資源簡(jiǎn)介

4.2主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞、胞吐學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、概述主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)和實(shí)例。
2、掌握胞吞和胞吐的特點(diǎn)和實(shí)例。
3、了解物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞脚c細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)和實(shí)例
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】
胞吞、胞吐過程的特點(diǎn)和意義
【預(yù)習(xí)新知】
主動(dòng)運(yùn)輸
（1）概念 被動(dòng)運(yùn)輸包括 和 ，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)由 濃度向 濃度方向的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。轉(zhuǎn)運(yùn)的動(dòng)力來自膜內(nèi)外的濃度梯度，不需要消耗細(xì)胞的能量。
（2）類型
①圖1表示 ，物質(zhì)通過簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞。
特點(diǎn)：由 濃度到 濃度； （需要/不需要）載體蛋白； （需要/不需要）消耗細(xì)胞的能量；穿過 層膜。
舉例： 、 和 等。
②圖2表示 ，進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白擴(kuò)散。
特點(diǎn)：由 濃度到 濃度； （需要/不需要）載體蛋白； （需要/不需要）消耗細(xì)胞的能量；穿過 層膜。
舉例： 和 等。
胞吞與胞吐
1．胞吞和胞吐的定義
(1)胞吞：大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合，從而引起這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊，包圍著大分子。然后小囊從細(xì)胞膜上分離下來，形成囊泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。
(2)胞吐：細(xì)胞需要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移動(dòng)到細(xì)胞膜處，與細(xì)胞膜融合，將大分子排出細(xì)胞。
2.胞吞和胞吐的實(shí)例
(1)胞吞：變形蟲攝食、吞噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌等。
(2)胞吐：乳腺細(xì)胞合成蛋白質(zhì)、內(nèi)分泌腺分泌細(xì)胞合成蛋白質(zhì)類激素、消化腺細(xì)胞分泌消化酶的過程。
3．特點(diǎn)
需要消耗細(xì)胞呼吸所釋放的能量。
4．總結(jié)(課本P72正文最后一段)
(1)除一些不帶電荷的小分子可以通過自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞外，離子和較小的有機(jī)分子(如葡萄糖和氨基酸等)的跨膜運(yùn)輸必須借助于轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，這又一次體現(xiàn)了蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔(dān)者。
(2)一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白往往只適合轉(zhuǎn)運(yùn)特定的物質(zhì)，因此，細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量，或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化，對(duì)許多物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸起著決定性的作用，這也是細(xì)胞膜具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
(3)像蛋白質(zhì)這樣的生物大分子，通過胞吞和胞吐進(jìn)出細(xì)胞，其過程也需要膜上蛋白質(zhì)的參與，更離不開膜上磷脂雙分子層的流動(dòng)性。
【易錯(cuò)提示】
(1)需要載體蛋白協(xié)助的運(yùn)輸方式不一定是主動(dòng)運(yùn)輸，還可能是協(xié)助擴(kuò)散。
(2)消耗能量的運(yùn)輸方式并不一定就是主動(dòng)運(yùn)輸，胞吞和胞吐也消耗能量。
(3)從高濃度到低濃度的運(yùn)輸方式不一定是自由擴(kuò)散，還可能是協(xié)助擴(kuò)散。
(4)小分子物質(zhì)的運(yùn)輸方式不一定是主動(dòng)運(yùn)輸或被動(dòng)運(yùn)輸，如神經(jīng)遞質(zhì)的釋放方式是胞吐。
(5)生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式運(yùn)輸?shù)模鏡NA和蛋白質(zhì)可通過核孔出入細(xì)胞核。
(6)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為協(xié)助擴(kuò)散，而小腸絨毛上皮細(xì)胞可以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞轿掌咸烟恰?br/>(7)與主動(dòng)運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器除供能的線粒體外，還有核糖體(載體蛋白的合成場(chǎng)所)。
【鞏固訓(xùn)練】
1.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞脚c物質(zhì)的特點(diǎn)和細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)。下圖為植物細(xì)胞膜中H+-ATP酶將細(xì)胞質(zhì)中的H+轉(zhuǎn)運(yùn)到膜外的示意圖，下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)臄⑹鲥e(cuò)誤的是( )
A.H+轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)需與H+-ATP酶發(fā)生結(jié)合，也會(huì)發(fā)生H+-ATP酶磷酸化引起其空間結(jié)構(gòu)的變化
B.該轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制可使膜兩側(cè)H+維持一定的濃度差
C.生物大分子如胃蛋白酶運(yùn)出細(xì)胞的方式與圖示不同
D.水分子通過水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞的作用機(jī)制與圖中的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制相同
2.下列屬于主動(dòng)運(yùn)輸?shù)氖? )
A.動(dòng)物肺泡細(xì)胞釋放CO2
B.血液中的葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞
C.苯分子進(jìn)入人的皮膚細(xì)胞
D.腎小管上皮細(xì)胞吸收原尿中的K+
3.鐵是人體內(nèi)必不可少的微量元素，如圖表示鐵被小腸吸收后轉(zhuǎn)運(yùn)至組織細(xì)胞內(nèi)的過程。圖中轉(zhuǎn)鐵蛋白（Tf）可運(yùn)載Fe3+，以Tf- Fe3+結(jié)合形式進(jìn)入血液。 Tf- Fe3-與轉(zhuǎn)鐵蛋白受體（TfR）結(jié)合后進(jìn)入細(xì)胞，并在囊泡的酸性環(huán)境中將Fe3+再轉(zhuǎn)化成Fe2+釋放，下列表述正確的是( )
A.小腸上皮細(xì)胞的蛋白1和蛋白2都能運(yùn)輸 Fe2+具相同功能
B.Tf與TfR 結(jié)合后攜帶Fe3+進(jìn)入細(xì)胞的方式依賴于膜的流動(dòng)性
C.H+通過蛋白4進(jìn)入囊泡需要載體、不需要能量
D.在物質(zhì)運(yùn)輸過程中，蛋白1 需要與被運(yùn)輸物質(zhì)結(jié)合
4.如圖為物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式示意圖。已知物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式有胞吞、胞吐、自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸。已知B為大分子物質(zhì)，②不消耗ATP，下列敘述中不正確的是( )
A.囊性纖維化患者是由肺部支氣管上皮細(xì)胞表面轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的載體蛋白異常導(dǎo)致的，其氯離子的運(yùn)輸方式是圖中的①
B.現(xiàn)在人們知道水分子的跨膜運(yùn)輸方式既有⑤也有⑥
C.①過程可以體現(xiàn)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性，但不能體現(xiàn)其功能特性
D.當(dāng)細(xì)胞進(jìn)行③或④時(shí)其細(xì)胞膜的面積會(huì)發(fā)生一定的變化
5.下列有關(guān)鈣離子主動(dòng)運(yùn)輸過程敘述錯(cuò)誤的是( )
A.載體蛋白與鈣離子結(jié)合時(shí)，能催化ATP水解
B.ATP水解時(shí)，脫離的磷酸基團(tuán)挾較高能量
C.載體蛋白磷酸化后，其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變
D.載體蛋白與鈣離子脫離時(shí)，恢復(fù)較高能量水平
6.如圖為細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸方式的示意圖，①②③④為運(yùn)輸方式，abcd為被運(yùn)輸物質(zhì)。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.①②③屬于被動(dòng)運(yùn)輸，不需細(xì)胞供能
B.②③④都需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與物質(zhì)運(yùn)輸
C.③④具有特異性，而②不具特異性
D.物質(zhì)出入細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有選擇透過性
參考答案
1.答案：D
解析：A、H+轉(zhuǎn)運(yùn)過程中需要消耗ATP水解釋放的能量，同時(shí)水解過程中釋放的磷酸基團(tuán)使H+-ATP酶磷酸化，進(jìn)而發(fā)生空間結(jié)構(gòu)的改變，實(shí)現(xiàn)了氫離子的轉(zhuǎn)運(yùn)過程，A正確；
B、該轉(zhuǎn)運(yùn)方式為主動(dòng)運(yùn)輸，是逆濃度梯度進(jìn)行的，主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的結(jié)果是使膜兩側(cè)H+維持一定的濃度差，B正確；
C、生物大分子如胃蛋白酶運(yùn)出細(xì)胞的方式為胞吐過程，與圖示不同，C正確；
D、水分子通過水通道蛋白進(jìn)出細(xì)胞的方式為被動(dòng)運(yùn)輸，不需要消耗能量，而圖中的轉(zhuǎn)運(yùn)方式為主動(dòng)運(yùn)輸，需要消耗能量，可見二者的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制不同，D錯(cuò)誤。
故選D。
2.答案：D
解析：CO2屬于小分子氣體,苯分子屬于脂溶性物質(zhì),二者均以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞,A、C錯(cuò)誤;血液中的葡萄糖以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)入紅細(xì)胞,B錯(cuò)誤;腎小管上皮細(xì)胞吸收原尿中的K+屬于主動(dòng)運(yùn)輸,D正確。
3.答案：B
解析：A、由圖可知，F(xiàn)e2+是通過蛋白1順濃度梯度運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外，其運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散；蛋白2將Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe3+，說明其具有催化作用，A錯(cuò)誤； B、Tf與TfR結(jié)合后形成大分子復(fù)合體，因此其攜帶Fe3+進(jìn)入細(xì)胞的方式是胞吞，該方式依賴于細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性，B正確； C、H+進(jìn)入囊泡是逆濃度梯度進(jìn)行的，因此進(jìn)入囊泡的方式是主動(dòng)運(yùn)輸，需要能量，C錯(cuò)誤；D、蛋白4是載體蛋白，蛋白1是通道蛋白，載體蛋白需要與被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)相結(jié)合，且改變自身構(gòu)象才能將物質(zhì)運(yùn)輸?shù)侥さ牧硪粋?cè)，而通道蛋白不需要與被運(yùn)輸物質(zhì)結(jié)合，不發(fā)生構(gòu)象改變，D錯(cuò)誤。
故選：B。
4.答案：C
解析：A、據(jù)題意可知，肺部支氣管上皮細(xì)胞表面轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子需要載體蛋白參與，逆濃度運(yùn)輸，運(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸，即圖中的①，A正確;B、水通道蛋白的發(fā)現(xiàn)是人們認(rèn)識(shí)到水分子的跨膜運(yùn)輸方式既有自由擴(kuò)散，也有主動(dòng)運(yùn)輸，即既有⑤也有⑥，B正確;C、①主動(dòng)運(yùn)輸過程體現(xiàn)的是細(xì)胞膜的功能特性，即選擇透過性，C錯(cuò)誤;D、當(dāng)細(xì)胞進(jìn)行③或④時(shí)，通過囊泡進(jìn)行，因此細(xì)胞膜的面積會(huì)發(fā)生一定的變化，D正確。
5.答案：D
解析：A、參與Ca2+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時(shí)，其酶活性就被激活，能催化ATP水解，A正確;B、ATP末端特殊化學(xué)鍵有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能，水解時(shí)，末端的磷酸基團(tuán)從ATP脫落，脫離的磷酸基團(tuán)挾較高能量，B正確;C、載體蛋白磷酸化后，其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，將物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，C正確;D、載體蛋白與鈣離子脫離時(shí)，恢復(fù)較低能量水平，要與ATP結(jié)合后才具有較高的能量，D錯(cuò)誤。
6.答案：C
解析：A、被動(dòng)運(yùn)輸包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散，不消耗能量，①（不需要載體蛋白，不消耗能量，為自由擴(kuò)散）、②（需要通過蛋白協(xié)助，但不需要能量，為協(xié)助擴(kuò)散）、③（通過轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助，但不需要能量，為協(xié)助擴(kuò)散）屬于被動(dòng)運(yùn)輸，不需要細(xì)胞供能，A正確；
B、據(jù)圖可知，②③④都需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與物質(zhì)運(yùn)輸，B正確；
C、②③④等轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸物質(zhì)時(shí)均有特異性，C錯(cuò)誤；
D、細(xì)胞膜可控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有選擇透過性，D正確。
故選C。

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