資源簡介

(共25張PPT)
第2節
主動運輸與胞吞、胞吐
SW生老師
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。
1.甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘是通過被動運輸嗎？
3.這在各種物質的跨膜運輸中是特例還是有一定的普遍性？
不是。
普遍。
問題探討
2.甲狀腺濾泡上皮細胞從低濃度向高濃度方向吸收碘是否需要細胞提供能量？
需要。
人紅細胞吸收K+
輪藻細胞吸收K+
小腸上皮細胞吸收
氨基酸,葡萄糖
實例1：小腸液中氨基酸、葡萄糖的濃度遠低于小腸上皮細胞的濃度，但仍可吸收。
實例2：人紅細胞中K+的濃度比血漿高30倍。
實例3：輪藻細胞中K+的濃度比周圍水環境高63倍。
主動運輸：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。
載體蛋白
能量
一、主動運輸
特點
（1） 從低濃度到高濃度（逆濃度）；
（2）需要載體蛋白的協助；
（3）需要能量。
比方: 騎車上坡
（1）K+、Na+、Ca2+等離子逆濃度梯度進行跨膜運輸；
（2）小腸上皮細胞吸收氨基酸、葡萄糖。
舉例
運用數學模型分析影響物質運輸速率的主要因素
O
P點后運輸速率主要受____________ 制約
載體蛋白數量
運輸速率
濃度差
O
自由擴散
協助擴散/主動運輸
濃度差
運輸速率
二、影響主動運輸的因素
P

載體蛋白主要影響 和 。其他條件適宜的情況下，載體蛋白數量越多，運輸速率越大。自由擴散不受載體蛋白數量的影響。
協助擴散
協助擴散
自由擴散
主動運輸
主動運輸
（1）P點時， 為離子的吸收提供能量。
（2）PQ段: 隨著氧氣含量的增加，有氧呼吸產生的能量越 ，主動運輸的速率也越大。
（3）Q點以后: 當氧氣含量達到一定程度后，受 數量以及其他的限制因素運輸速率不再增加。
無氧呼吸
多
載體蛋白
被動運輸
主動運輸
影響主動運輸的因素可能有哪些？
載體蛋白的數量和種類
能量(O2濃度)
細胞膜
外
內
載體
ATP
溫度
鹽腺
鹽液
桐花樹的泌鹽現象
三、主動運輸的意義
主動運輸普遍存在于動植物和微生物中，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。
囊性纖維病
患者肺部支氣管上皮細胞表面轉運氯離子的載體蛋白的功能發生異常，導致支氣管中黏液增多，造成細菌感染。
與社會的聯系
肺
黏液阻塞了氣道
問題：變形蟲攝取水中的有機物顆粒，就需要解決大分子物質進入細胞的問題。
思考：這些大分子和顆粒物質是怎樣進出細胞的呢？
四、胞吞與胞吐
思考與討論
1. 胞吞
與膜上的蛋白質結合細胞膜內陷
包圍著大分子
從細胞膜分離
大分子物質
小囊
囊泡
進入細胞
變形蟲攝取有機物顆粒；
人體白細胞吞噬細菌、異物等。
實例
2. 胞吐
大分子物質
在細胞內形成
囊泡
排出細胞
移動到細胞膜處，與其融合
消化腺細胞分泌消化酶；
免疫細胞分泌抗體；
胰島細胞分泌胰島素等。
實例
（3）都要產生囊泡。
3.胞吞胞吐特點
（1）都能運輸大分子；
（2）都需要能量；
（1）如變形蟲通過胞吞作用攝取胞外的營養物；
（2）吞噬細胞清除侵染機體的病原體及衰老或凋亡的細胞。
舉例
注意：一些病毒借助胞吞侵入機體。
變形蟲
變形蟲既能通過胞吞攝取單細胞生物等食物，又能通過胞吐排出食物殘渣和廢物。在人體腸道內寄生的一種變形蟲:痢疾內變形蟲，能通過胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的腸壁組織，通過胞吞作用“吃掉”腸壁組織細胞，并引發阿米巴痢疾。這種病原體通過飲食傳播，注意個人飲食衛生、加強公共衛生建設是預防阿米巴痢疾的關鍵措施。
與社會的聯系
1.胞吞、胞吐過程的實現與生物膜結構的特性有什么關系？
細胞膜結構的流動性是胞吞和胞吐的基礎；胞吞和胞吐過程中膜的變形本身也體現了膜的流動性。
思考與討論
2.細胞外的大分子那么多，細胞是如何識別哪些大分子是需要運送進細胞的？
大分子
膜蛋白
離子和較小的有機分子的跨膜運輸必須借助于膜上的蛋白質，這也體現了蛋白質是生命活動的承擔者，膜上蛋白質的種類和數量對許多物質的跨膜運輸起著決定性的作用。這也是細胞膜具有選擇透過性的結構基礎。
物質出入細胞的方式 胞吞 胞吐
圖例
運輸方向
特點 原理 舉例
細胞外→細胞內
細胞內→細胞外
物質通過囊泡轉移，不需要載體，但消耗能量
細胞膜的流動性
吞噬細胞吞噬細菌病毒等
胰島素、消化酶、抗體、神經遞質的分泌
課堂小結
主動運輸和胞吞、胞吐
主動運輸
胞吞、胞吐
自然狀態下運輸方向
逆濃度梯度
需要消耗
能量
載體構象
改變
蛋白質
膜脂流動性
依賴
需要
消耗
課堂練習
一、概念檢測
1.一種物質進行跨膜運輸的方式與該物質的分子大小等性質有關。判斷下列有關物質跨膜運輸的相關表述是否正確。
(1)相對分子質量小的物質或離子都可以通過自由擴散進入細胞內。( )
(2)大分子有機物要通過轉運蛋白的作用才能進入細胞內，并且要消耗能量。( )
(3)被動運輸都是順濃度梯度進行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的轉運蛋白。( )
(4)主動運輸都是逆濃度梯度進行的，既要消耗細胞的能量，也需要借助膜上的載體蛋白。( )
×
×
×
√
2.下列有關物質跨膜運輸的敘述，錯誤的是（ ）
A.果脯在腌制中慢慢變甜，是細胞通過主動運輸吸收糖分的結果
B.脂溶性物質較易通過自由擴散進出細胞
C.葡萄糖進入紅細胞需要借助轉運蛋白，但不消耗能量，屬于協助擴散
D.大腸桿菌吸收K既消耗能量，又需要借助膜上的載體蛋白，屬于主動運輸
3.細胞內的生物大分子(如胃蛋白酶原)運出細胞的方式是（ ）
A.胞吐 B.自由擴散
C.協助擴散 D.被動運輸
A
A
二、拓展應用
1.淡水中生活的原生動物，如草履蟲，能通過伸縮泡排出細胞內過多的水，以防止細胞漲破。如果將草履蟲放入蒸餾水或海水中，推測其伸縮泡的伸縮情況，分別會發生什么變化
放入蒸餾水中的草履蟲，其伸縮泡的伸縮頻率加快；放入海水中，其伸縮泡的伸縮頻率減慢。
2.檉柳(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。
主動運輸和被動運輸的區別之一為是否需要能量，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、乙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離子為被動運輸；若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率，說明檉柳從土壤中吸收無機鹽離子是主動運輸。

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