42主动运输与胞吞胞吐讲义【新教材】人教版（2019）高中生物必修一

必修一 分子与细胞第四章 细胞的物质输入和输出第二节 主动运输与胞吞胞吐l 学习目标1. 简述主动运输与被动运输的区别。2. 理解物质运输对于细胞生活的意义。3. 了解胞吞、胞吐的特点，阐释物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构的关系。l 课程导入问题探讨：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浓度比血液中的高2025倍。讨论：1. 甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？不是，被动运输是顺浓度梯度，从高浓度向低浓度运输，但是甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比外界碘浓度高，它吸收碘的过程是逆浓度梯度，从低浓度到高浓度运输。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？需要。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？具有一定的普遍性。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，这种方式叫作主动运输。2. 主动运输过程被运输离子先与载体蛋白结合，ATP水解释放能量的过程中所产生的磷酸基团与载体蛋白结合，使其磷酸化，载体蛋白磷酸化后空间构象发生改变，离子通过载体蛋白进入细胞膜内侧（如上图所示）。3. 载体蛋白的特性 特异性：不同溶质分子的运输所需的载体蛋白不同，一种载体蛋白通常只能转运一类分子或离子。不同生物细胞膜上的载体蛋白种类和数量不同。 饱和现象：当细胞膜上运输某种物质的载体蛋白已经全部参与运输时，细胞通过该载体蛋白运输该物质的速率不再随细胞外该物质浓度的增大而增大。4. 主动运输的意义主动运输普遍存在于动植物和微生物的细胞中，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，从而保证细胞和个体生命活动的需要。l 联系实际二、 胞吞与胞吐1. 胞吞：当细胞摄取大分子时，首先大分子与膜上蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。（消耗能量，不跨膜，不需要载体）2. 胞吐：当细胞外排大分子时，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。（消耗能量，不跨膜，不需载体）3. 胞吞、胞吐过程的特点及意义 胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。细胞进行胞吞、胞吐作用依赖于细胞膜具有一定的流动性。 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。4. 胞吞胞吐的实例 胞吞：白细胞吞噬细菌、变形虫吞噬食物颗粒 胞吐：分泌蛋白的分泌l 联系实际三、 知识深化1. 物质跨膜运输与膜的流动性和选择透过性有关，选择透过性的结构基础是膜上载体蛋白的种类和数量。2. 物质出入细胞的方式的影响因素： 物质浓度(在一定浓度范围内)a. 自由扩散：随着被转运物质浓度的增大，自由扩散速率增大b. 协助扩散和主动运输：在一定的浓度范围内，协助扩散运输速率随被转运物质浓度的增大而增大，当被转运物质的浓度达到一定程度后，运输速率不再增大，原因是受到载体蛋白数量的限制。 O2浓度a. O2浓度通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率（ATP）b. 自由扩散和协助扩散不受O2浓度的影响 温度温度可影响生物膜的流动性和有关呼吸酶的活性，进而影响物质的运输速率，如低温会使物质跨膜运输速率下降。3. 探究物质跨膜运输的方式 探究是主动运输还是被动运输 探究是自由扩散还是协助扩散4. 判断物质运输方式的思路5. 判定主动运输的依据： 从运输方向：只要从低浓度到高浓度运输，则一定为主动运输。 从达到平衡时的浓度：若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差则一定是主动运输，因为单纯扩散和协助扩散达到平衡时内外浓度一定相等。 消耗能量(ATP)的一定是主动运输(大分子的运输除外)，且该过程因与呼吸作用有关，故温度可通过影响呼吸作用中酶的活动而影响主动运输。a.