資源簡介

4.2主動運輸與胞吞、胞吐
學習目標 1.通過資料分析，闡明主動運輸的特點和意義 2.通過實例分析，舉例說明胞吞與胞吐的過程3.能利用細胞膜的流動鑲嵌結構模型解釋各種物質跨膜運輸的方式
學習任務
引入： 回顧被動運輸的類型及特點 人體甲狀腺分泌的甲狀腺激素，在生命活動中起著重要作用。碘是合成甲狀腺激素的重要原料。甲狀腺濾泡上皮細胞內碘濃度比血液中的高20-25倍。思考：甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘是通過被動運輸嗎？并說出判斷的理由？（提示：不通過被動運輸，理由：逆濃度梯度）【概念形成】物質逆濃度梯度的運輸---主動運輸
目標一：闡明主動運輸的過程、特點和意義任務：分析下列資料，小組討論問題，總結主動運輸的過程、條件及意義資料一： 的跨膜運輸為開展用大蒜治理水體富營養化的研究，科研人員配制了濃度為0.01 mmol/L、0.025 mmol/L、0.1 mmol/L、0.25 mmol/L、0.5 mmol/L、0.75 mmol/L、1.00 mmol/L等7種不同濃度的KH2PO4溶液，將大蒜的根系分別全部浸入200 mL上述7種溶液中，其他培養條件相同且適宜。4 h后取出植株，測定得到如圖所示的大蒜根系吸收磷的速率曲線。資料二：觀察真核細胞膜上磷酸鹽載體結構(見下圖)，其中中央圓圈圈定分子為磷酸鹽離子。當能量作用于磷酸鹽載體時，載體蛋白空間結構發生改變，把磷酸鹽從細胞外轉運到細胞內。 【思考】1.在0.01 mmol/L和0.025 mmol/L的KH2PO4組中，大蒜根細胞中磷酸鹽濃度為0.04～0.12 mmol/L。這種逆濃度梯度發生的運輸符合協助擴散的特點嗎？結合資料二，分析這種逆濃度梯度運輸需要哪些條件？【提示】逆濃度梯度不符合協助擴散；載體、能量2.分析資料二，你認為磷酸鹽載體是如何特異性地識別磷酸鹽離子呢 甲狀腺濾泡上皮細胞對碘的吸收是否也是通過磷酸鹽載體完成的？【提示】與蛋白質的特定空間結構有關。不是，不同的蛋白質的空間結構差別很大，所以一種蛋白通常只適合與一種或一類離子和分子結合。3.細胞即使付出能量的代價也要吸收磷，吸收了磷以后有什么用途？你認為主動運輸對細胞生命活動有何意義？【提示】（1）用于合成核酸分子，合成磷脂分子，構成生物膜基本骨架（2）通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質，從而保證細胞和個體生命活動的需要【知識生成】 1.主動運輸的概念：物質逆濃度梯度進行跨膜運輸，需要載體蛋白的協助，同時還需要消耗細胞內化學反應釋放的能量， 2.條件：逆濃度、載體蛋白、能量 3.載體蛋白的特點：具有特異性（或專一性）、轉運過程中空間結構發生變化，運輸前和運輸后結構不變【情境應用】 某科學家在研究細胞膜運輸物質時發現有如下圖所示的四種關系,分別用四種曲線表示,在研究具體的物質X時,發現其運輸速率與各因素的關系與曲線②和④相符,則細胞膜運輸物質X的方式是(　A　)。A.主動運輸　　　　　　B.自由擴散C.協助擴散D.無法判斷
目標二：舉例說明胞吞與胞吐的過程任務：觀看動畫和圖，描述其過程 【思考】1.通過胞吞胞吐運輸物質時，對物質有選擇性嗎？如果有選擇性，那是怎樣進行選擇的？【提示】有，胞吞胞吐運輸的對象是大分子或顆粒，大分子與細胞膜上的蛋白質結合（蛋白質進行識別）。需要消耗能量、不需要載體。2.胞吞、胞吐過程的實現與生物膜結構的特性有什么關系？【提示】細胞膜結構的流動性是胞吞、胞吐的基礎；胞吞、胞吐過程中膜的變形本身也體現了膜的流動性。3.游離于細胞質基質中的核糖體合成的蛋白質多是供細胞自身使用，而附在內質網上的核糖體合成的蛋白質能夠分泌到細胞外。試分析其中道理。【提示】游離的核糖體不與內質網相連，合成的蛋白質無法排出細胞外，供細胞自用；而附在內質網上的核糖體，其合成的蛋白質先進入內質網加工，然后形成囊泡發送到高爾基體進一步加工，成熟的蛋白質又由囊泡包圍運輸到細胞膜，通過胞吐的方式分泌到細胞外。【知識生成】1.運輸的物質：大分子或顆粒2.胞吞、胞吐的運輸特點：消耗能量、 不需要載體（需要膜上的蛋白質的參與） 3.結構基礎： 細胞膜的流動性4.意義：通過胞吐細胞向外分泌分泌蛋白和激素，通過胞吞消滅細菌、癌細胞、及衰老的紅細胞、細胞碎片從保證生命活動的正常進行。
目標三：任務：結合物質運輸示意圖，識別圖中的運輸方式【思考】1.列表比較幾種物質運輸方式的不同【提示】2.說說不同運輸方式與細胞膜結構的關系【提示】不帶電荷的小分子：自由擴散進出細胞離子和有機小分子：借助轉運蛋白通過協助擴散或主動運輸進出細胞；轉運蛋白的存在是細胞膜選擇透過性的基礎大分子或顆粒：以胞吞或胞吐的方式進出細胞，需要膜上蛋白質的參與，（依賴于膜的流動性）【情境應用】檉chēng柳(見下圖)是強耐鹽植物，它的葉子和嫩枝可以將吸收到植物體內的無機鹽排出體外。檉柳的根部吸收無機鹽離子是主動運輸還是被動運輸？如果要設計實驗加以證明，請說出實驗思路。【提示】思路：主動運輸和被動運輸的區別之一是是否需要能量而能量來自細胞呼吸，故可通過抑制根細胞呼吸，并觀察無機鹽離子吸收速率是否受影響來判斷其吸收過程屬于主動運輸還是被動運輸；具體步驟：取甲、兩組生長狀態基本相同的檉柳幼苗，放入適宜濃度的含有Ca2+、K+的溶液中；甲組給予正常的細胞呼吸條件，乙組抑制細胞呼吸；一段時間后測定兩組植株根系對Ca2+、K+的吸收速率，若兩組植株對Ca2+、K+的吸收速率相同，說明檉柳從土壤中吸收無機鹽為被動運輸；若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率，說明檉柳從壤中吸收無機鹽是主動運輸。
總結：1.主動運輸與被動運輸的區別是什么？2.胞吞、胞吐有什么特點？3.物質跨膜運輸的方式與細胞膜的結構有什么關系？
24.2 主動運輸與胞吞、胞吐
學習目標 1.通過資料分析，闡明主動運輸的特點和意義2.通過實例分析，舉例說明胞吞與胞吐的過程3.能利用細胞膜的流動鑲嵌結構模型解釋各種物質跨膜運輸的方式
學習任務
目標一：闡明主動運輸的過程、特點和意義任務：分析下列資料，小組討論問題，總結主動運輸的過程、條件及意義資料一： 的跨膜運輸為開展用大蒜治理水體富營養化的研究，科研人員配制了濃度為0.01 mmol/L、0.025 mmol/L、0.1 mmol/L、0.25 mmol/L、0.5 mmol/L、0.75 mmol/L、1.00 mmol/L等7種不同濃度的KH2PO4溶液，將大蒜的根系分別全部浸入200 mL上述7種溶液中，其他培養條件相同且適宜。4 h后取出植株，測定得到如圖所示的大蒜根系吸收磷的速率曲線。資料二：觀察真核細胞膜上磷酸鹽載體結構(見下圖)，其中中央圓圈圈定分子為磷酸鹽離子。當能量作用于磷酸鹽載體時，載體蛋白空間結構發生改變，把磷酸鹽從細胞外轉運到細胞內。 【思考】1.在0.01 mmol/L和0.025 mmol/L的KH2PO4組中，大蒜根細胞中磷酸鹽濃度為0.04～0.12 mmol/L。這種逆濃度梯度發生的運輸符合協助擴散的特點嗎？結合資料二，分析這種逆濃度梯度運輸需要哪些條件？2.分析資料二，你認為磷酸鹽載體是如何特異性地識別磷酸鹽離子呢 甲狀腺濾泡上皮細胞對碘的吸收是否也是通過磷酸鹽載體完成的？3.細胞即使付出能量的代價也要吸收磷，吸收了磷以后有什么用途？你認為主動運輸對細胞生命活動有何意義？【情境應用】 某科學家在研究細胞膜運輸物質時發現有如下圖所示的四種關系,分別用四種曲線表示,在研究具體的物質X時,發現其運輸速率與各因素的關系與曲線②和④相符,則細胞膜運輸物質X的方式是(　　)。A.主動運輸　　　　　　B.自由擴散C.協助擴散D.無法判斷
目標二：舉例說明胞吞與胞吐的過程任務：觀看動畫和圖，描述其過程 【思考】1.通過胞吞胞吐運輸物質時，對物質有選擇性嗎？如果有選擇性，那是怎樣進行選擇的？2.胞吞、胞吐過程的實現與生物膜結構的特性有什么關系？3.游離于細胞質基質中的核糖體合成的蛋白質多是供細胞自身使用，而附在內質網上的核糖體合成的蛋白質能夠分泌到細胞外。試分析其中道理。
目標三：任務：結合物質運輸示意圖，識別圖中的運輸方式【思考】1.說說你是如何區別幾種物質運輸方式2.說說不同運輸方式與細胞膜結構的關系【情境應用】檉chēng柳(見下圖)是強耐鹽植物，它的葉子和嫩枝可以將吸收到植物體內的無機鹽排出體外。檉柳的根部吸收無機鹽離子是主動運輸還是被動運輸？如果要設計實驗加以證明，請說出實驗思路。
總結：1.主動運輸與被動運輸的區別是什么？2.胞吞、胞吐有什么特點？3.物質跨膜運輸的方式與細胞膜的結構有什么關系？
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