4.2主动运输与胞吞、胞吐课件高一上学期生物人教版必修1

第四章

第2节主动运输与胞吞胞吐人教版必修一

分子与细胞1.主动运输资料1：成人每昼夜生成的原尿量可达180L，但每日排出的终尿量仅1.5L，可见原尿经过肾小管和集合管时，约有99%的水分被重吸收回血液。再从成分比较，终尿与原尿也有很大差别，例如，原尿含葡萄糖，终尿无。Q1：那么肾小管上皮细胞是通过什么运输方式对原尿中的物质进行重吸收的？主动运输Q2：联想逆水行舟的情形，肾小管上皮细胞吸收葡萄糖是否需要能量？需要主动运输：①定义：物质逆浓度梯度跨膜运输，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。②特点：逆浓度梯度运输需要载体蛋白需要消耗能量Q3：相关细胞器？线粒体、核糖体1.主动运输Na+-K+泵Ca+泵注：不同离子或分子的大小和性质不同，所以不同载体蛋白质的空间结构差别也很大，一种载体蛋白通常只能运输一种或一类离子或分子。有特异性1.主动运输Q4：主动运输属于特例，还是有一定的普遍性？③实例：12345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)肾小管对葡萄糖重吸收资料2：原尿中的葡萄糖如果不能全部被肾小管上皮细胞重吸收，则会排出体外，对人体不利。机体每天可产生40～60mmol氢离子(H＋)固定酸，这些氢离子必须被中和并由肾脏排出，否则会对机体造成严重危害。肾小管通过主动运输分泌氢离子的功能可以确保其从尿液中顺利排出。1.主动运输Q5：请根据资料分析主动运输的意义？④意义：保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。（教材P70）1.主动运输囊性纤维化是一种严重的遗传疾病，患者汗液中氯离子的浓度升高，支气管被异常黏液堵塞，导致这一疾病发生的主要原因是CFTR蛋白功能异常。CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用如图1、2所示，请回答下列问题：(1)正常情况下，支气管上皮细胞在转运氯离子时，氯离子首先与CFTR蛋白结合，在细胞内化学反应释放的能量推动下，CFTR蛋白的

发生变化，从而将它所结合的氯离子转运到膜的另一侧，此过程，氯离子只能与CFTR蛋白结合，原因是

。空间结构(或自身构象)氯离子的大小和性质与CFTR蛋白的结合部位相适应1.主动运输囊性纤维化是一种严重的遗传疾病，患者汗液中氯离子的浓度升高，支气管被异常黏液堵塞，导致这一疾病发生的主要原因是CFTR蛋白功能异常。CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用如图1、2所示，请回答下列问题：(2)囊性纤维化患者的主要临床表现为支气管中黏液增多，导致支气管反复感染和气道阻塞，呼吸急促。据图分析，囊性纤维化患者支气管中黏液增多的原因是：患者CFTR蛋白异常无法将氯离子主动运输至细胞外导致水分子向膜外扩散速率减慢支气管细胞表面的黏液不能被及时稀释，黏稠的分泌物不断积累1.主动运输二、拓展应用2.柽柳是强耐盐植物，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。（1）取甲、乙两组生长状态基本相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的无机盐溶液中（2）甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸（3）一段时间后测定两组植株根系对无机盐的吸收速率若两组植株对无机盐的吸收速率相同，说明柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输；若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机盐为主动运输。《必修一教材》P721.主动运输资料3：若切断肾的供氧渠道，重吸收速率降低。资料4：载体介导的跨膜运输速率存在饱和现象，表现为载体对所转运物质存在量的极限，载体与所转运物质的结合达到限度，即使再提高浓度差，也不会再提高运输效率。Q6：请据资料分析影响主动运输速率的因素有哪些？限制因素：载体蛋白数量限制①能量②载体蛋白数量1.主动运输Q6：请据资料分析影响主动运输速率的因素有哪些？③温度④物质浓度限制因素：载体蛋白数量或能量供应1.主动运输主动运输的类型所利用的能量储存在一种离子的电化学梯度中同向协同转运蛋白和反向协同转运蛋白②协同转运蛋白①ATP驱动泵直接型间接型间接型ATP酶活性1.主动运输主动运输的类型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√1.主动运输主动运输的类型袁隆平院士和他的团队成功培育出耐盐碱的“海水稻”。“海水稻”的细胞膜和液泡膜上有Na＋/H＋反向转运蛋白，能利用H＋顺浓度梯度运输提供的驱动力，将细胞质内的Na＋逆浓度梯度排出细胞或将Na＋浓缩于液泡中，减少Na＋对细胞的毒害。下列分析正确的是A.Na＋排出细胞需要载体蛋白协助，并由ATP直接供能B.将Na＋浓缩于液泡中会降低细胞的吸水能力C.液泡中的H＋浓度小于细胞质基质中的H＋浓度D.该转运蛋白的功能体现了生物膜的选择透过性√海水稻抵抗无极盐碱地胁迫的机制？1.主动运输主动运输的类型如图所示为某耐盐植物根毛细胞中2种离子的转运方式，其中SOS1、HKT1和NHX代表转运蛋白。下列相关叙述正确的是(

)AA.HKT1参与协助扩散B.液泡膜上NHX参与H＋的逆浓度梯度运输C.该植物根毛细胞的细胞膜外pH高于细胞质基质D.若SOS1参与主动运输，则所需能量由ATP水解提供1.主动运输主动运输的类型14.液泡主要存在于植物细胞中，具有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。如图表示某生活在沿海滩涂植物的根部细胞液泡示意图。请据图分析回答下列问题：注：NHX和H＋－ATP泵是液泡膜上的转运蛋白。(1)液泡膜内部具有疏水性，水分子却能够进出液泡，主要原因是液泡膜上存在___________。液泡膜对无机盐离子具有选择透过性的结构基础是______________________________________________________。(2)据图分析，细胞液中H＋浓度______(填“高于”“等于”或“低于”)细胞质基质中H＋浓度。这种差异主要由液泡膜上的______

____来维持。沿海滩涂生长的植物根部液泡可以通过图中所示方式增加液泡内Na＋的浓度，这对于植物生长的作用是：(3)研究发现，低温胁迫下膜脂会由液态变为凝胶态，试分析低温冻害造成细胞代谢紊乱的原因：水通道蛋白液泡膜上转运蛋白的种类和数量及转运蛋白空间结构的变化高于H＋-ATP泵同时也提高了液泡的渗透压，从而提高植物的吸水力，进而适应高盐环境物质运输速率减慢，物质不能及时运进或运出，造成细胞代谢紊乱避免钠离子对细胞代谢造成的影响，1.主动运输①看曲线（题干）；②联系主动运输的条件；③回扣题目在0-a范围内，随着O2浓度增加，NO3-吸收速率增加。而主动运输需要O2提供能量1.主动运输定期松土作物甲和乙在各自NO3-最大吸收速率时，甲的O2浓度大于乙，意味着甲消耗的能量多于乙2.胞吞胞吐Q1：像多糖、蛋白质这些生物大分子是怎样进出细胞的呢？2.胞吞胞吐胞吞与膜上的蛋白质结合细胞膜内陷举例:白细胞吞噬病菌、变形虫吞食细菌等食物颗粒包围着大分子从细胞膜分离大分子物质小囊

囊泡

进入接触包围凹陷分离需要能量2.胞吞胞吐胞吐举例: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，与其融合需要能量包围融合移动排出2.胞吞胞吐①特点：①不需要载体蛋白②需要消耗能量需要细胞膜上特定蛋白质的识别Q1：胞吞胞吐体现了细胞膜的什么结构特性？什么功能特性？选择透过性一定的流动性②影响因素：细胞膜的流动性、温度和能量等Q2：胞吞胞吐只能运输大分子物质吗？Q3：物质运输过程中的囊泡都来自内质网、高尔基体吗？一些小分子也可以运输内质网、高尔基体或细胞膜2.胞吞胞吐物质出入细胞的方式被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散

协助扩散图例

运输方向是否需要转运蛋白是否消耗能量举例是否是是否