主动运输与胞吞、胞吐 【知识建构+拓展应用】高一生物备课精研课件（人教版2019必修1）

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O2、CO2 苯、苯、甘油甘油K+、Na+被动运输葡萄糖葡萄糖H2OH2O第第2 2节节 主动运输与胞吞、胞吐主动运输与胞吞、胞吐主讲教师：zeg聚聚焦焦1主动运输与被动运输的区别是什么？主动运输与被动运输的区别是什么？这对于细胞的生活有什么意义？这对于细胞的生活有什么意义？2胞吞、胞吐有什么特点？胞吞、胞吐有什么特点？对于细胞的生命活动有什么意义？对于细胞的生命活动有什么意义？3物质跨膜运输的方式与细胞膜的物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系？结构有什么关系？问题探讨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的浓度比血液中高20-25倍。讨论：讨论：甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？不是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的浓度比血液中高20-25倍。讨论：讨论：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？需要细胞提供能量。讨论：讨论：这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？具有普遍性。问题探讨实例1：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，但它们仍然可以被小肠上皮细胞吸收。实例2：人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。实例3：轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。主动运输普遍存在p为什么这些物质能逆浓度梯度运输？1主主动动运运输输1.1 主动运输解决以下问题，展示学习成果：p什么是主动运输？尝试概括主动运输过程p主动运输对于细胞生活有何意义？视视 频频 见见U U盘盘 该该 课课 件件 文文 件件 夹夹1.1 主动运输主动运输：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要主动运输：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体载体蛋白的协助，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。同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。能量能量1.1 主动运输举例：举例：K+、Na+、Ca2+等离子逆浓度梯度跨膜运输；小肠上皮细等离子逆浓度梯度跨膜运输；小肠上皮细胞从小肠液中吸收氨基酸、葡萄糖；肾小管上皮细胞吸收葡萄糖。胞从小肠液中吸收氨基酸、葡萄糖；肾小管上皮细胞吸收葡萄糖。分子运输方向：分子运输方向：低低浓浓度一侧运输到高浓度一侧度一侧运输到高浓度一侧分子运输动力：分子运输动力：细胞内化学反应释放的细胞内化学反应释放的能量能量意义：意义：主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。从而保证细胞和个体生命活动的需要。1.1 主动运输小结：主动运输与被动运输特征小结：主动运输与被动运输特征物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式被动运输被动运输主动运输主动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散物质运输物质运输方向方向是否需要转运蛋白是否需要转运蛋白是否需要消耗能量是否需要消耗能量举例举例相同点 顺顺浓度梯度浓度梯度高浓度高浓度 低浓度低浓度 顺顺浓度梯度浓度梯度高浓度高浓度 低浓度低浓度 逆逆浓度梯度浓度梯度低浓度低浓度 高浓度高浓度 不不需要需要需要需要需要（载体蛋白）需要（载体蛋白）不不消耗消耗消耗消耗 水分子、水分子、气体（氧气体（氧气、二氧化碳）、气、二氧化碳）、脂溶性小分子脂溶性小分子水分子、离子、葡水分子、离子、葡萄糖进入红细胞、萄糖进入红细胞、葡萄糖进入小肠葡萄糖进入小肠上皮细胞上皮细胞不不消耗消耗小分子、离子运输方式小分子、离子运输方式1.2 被动运输与主动运输曲线分析p判断：下图对应哪种跨膜运输方式？请说出判断依据。p该跨膜运输方式运输速率的主要影响因素是什么？运输速率浓度差运输速率转运蛋白数量/能量自由扩散自由扩散影响因素：影响因素：温度温度膜膜两侧的浓度两侧的浓度差差1.2 被动运输与主动运输曲线分析p判断：下图对应哪种跨膜运输方式？主要影响因素是什么？协助扩散协助扩散影响因素：影响因素：温度温度膜膜两侧的浓度差两侧的浓度差转运蛋白转运蛋白的数量的数量运输速率浓度差运输速率转运蛋白数量运输速率能量协助扩散协助扩散1.2 被动运输与主动运输曲线分析p判断：下图对应哪种跨膜运输方式？主要影响因素是什么？主动运输主动运输影响因素：影响因素：温度温度能量能量转运蛋白转运蛋白的数量的数量运输速率能量运输速率转运蛋白数量运输速率浓度差主动运输主动运输1.2 被动运输与主动运输曲线分析O2浓度浓度：温度温度：1.2 被动运输与主动运输曲线分析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液增多，造成细菌感染。这一发现给囊性纤维化的治疗带来了希望。请搜集资料，了解与物质跨膜运输有关的疾病研究进展。与社会的联系肺黏液阻塞了黏液阻塞了气道气道变形虫摄取水中的有机物颗粒，就需要解决大分子物质大分子物质进入细胞的问题。2胞胞吞吞与与胞胞吐吐2.胞吞与胞吐思考以下问题，展示学习成果：p什么是胞吞、胞吐？尝试概括胞吞以及胞吐过程；p胞吐与胞吐对细胞生活有何意义？2.胞吞与胞吐胞吞过程胞吞过程与膜上的蛋白质结合与膜上的蛋白质结合细胞膜内陷细胞膜内陷从细胞膜分离从细胞膜分离大分子物质大分子物质 包围着大分子包围着大分子小囊小囊 进入细胞进入细胞接触（接触（选择性选择性）包围包围凹陷凹陷 分离分离需需要要能能量量囊泡囊泡 2.1 胞吞与胞吐举例：举例：变形虫吞食细菌等食物颗粒变形虫吞食细菌等食物颗粒；白细胞吞噬病菌。；白细胞吞噬病菌。2.1 胞吞与胞吐胞吐过程胞吐过程大分子物质大分子物质在细胞内形成在细胞内形成囊泡囊泡排出排出移动到细胞膜处移动到细胞膜处与细胞膜融合与细胞膜融合需需要要能能量量2.1 胞吞与胞吐举例：举例：内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素；消化腺细胞分泌的消消化腺细胞分泌的消化酶等。化酶等。大分子胞吞、胞吐特征：大分子胞吞、胞吐特征：需要细胞内化学反应释放的需要细胞内化学反应释放的能量；与膜能量；与膜蛋白结合（选择性）蛋白结合（选择性）意义：意义：通过胞吐细胞向外分泌分泌蛋白和激素，通过胞吞消灭细菌、通过胞吐细胞向外分泌分泌蛋白和激素，通过胞吞消灭细菌、癌细胞、及衰老的红细胞、细胞碎片保证生命活动的正常进行。癌细胞、及衰老的红细胞、细胞碎片保证生命活动的正常进行。胞吞、胞吐发生的结构基础：胞吞、胞吐发生的结构基础：细胞膜的流动性。细胞膜的流动性。讨论以下问题，展示学习成果：p胞吞、胞吐过程的实现与生物膜的特性有什么关系？p 游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质多是供细胞自身使用，而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够分泌到细胞外。试分析其中的道理。思考讨论胞吞、胞吐过程的实现与生物膜的特性有什么关系？细胞膜结构特性流动性是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过程细胞膜结构特性流动性是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过程中膜形态、结构的变化也体现了膜的流动性。中膜形态、结构的变化也体现了膜的流动性。思考讨论因为游离于细胞质基质中的核糖体，所合成的蛋白质也只能游离于细因为游离于细胞质基质中的核糖体，所合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中，由于蛋白质是大分子有机物，无法直接通过被动运输或主胞质基质中，由于蛋白质是大分子有机物，无法直接通过被动运输或主动运输穿过细胞膜运输到细胞外，所以一般只能留在细胞内供细胞自身动运输穿过细胞膜运输到细胞外，所以一般只能留在细胞内供细胞自身使用。使用。而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够进入内质网腔中，而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够进入内质网腔中，并借助囊泡移动进入高尔基体，经加工包装后，包裹在囊泡中的蛋白质并借助囊泡移动进入高尔基体，经加工包装后，包裹在囊泡中的蛋白质就能以胞吐的方式分泌到细胞外。就能以胞吐的方式分泌到细胞外。思考讨论游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质多是供细胞自身使用，而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够分泌到细胞外。试分析其中的道理。小结：在物质的跨膜运输中，胞吞、胞吐普遍存在，小结：在物质的跨膜运输中，胞吞、胞吐普遍存在，需要消耗能量。需要消耗能量。提示：提示：胞吞、胞吐属于跨膜运输，胞吞、胞吐属于跨膜运输，但穿过的膜层数为但穿过的膜层数为0 0层。层。主动运输（如主动运输（如a、e）协助扩散（如协助扩散（如c、d）自由扩散（如自由扩散（如b）细胞外细胞外细胞内细胞内bcdea代表各种物质分子或离子代表各种物质分子或离子 能量能量 能量能量3课课堂堂小小结结主动运输和胞吞、胞吐主动运输胞吞、胞吐自然状态下运输方向逆浓度梯度需要消耗能量载体构象改变蛋白质膜脂流动性依赖需要消耗3.课堂小结聚聚焦焦1主动运输与被动运输的区别是什么？主动运输与被动运输的区别是什么？这对于细胞的生活有什么意义？这对于细胞的生活有什么意义？2胞吞、胞吐有什么特点？胞吞、胞吐有什么特点？对于细胞的生命活动有什么意义？对于细胞的生命活动有什么意义？3物质跨膜运输的方式与细胞膜的物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系？结构有什么关系？1主动运输与被动运输的区别是什么？这对于细胞的主动运输与被动运输的区别是什么？这对于细胞的生活有什么意义？生活有什么意义？物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式被动运输被动运输主动运输主动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散物质运输物质运输方向方向是否需要转运蛋白是否需要转运蛋白是否需要消耗能量是否需要消耗能量举例举例相同点 顺顺浓度梯度浓度梯度高浓度高浓度 低浓度低浓度 顺顺浓度梯度浓度梯度高浓度高浓度 低浓度低浓度 逆逆浓度梯度浓度梯度低浓度低浓度 高浓度高浓度 不不需要需要需要需要需要（载体蛋白）需要（载体蛋白）不不消耗消耗消耗消耗 水分子、水分子、气体（氧气体（氧气、二氧化碳）、气、二氧化碳）、脂溶性小分子脂溶性小分子水分子、离子、葡水分子、离子、葡萄糖进入红细胞、萄糖进入红细胞、葡萄糖进入小肠葡萄糖进入小肠上皮细胞上皮细胞不不消耗消耗小分子、离子运输方式小分子、离子运输方式2胞吞、胞吐有什么特点？对于细胞的生命活动有什么胞吞、胞吐有什么特点？对于细胞的生命活动有什么意义？意义？大分子胞吞、胞吐特征：大分子胞吞、胞吐特征：需要细胞内化学反应释放的需要细胞内化学反应释放的能量；与膜能量；与膜蛋白结合（选择性）蛋白结合（选择性）胞吞、胞吐发生的结构基础：胞吞、胞吐发生的结构基础：细胞膜的流动性。细胞膜的流动性。3物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系？物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系？细胞膜流动镶嵌模型：磷脂分子结构特点；膜蛋白功能；流动性。细胞膜流动镶嵌模型：磷脂分子结构特点；膜蛋白功能；流动性。4练练习习与与应应用用.1.一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。判断下一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。判断下列有关物质跨膜运输的相关表述是否正确。列有关物质跨膜运输的相关表述是否正确。（1 1）相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内（）（2 2）大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内，并且要消耗能量。能量。（）（3 3）被动运输都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要借被动运输都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的转运蛋白。助膜上的转运蛋白。（）4.1 概念检测.1.一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。判断下一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。判断下列有关物质跨膜运输的相关表述是否正确。列有关物质跨膜运