2.3.2 被动运输、主动运输及细胞的胞吞和胞吐课件 高一上学期生物苏教版（2019）必修第一册

被动运输、主动运输及细胞的胞吞和胞吐02主动运输需要细胞供能01被动运输不需要细胞供能03细胞的胞吞和胞吐目录04课堂总结05随堂检测1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？2.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？3.这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？情景思考甲状腺滤泡上皮细胞人体甲状腺分泌的甲状腺激素，在生命活动中起着重要的作用。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的高20~25倍。1．简单扩散(1)定义：细胞质膜是选择透过性膜，当物质通过细胞质膜进出细胞时，会顺着浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧移动，像这样的过程称为简单扩散或自由扩散。(2)扩散趋势是半透膜两侧的浓度最终达到平衡。一、被动运输不需要细胞供能(3)限制因素：①物质的脂溶性。②相对分子质量大小。③所带电荷的种类和数量。(4)渗透与扩散是两个不完全相同的物质运动过程。自由扩散也叫简单扩散特点：1.顺浓度梯度运输2.不需要载体3.不需要消耗能量实例：水、CO2、O2、N2、甘油、脂肪酸、酒精、苯、尿素等2．依赖通道蛋白的协助扩散(1)定义：一些物质借助于细胞质膜上的通道蛋白，不需要细胞代谢供能，顺浓度梯度进出细胞质膜的被动运输方式，属于协助扩散。(2)通道蛋白：主要是离子通道蛋白。它们在生物膜中主要有开与关两种构型，相当于“门”。这种“门”的开与关被不同的因子所诱导。3．依赖载体蛋白的协助扩散(1)定义：一些物质依赖细胞质膜上的载体蛋白进出细胞，也不需要细胞代谢供能，顺浓度梯度通过细胞质膜，这种被动运输方式也属于协助扩散。(2)载体蛋白：①作用方式：先与被运输的离子或分子结合，然后通过自身构象的变化或移动完成物质运输。②特点：具有高度的特异性，即载体蛋白上的结合位点只与某种或某类溶质(如一种分子或离子)进行暂时的、可逆性的结合和分离，完成物质的被动运输。钾离子通道模式图☺只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过☺只允许与自身结合部位适应的分子或离子通过☺每次转运时都会发生自身构象的改变☺分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合载体蛋白通道蛋白水更多是借助水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞4．被动运输的结果：被动运输将物质顺着溶液浓度梯度从高浓度向低浓度方向运输，其结果是促进细胞内外物质浓度趋同。协助扩散也叫易化扩散概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，也叫易化扩散。特点：1.顺浓度梯度扩散2.不消耗能量3.需要转运蛋白的协助，物质运输速率与转运蛋白的数量有关。实例：血液中葡萄糖进入红细胞。被动运输的比较运输方向载体能量举例自由扩散协助扩散

顺浓度梯度高浓度低浓度

顺浓度梯度高浓度低浓度不需要需要不消耗不消耗O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯葡萄糖进入红细胞对进自由扩散和协助扩散的特点进行对比，体现了科学思维的核心素养。归纳提升自由扩散协助扩散影响跨膜运输的因素有哪些？影响自由扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差。影响协助扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差,细胞膜上载体蛋白的种类和数量。P点后速率受载体蛋白数量限制基于生物学事实和证据运用了模型与建模等方法思考：物质逆浓度梯度进行跨膜运输这一运输方式是不是具有普遍性？人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍;轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。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，但它们仍然能被小肠上皮细胞吸收;意义: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。针对特定的生物学现象，进行观察、分析并提出疑问，体现了科学探究的核心素养。1．定义：离子或小分子物质逆浓度梯度进出细胞，不仅需要膜上载体蛋白的参与，还需要细胞代谢供能的物质运输方式，称为主动运输。2．特点：不仅依赖细胞质膜上特定的载体蛋白，还需要细胞代谢供能。3．意义：主动运输能保证细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。因此，主动运输对于活细胞完成各项生命活动具有重要意义。二、主动运输需要细胞供能特点：1.从低浓度到高浓度2.需要载体蛋白的协助3.需要能量（ATP)实例：Na+

、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜；葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞。影响主动运输的因素是什么？载体和能量1．运输的物质：蛋白质、多核苷酸、多糖等大分子以及部分颗粒性物质的运输。2．特点：胞吞和胞吐涉及细胞内多种膜的破裂与融合，是一个需要细胞代谢供能的过程。三、细胞的胞吞和胞吐3．胞吞(1)定义：胞吞是通过质膜的变形运动将细胞外物质转运进细胞的过程。(2)类型：①划分依据：物质大小及其入胞机制的不同。②吞噬：细胞以大囊泡内吞较大固体颗粒的过程。③胞饮：细胞通过小囊泡将细胞周围的微滴状液体摄入细胞的过程。5．意义(1)胞吐使质膜表面积增加，而胞吞则会减少质膜表面积，质膜表面积的这种动态平衡过程对细胞质膜成分的更新和细胞的生存与生长非常必要。(2)胞吞参与了细胞信号的传导，还能整合多种信号，在细胞的生长、发育、代谢以及增殖中发挥重要作用。4．胞吐：一般是指细胞将要外排的大分子形成囊泡，囊泡移动到细胞质膜处并与之结合，再将大分子排出细胞的过程。运输方式运输物质

运输方向（浓度梯度）是否需要载体蛋白

是否需要能量胞吐胞吞大分子物质大分子物质与浓度无关与浓度无关

不需要

不需要需要需要胞吞和胞吐比较1.胞吞和胞吐运输的物质可以是固体，也可以是液体，一般是颗粒性物质、蛋白质等大分子等，某些小分子物质也可以通过胞吐方式运输。2.RNA是通过核孔进出细胞核的，并非通过胞吞和胞吐。3.胞吞和胞吐都不需要载体蛋白，但需要膜上的蛋白质的参与，消耗能量。4.胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。拓展延伸运输速率浓度差上图中所表示的分别是哪种物质运输方式？为什么？运输速率浓度差时间细胞内浓度（细胞外浓度）运输速率耗氧量对曲线进行观察对比提出问题，体现了科学探究的核心素养。思考：1.载体蛋白可以重复使用。载体蛋白在运输离子或分子时，空间结构发生变化，释放其结合的离子或分子后，载体蛋白恢复原状，又可以转运同种物质的其他离子或分子。2.离子泵也是运输蛋白之一，也可以看做一类特殊的载体蛋白。拓展延伸物质出入细胞的方式运输方向是否需要载体蛋白是否消耗能量

图例举例被动运输主动运输自由扩散协助扩散高浓度低浓度不需要不需要高浓度低浓度需要不需要低浓度高浓度需要需要O2、CO2、H2O、甘油、脂肪酸、乙醇、苯等出入细胞葡萄糖进入红细胞无机盐、葡萄糖、氨基酸进入小肠细胞（顺浓度梯度）（逆浓度梯度）三种运输方式的判断：（1）是否消耗能量：只要运输耗能则为主动运输。（2）是否顺浓度梯度：只要是低浓度到高浓度，就是主动运输。（3）是否需要载体蛋白：不需要载体蛋白就是自由扩散。需要载体蛋白则通过浓度、能量进一步判断。归纳提升耗能运输方式主动运输胞吞、胞吐物质进出细胞的运输方式不耗能运输方式简单扩散协助扩散依赖通道蛋白依赖载体蛋白课堂总结1.下列物质中，通过自由扩散进入组织细胞的是(

)A．K＋和Na＋

B．氨基酸和葡萄糖C．氧气和甘油D．苯和蛋白质C随堂检测2.水通道蛋白对水有专一性，能使水分子顺浓度梯度进出细胞。下列有关说法，错误的是(

)A．水通道不能协助氨基酸进入细胞内B．水分子通过水通道的过程不消耗能量C．一种物质可能有多种跨膜运输方式D．加入蛋白质抑制剂会提高水通道跨膜运输水分子的速率D随堂检测3.如图所示为物质出入细胞的3种方式(代表物质分子)，则相关的叙述正确的是(

)A．与甲相比，丙方式的不同之处是需要载体蛋白协助B．与丙相比，乙方式的唯一不同之处是需消耗能量C．使活细胞能按照自身之需逆浓度梯度吸入或排出物质的应是丙方式D．小肠上皮细胞吸收维生素D的方式应如丙图所示A随堂检测4.将水稻幼苗放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培养液中钙、硅两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测得细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。据图分析，下列叙述中不正确的是（）

A．水稻细胞吸收钙、硅两种离子的方式都是主动运输B．水稻细胞运输硅离子的载体数量比运输钙离子的多C．两种离子均可以从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧D．曲线a～b段和m～n段趋于平衡，说明两种离子的