白为基础进行协助扩散，还可以进行主动运输，故 D 错误。同一种物质在不同情况下可以进行不同方式的跨膜运输(1)亲水性离子或极性小分子，通常在顺浓度梯度时通过协助扩散跨膜，但逆浓度梯度时通过主动运输跨膜。(2)水分子主要通过协助扩散方式跨膜，但也可以通过自由扩散跨膜。影响物质
7、跨膜运输因素的曲线分析1浓度差对物质跨膜运输的影响 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越大；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加的原因是受载体数量的限制。主动运输不受浓度差的影响。2载体数量对物质跨膜运输的影响 载体数量主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下，载体数量越多，运输速率越大。自由扩散不受载体数量的影响。3氧气含量对物质跨膜运输的影响 氧气含量通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。(1)P 点时，无氧呼吸为主动运输提供能量。(2)PQ 段：随着氧气含量增加，有氧呼吸产生的能量越多，主动运输的速率也越大。(3)Q 点以后：当
8、氧气含量达到一定程度后，受载体数量以及其他因素的限制运输速率不再增加。4温度对物质跨膜运输的影响 一方面升高温度通过影响分子运动而影响自由扩散和协助扩散，另一方面温度直接影响蛋白质的活性，通过影响呼吸作用中酶的活性而影响主动运输。总结：(1)影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。(2)影响协助扩散的因素：a细胞膜内外物质的浓度差；b细胞膜上载体的种类和数量。(3)影响主动运输的因素：a载体(核糖体)；b能量(细胞质基质和线粒体)。虽然主动运输可以逆浓度吸收生物所需要的物质，但是如果外界营养物质浓度太低对细胞正常的生命活动也会有影响。试举例进一步说明。提示：生物对营养物质有一个量的要求，如
9、果相关的营养物质在外界太少，无论如何进行主动运输都不能满足生物的需求。例如：缺碘的山区，由于营养缺乏，该地区的人多患“大脖子病”；植物缺镁，叶片会变黄。2如图表示营养液中 K浓度及溶氧量对小麦根系细胞 K吸收速率的影响。下列有关两曲线形成机理的解释正确的是()A曲线 ab 段的形成是由于细胞膜上载体数量未达到饱和且能量充足 B曲线 cd 段的形成是由于细胞内 K过多，细胞大量排出 Ce 点表明植物根系可以通过自由扩散的方式吸收 K D曲线 bc、fg 段的形成一定是由于细胞膜上载体数量有限 A 由图可以看出 ab 段 K的吸收速率随营养液中 K浓度的升高而增加，因此 ab 段的影响因素是营养液
10、中 K的浓度，且此时载体数量未达到饱和、能量充足，故 A 项正确；cd 段形成的原因是 cd段营养液浓度过高，细胞失水，代谢减弱而导致产能减少，因此细胞吸收 K速率减慢，故 B 项错误；e 点表示营养液中不含有氧气，细胞可以通过无氧呼吸为 K的吸收供能，不能证明 K的吸收方式为自由扩散，故 C 项错误；bc 段 K的吸收速率不再随着 K浓度而变化，因此影响 bc 段的原因可能是细胞膜上的载体数量，也可能是细胞内能量的多少；fg 段 K的吸收速率不随着氧气含量而变化，说明吸收速率不随着供能多少而变化，因此影响 fg 段 K吸收速率的因素可能是载体数量和 K浓度，故 D 项错误。根据曲线判断影响物
11、质运输的因素(1)随横坐标的增加，物质吸收速率增加，则影响因素为横坐标。(2)随横坐标的增加，物质吸收速率不变，则影响因素为横坐标之外的因素。应用创新提升素养 NO.3 LDL 是一种低密度脂蛋白，进入细胞后会被水解，释放出胆固醇和脂肪酸，一旦体内的胆固醇过多就会导致细胞功能障碍发生疾病，最严重的就是导致血管内皮细胞受损，从而发生动脉粥样硬化，这是造成心脑血管病的最主要原因之一。如图是胆固醇进入细胞的方式：由材料分析知：LDL 会导致细胞功能障碍发生疾病，由图例及材料可确定其与细胞的结构和功能有关，因此可形成生命观念、科学思维和社会责任等学科素养。(1)上述 LDL 进入细胞的方式是什么？判断
12、依据是什么？(科学思维)提示：胞吞。LDL 是一种低密度脂蛋白，属于大分子物质，进入细胞方式为胞吞。(2)细胞膜上受体的化学本质是什么？受体的存在体现了细胞膜的什么功能？(生命观念)提示：蛋白质。体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。(3)结合上述材料内容分析如何预防胆固醇过高。(社会责任)提示：形成健康的饮食习惯，减少胆固醇的摄入，适当进行体育锻炼，增强代谢能力。课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 背 诵 1主动运输既需要能量，又需要载体，无机盐离子等主要以主动运输方式出入细胞。2被动运输是顺浓度梯度的扩散，而主动运输则为逆浓度梯度的运输。3胞吞和胞吐与膜的流动性有关，它是大分子和
13、颗粒进出细胞的物质运输方式，既依赖膜上的蛋白质，还消耗细胞中的能量。课堂检测巩固素能 NO.41关于细胞物质运输的叙述正确的是()A消耗能量的运输方式不一定是主动运输 B生物膜仅仅具有半透性，所以大分子物质不能通过 C被动运输可以逆浓度梯度进行 D抑制细胞呼吸对人体细胞吸收 K的速率无影响 A 需消耗能量的物质运输方式不一定是主动运输，胞吞、胞吐也需要消耗能量，A 正确；生物膜具有选择透过性，大分子物质以胞吞或胞吐的方式通过生物膜，B 错误；被动运输必须顺浓度梯度进行，C 错误；细胞吸收 K的方式是主动运输，需要消耗能量，所以抑制细胞呼吸会影响细胞吸收 K的速率，D 错误。2新生儿小肠上皮细胞
14、通过消耗能量，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质被吸收到血液中的方式分别是()A主动运输、主动运输B胞吞、主动运输 C主动运输、胞吞D被动运输、主动运输 B 免疫球蛋白是大分子物质，半乳糖是小分子物质。3右图表示番茄随环境中氧浓度的变化，从培养液中吸收 Ca2和 Si4的曲线。影响 A、B 两点与 B、C 两点吸收量的主要因素分别是()A离子浓度、载体数量 B离子浓度、呼吸作用强度 C载体数量、离子浓度 D载体数量、呼吸作用强度 D 分析题图，由于离子的吸收方式是主动运输，需要载体蛋白的协助和消耗能量，消耗能量与氧浓度有关，图中 A、B 两点的氧浓度相同，说明氧浓度不是限制因素，影响因素为载体的数量；B、C 两点为钙离子的吸收曲线，载体蛋白的数量是相同的，区别是氧浓度不同，氧浓度影响呼吸作用强度。故 D 正确。点击右图进入 课 后 素 养 落 实 谢谢观看 THANK YOU!