2.3.2 被动运输不需要细胞功能、主动运输需要细胞功能、细胞的胞吞和胞吐课件(共38)苏版必修一

第3节物质进出细胞的运输方式第2课时被动运输不需要细胞供能、主动运输需要细胞供能、细胞的胞吞和胞吐甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20～25倍。1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过什么运输方式吗？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？通过观察和分析生活中的生物学现象、提出问题，体现了科学探究的核心素养。1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量。2.举例说明有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。3.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。1.说出物质进出细胞的运输方式与细胞质膜结构特点的适应性。（生命观念）2.结合教材示意图，分析被动运输、主动运输与胞吞、胞吐的特点。（科学思维）3.依据物质进出细胞的运输方式的差异，设计实验探究某种物质的运输方式。（科学探究）4.能够了解细胞质膜在医学、工业和农业上的应用。（社会责任）

体会课堂探究的乐趣，汲取新知识的营养，让我们一起吧！进走课堂一、被动运输不需要细胞供能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____浓度梯度从__浓度一侧向__浓度一侧移动，像这样的过程称为简单扩散或____扩散。(2)扩散趋势是半透膜两侧的浓度____________。顺着高低自由最终达到平衡(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__________的物质运动过程。不完全相同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、尿素等对自由扩散的特点进行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。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________，______细胞代谢供能，______梯度进出细胞质膜的________方式，属于协助扩散。(2)通道蛋白：主要是____通道蛋白。它们在生物膜中主要有__与__两种构型，相当于“门”。这种“门”的开与关被__________所诱导。通道蛋白不需要顺浓度被动运输离子开不同的因子关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________进出细胞，也______细胞代谢供能，______梯度通过细胞质膜，这种________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____或____结合，然后通过________的变化或____完成物质运输。②特点：具有_____________，即载体蛋白上的结合位点只与______________(如一种分子或离子)进行______、________结合和分离，完成物质的被动运输。载体蛋白不需要顺浓度被动运输离子分子自身构象移动高度的特异性某种或某类溶质暂时性可逆性的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。对进协助扩散的特点进行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。【归纳提升】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。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:细胞质膜内外物质的浓度差。影响协助扩散的因素:细胞质膜内外物质的浓度差,细胞质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模型与建模等方法，体现了科学思维的核心素养。【例1】如图表示物质跨膜运输的一种方式，此方式属于（）A．胞吞或胞吐 B．主动运输 C．协助扩散 D．自由扩散C图中箭头所指方向显示该物质的跨膜运输是从高浓度向低浓度运输，不消耗能量，而且还需要载体蛋白的协助，故转运方式为协助扩散，C正确。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。二、主动运输需要细胞供能1．定义：____或______物质______梯度进出细胞，不仅需要膜上________的参与，还需要____________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________，还需要细胞代谢____。3．意义：主动运输能保证细胞按照________的需要，______选择吸收________，排出________和对细胞____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。离子小分子逆浓度载体蛋白细胞代谢供能载体蛋白供能生命活动主动地营养物质代谢废物有害特点：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+等离子通过细胞质膜；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？载体和能量根据现象激发疑问，体现了科学探究的核心素养。对进主动运输的特点进行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。【例2】水生植物丽藻的细胞液中K＋浓度比它们生活的池水高1065倍，丽藻细胞对K＋的吸收必须具备哪些基本条件（）。①载体蛋白②ATP供能③从高浓度到低浓度④从低浓度到高浓度A．①B．①②C．①②③ D．①②④B①主动运输需要载体蛋白；②主动运输需要ATP供能；③钾离子的浓度从高浓度到低浓度不是主动运输的必要条件；④钾离子的浓度从低浓度到高浓度不是主动运输的必要条件。三、细胞的胞吞和胞吐1．运输的物质：______、________、____等大分子以及部分______物质的运输。2．特点：胞吞和胞吐涉及细胞内多种膜的____与____，是一个需要细胞代谢____的过程。蛋白质多核苷酸多糖颗粒性破裂融合供能3．胞吞(1)定义：胞吞是通过质膜的____运动将__________转运进细胞的过程。(2)类型：①划分依据：________及其入胞机制的不同。②吞噬：细胞以______内吞______________的过程。③胞饮：细胞通过______将细胞周围的__________摄入细胞的过程。变形

细胞外物质物质大小大囊泡较大固体颗粒小囊泡微滴状液体4．胞吐：一般是指细胞将要外排的大分子形成____，囊泡移动到________处并与之结合，再将大分子____细胞的过程。5．意义(1)胞吐使质膜表面积____，而胞吞则会____质膜表面积，质膜表面积的这种________过程对细胞质膜成分的____和细胞的____与____非常必要。(2)胞吞参与了细胞信号的____，还能____多种信号，在细胞的____、____、____以及____中发挥重要作用。囊泡细胞质膜排出增加减少动态平衡更新生存生长传导整合生长发育代谢增殖运输方式运输物质

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通过对胞吞胞吐进行梳理归纳对比，体现了科学思维的核心素养。【拓展延伸】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。对胞吞和胞吐进行拓展延伸，体现了科学思维的核心素养。【例3】（多选）变形虫能吞噬并消化草履虫,人的白细胞能吞噬并消化病菌,与上述生理过程有关的是()A.细胞质膜的选择透过性

B.细胞骨架C.溶酶体

D.线粒体BCD变形虫能吞噬草履虫、人体白细胞能吞噬病菌,利用了细胞质膜的流动性,并需要线粒体提供能量;细胞骨架对于细胞内物质运输和细胞器的移动来说非常重要,这两个过程都与细胞骨架有关;变形虫消化草履虫、人体白细胞消化病菌,都需要溶酶体内的水解酶参与。运输速率浓度差运输速率耗氧量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）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。【拓展延伸】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。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。对载体蛋白进行拓展延伸，体现了科学思维的核心素养。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

曲线图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限制因素是什么？限制因素是什么？（顺浓度梯度）（逆浓度梯度）通过表格进行梳理归纳对比，体现了科学思维的核心素养。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】通过对运输方式进行对比，体现了科学思维的核心素养。耗能运输方式主动运输胞吞、胞吐载体蛋白和能量取决于体现膜的流动性载体蛋白的种类和数量影响能量供给的因素实例大分子、颗粒性物质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本题考查的是能够自由扩散的物质，有小分子或脂溶性物质，包括水、气体(O2、CO2等)、脂溶性小分子(甘油、乙醇、苯等)。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水通道具有专一性，不能协助氨基酸进入细胞内；水分子通过水通道的过程是顺浓度梯度的，不消耗能量；一种物质可能有多种跨膜运输方式，如水可以通过自由扩散和协助扩散跨膜运输；加入蛋白质抑制剂会降低水通道跨膜运输水分子的速率。3.甲(○)、乙(●)两种物质在细胞质膜两侧的分布情况如图所示(颗粒的多少表示浓度的高低),在进行跨膜运输时,下列说法正确的是(

)A.乙进入细胞一定有载体的参与B.乙运出细胞一定有载体的参与C.甲进入细胞一定需要能量D.甲运出细胞一定不需要能量A乙物质进入细胞是逆浓度梯度运输,一定是主动运输,需要载体蛋白的协助;乙物质运出细胞是顺浓度梯度,不一定需要载体的参与;甲物质进入细胞是顺浓度梯度运输,属于被动运输,不需要消耗能量;甲物质运出细胞是逆浓度梯度运输,一定消耗能量。4.（2024·江西高考）营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息，下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断，错误的是（）C甲逆浓度梯度进行，且需要消耗能量，并通过转运蛋白转运，为主动运输，A正确；乙顺浓度梯度进行，需要转运蛋白，不需要消耗能量，为协助扩散，B正确；胞吞、胞吐不需要转运蛋白的协助，因此丙不是胞吞作用，C错误；丁顺浓度梯度进行，不需要转运蛋白，也不需要消耗能量，是自由扩散，D正确。A.甲为主动运输 B.乙为协助扩散

C.丙为胞吞作用 D.丁为自由扩散5.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，说明两种离子的载体数量有限D据图分析，随时间的变化是：细胞内的离子浓度超过细胞外，因此物质的运输方向可以从低浓度一侧运输到高浓度一侧，属于主动运输的方式。在相同的时间内，硅的浓度曲线高于钙的浓度曲线，说明硅离子的吸收速度快，主要原因是载体的数量。6.下图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示细胞对大分子物质胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是(

)A．图甲中a表示自由扩散，b表示协助扩散或主动运输B．图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素是载体的数量C．图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞质膜具有选择透过性D．图乙中的胞吐和胞吞过程都需要消耗ATP方式a只与浓度有关，且与浓度呈正相关，属于自由扩散；方式b除了与浓度相关外，还与载体数量有关，属于协助