4.2+主动运输与胞吞、胞吐 【要点精讲+拓展提升】高一生物上学期课件（人教版2019必修1）+

第四章

细胞的物质输入和输出

第2节主动运输与胞吞、胞吐目标010203采用归纳与比较、模型与建模的方法,说明主动运输和被动运输的关系。(科学思维)基于给定的事实,设计探究物质跨膜运输的过程。运用物质进出细胞的知识,了解与之相关的疾病,关注人体健康。(科学探究、社会责任)运用结构与功能相适应的观念,说出细胞膜的特性与胞吞、胞吐的关系。(生命观念)

学习目标自由扩散演示按钮协助扩散演示按钮方式自由扩散协助扩散条件能量转运蛋白速率影响因素实例运输方向不需要不需要不需要需要O2、CO2、脂溶性小分子离子、一些小分子有机物被运物质浓度高的一侧→浓度低的一侧（顺梯度）浓度差浓度差、转运蛋白温故知新：被动运输问题1:

生命活动需要的各种物质都可以通过被动运输完成吗？

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浓度比血液中高20-25倍。情境视频一甲状腺细胞关于吸碘的独白(视频)问题2:

碘进入甲状腺滤泡上皮细胞是通过被动运输吗？碘是从低浓度运输到高浓度，而被动运输时从高浓度到低浓度的运输方式，所以碘进入甲状腺滤泡上皮细胞不是被动运输。

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浓度比血液中高20-25倍。情境视频一甲状腺细胞关于吸碘的独白(视频)问题3:

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能量？需要细胞提供能量。问题4:

这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？实例一实例二实例三小肠液中氨基酸、葡萄糖的浓度远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。情境材料一问题5:

细胞如何吸收这些低浓度的离子和分子？我们把细胞这种物质运输方式称为什么呢？主动运输的概念、特点、有关的细胞器有哪些？234

1合作探究一：请同学们自主阅读教材P82-83，小组合作完成以下问题。

主动运输中载体蛋白的特点。举例哪些物质可以通过主动运输方式进出细胞，主动运输中能量的来源。一、主动运输影响主动运输的因素，主动运输的意义。一、主动运输主动运输的过程(视频)一、主动运输1.概念：

物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。主动运输精美效果(视频)特点逆浓度梯度运输1需要载体蛋白2需要能量32.特点：

3.有关细胞器：

①核糖体②线粒体一、主动运输4.载体蛋白特点：

01具有特异性（或专一性）02与被转运的离子或分子结合03转运过程中空间结构发生变化04

可重复利用但具有饱和性5.主动运输的实例：

0102030405细胞（除红细胞）吸收葡萄糖小肠上皮细胞吸收氨基酸、核苷酸等营养物质植物细胞吸收矿质元素等吸收无机盐离子(顺浓度梯度运输除外)肾小管对葡萄糖的重吸收一、主动运输6.能量来源：

第一类：直接消耗ATP的主动运输,通常称为泵（ATP驱动泵）。①Na+-K+泵②H+泵ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。一、主动运输6.能量来源：

第二类：间接消耗ATP的主动运输。如图：小肠上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时，没有直接消耗ATP，而是利用Na+浓度差的能量。但是Na+浓度差的建立是依靠Na+-K+泵的，而Na+-K+需要消耗ATP。A.用呼吸抑制剂处理不会影响该离

子的跨膜运输B.图中膜结构一定是细胞膜C.这种运输方式能够保证活细胞主动选择吸收所需要的营养物质D.膜上载体蛋白结合离子后其空间结构发生不可逆的改变实战训练

1.物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一，也是细胞膜的重要功能之一。如图表示某种离子跨膜运输的过程，下列叙述正确的是()实战训练

A.载体蛋白b转运葡萄糖的过程中需要ATP水解供能B.在载体蛋白c的协助下，细胞内外的Na＋浓度趋于相同C.肠腔中的Na＋浓度降低，会影响小肠上皮细胞吸收葡萄糖D.机体短暂的供氧不足，会影响葡萄糖由小肠上皮细胞进入组织液2.主动运输的能量可来自ATP水解或电化学梯度(离子的浓度梯度)，如图是与小肠上皮细胞有关的葡萄糖跨膜运输的示意图，其中a、b、c表示载体蛋白。据图分析，下列叙述正确的是（

）一、主动运输7.影响因素：

P点（P点后低浓度到高浓度）（1）物质浓度(在一定的范围内)细胞外浓度细胞内浓度时间0主动运输自由扩散运输速率膜两侧的浓度差0一、主动运输7.影响因素：

（2）氧气浓度(哺乳动物成熟红细胞的主动运输与O2浓度无关)P点（载体蛋白饱和点）运输速率氧气浓度0Q点（由无氧呼吸提供能量）主动运输自由扩散/协助扩散运输速率氧气浓度0一、主动运输7.影响因素：

（3）载体蛋白P点（载体蛋白饱和点）主动运输/协助扩散运输速率膜两侧的浓度差0一、主动运输7.影响因素：

（4）温度温度生物膜的流动性酶活性呼吸速率影响影响影响影响物质运输速率温度对主动运输的影响一、主动运输8.意义：

桐花树的泌盐现象海鸟（海鸥）的盐腺盐腺

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，从而保证细胞和个体生命活动的需要。生活在高盐度的海水中，通过叶片排出多余的盐盐份，维持体内低浓度的盐类，以减轻盐对植物的伤害。一、主动运输物质出入细胞的方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散物质运输方向是否需要载体蛋白是否需要消耗能量举例小分子物质跨膜运输三种方式的比较

顺浓度梯度高浓度低浓度

顺浓度梯度高浓度低浓度

逆浓度梯度低浓度高浓度不需要需要需要不消耗不消耗消耗

影响运输的因素水分子、气体（氧气、二氧化碳）、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯等）水分子、离子、葡萄糖进入红细胞、氨基酸顺浓度梯度运输离子或其他物质逆浓度梯度运输浓度差浓度差、转运蛋白载体蛋白、能量与社会的联系病因：是一种常染色体隐性遗传病患者肺部气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白(CFTR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。A.载体蛋白数量、能量B.能量、载体蛋白数量C.载体蛋白数量、离子浓度D.能量、离子浓度实战训练

3.如图是胡萝卜在不同氧浓度下从硝酸钾溶液中吸收K＋和

的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收速率不同的因素分别是()情境材料二分泌蛋白是生物大分子，因此无法像H2O或CO2这样通过自由扩散穿过细胞膜的脂双层。协助扩散和主动运输都是需要细胞膜上的转运蛋白的运输方式，是用来运输离子和小分子的，也无法转运这些大分子。问题6:

我们在上一单元学习的分泌蛋白的形成过程，分泌蛋白是通过自由扩散、协助扩散或者主动运输运出细胞吗？胞吞、胞吐的概念、特点、能量的来源、请举出实例。234

1合作探究二：请同学们自主阅读教材P70-71，小组合作完成以下问题。

与胞吞、胞吐有关的细胞器有哪些、影响的因素、有什么意义。二、胞吞与胞吐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。胞吞胞吐只运输大分子吗？说明你判断的理由。二、胞吞与胞吐胞吞的过程(视频)将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。1.胞吞：

与膜上的蛋白质结合细胞膜内陷包围着大分子从细胞膜分离大分子物质小囊囊泡进入包围凹陷分离（1）特点①不需要载体蛋白②需要细胞膜上特定蛋白质的识别③需要细胞呼吸所释放的能量。（2）实例白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等。二、胞吞与胞吐2.胞吐：

1.特点①不需要载体蛋白②需要细胞膜上特定蛋白质的识别③需要细胞呼吸所释放的能量。2.实例内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶等。大分子物质在细胞内形成囊泡排出移动到细胞膜处，与其融合移动排出融合二、胞吞与胞吐问题7:

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。

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。

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就能以胞吐的方式分泌到细胞外。二、胞吞与胞吐不需要载体要膜上某蛋白质参与、形成囊泡运大分子、耗能等实例：吞噬细胞吞噬抗原等影响因素：细胞膜的流动性、温度和能量等特点：实例：分泌蛋白的分泌，如胰岛素、消化酶等胞吞细胞外细胞内胞吐细胞外细胞内膜具有流动性结构基础：跨膜层数为0二、胞吞与胞吐A.构成有被小泡膜的基本支架是磷脂双

分子层B.该过程需要膜上蛋白质的参与但不消

耗能量C.右图说明细胞摄取大分子需要借助载体蛋白D.性激素属于分泌蛋白，促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成实战训练

4.受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于细胞摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示。下列叙述正确的是()实战训练

5.用磷脂双分子层将某种不容易进入细胞的药物包裹成小球，通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞，从而达到治疗疾病的目的。该药物的化学成分和进入细胞的方式最可能是()A.蛋白质胞吞

B.固醇自由扩散C.性激素协助扩散

D.蛋白质主动运输与社会的联系

在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。这种病原体通过饮食传播，注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施。问题8:

如何判断物质出入细胞的方式？三、物质运输方式的判断根据分子大小胞吞（吐）跨膜运输被动运输主动运输协助扩散自由扩散大分子小分子、离子是否消耗能量消耗不消耗是否需要载体不需要需要注意：1.神经递质大部分是小分子物质，但释放的方式也是胞吐。2.通过核孔运输的大分子物质有mRNA、蛋白质等。3.需要膜上蛋白质的参与，离不开膜上磷脂双分子层的流动性。方式被动运输主动运输胞吞、胞吐自由扩散协助扩散运输方向

浓度→

浓度低浓度→高浓度—是否需要载体蛋白_________________不需要能量不消耗_______消耗_____模型

实例水、O2、CO2、苯、甘油、脂肪酸、尿素、固醇、乙醇等红细胞吸收葡萄糖植物吸收矿质元素，小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等吞噬细胞吞噬抗原;分泌蛋白的分泌高低不需要需要需要不消耗消耗四、几种物质运输方式的判断课堂小结拓展延伸问题9:

淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水或海水中，推测其伸缩泡的伸缩情况，分别会发生什么变化？放入蒸馏水中的草履虫,其伸缩泡的伸缩频率加快,放入海水中的则伸缩频率减慢。问题10:

柽柳（见下图）是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明，请说出实验思路。旱花柽柳问题10:

柽柳（见下图）是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明，请说出实验思路。实验设计思路①将若干生长状况相似的怪柳幼苗，均分为甲、乙两组②甲组：乙组：幼苗+溶液（K+）+正常呼吸条件幼苗+溶液（K+）+抑制呼吸作用相同且适宜环境培养一段时间，测定吸收速率③若两组吸收速率相同，被动运输；若甲组＞乙组，则主动运输。拓展延伸A.温度只影响图中②和③过程的速率B.吞噬细胞通过④过程吞噬病原体C.小肠上皮细胞吸收乙醇的方式是①D.氧气进入细胞的方式是①实战训练

6.如图表示物质进入细胞的四种方式，下列有关说法错误的是（

）实战训练

7．在人体肠道内寄生的一种变形虫痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾，下列有关胞吞、胞吐的叙述正确的是（）A．人体细胞摄取葡萄糖、氨基酸等养分的基本方式与痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的方式相同B．“吃掉”肠壁组织细胞时，不需要肠壁组织细胞与变形虫膜上的蛋白质结合C．在物质的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，并且需要消耗能量D．通过胞吞、胞吐方式转运的物质都是大分子物质实战训练

8．荔枝果实的风味品质与其糖、有机酸等成分及含量有关。有机酸代谢受液泡膜上跨膜运输酶VPPase和H+-ATPase的影响，它们都具有质子泵功能。下列相关叙述错误的是（）A．荔枝果实细胞中的糖和有机酸大都储存于具单层膜的液泡中B．液泡膜上的H+-ATPase和VPPase可能与液泡内pH的维持有关C．VPPase和H+-ATPase可协助H+从液泡逆浓度转移到细胞质基质中D．温度和某些离子可影响有机酸的运输和积累，从而影响荔枝果实的风味实战训练

9．缺钙是骨质疏松的原因之一，补充钙元素有助于骨骼发育。下列有关说法正确的是（

）A．钙在人体内均以离子的形式存在B．胆固醇能促进人体肠道对钙的吸收C．钙离子进入细胞可能需要转运蛋白的协助D．动物血液中钙离子浓度过高时易出现抽搐现象实战训练

10．某种耐盐的水稻，一方面能利用细胞膜上的载体蛋白将细胞质基质内的Na+逆浓度梯度排出细胞，另一方面能利用载体蛋白将细胞质基质内的Na+积累于液泡中，以减少Na+对水稻细胞的毒害。下列分析中不合理的是（

）A．Na+参与维持水稻细胞的渗透压B．水稻细胞的液泡膜上有运输Na+的载体蛋白C．Na+以主动运输的方式进出水稻细胞D．Na+转运过程体现了生物膜具有选择透过性实战训练

11．溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+，溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是（

）A．H+进入溶酶体的方式需要消耗能量B．H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累C．该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除D．溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强实战训练

12．肝细胞通过铜转运蛋白1介导Cu＋的摄取。在细胞质内，伴侣抗氧化剂1负责将Cu＋转移到高尔基体反而网络（TGN）。伴侣蛋白CCS将Cu＋逆送至超氧化物歧化酶1。Cu＋－ATP酶ATP7A和ATP7B充当细胞输出Cu＋的主要转运体。在Cu＋生理水平下，这些转运蛋白被发现位于TGN中，在那里它们将Cu＋泵入TGN的腔内。当细胞内Cu＋增加时，这些转运蛋白从TGN转移到囊泡室并与细胞膜融合以输出Cu＋；当Cu＋含量恢复到生理水平时，它们会被回收回TGN。下列说法错误的是（

）A．肝细胞膜上介导Cu＋转运的蛋白质不只一种B．Cu＋在细胞质内的去向不同与和它结合的Cu伴侣不同有关C．Cu＋输出肝细胞和进入TGN的方式不同D．肝细胞内Cu＋过多或过少均不利于细胞代谢实战训练

13．粮食安全是国家安全的根本，科学种粮是国家安全的保障。我国科学家袁隆平院士带领的研究团队在迪拜成功试种海水稻，该水稻具有较强的耐盐碱能力。下列说法错误的是（