第2節(jié)

主動運輸與胞吞胞吐人教版

必修11.通過對主動運輸與胞吞、胞吐的過程、特點、意義的學(xué)習(xí)，初步建立結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀等生命觀念。2.基于特定生物學(xué)事實闡明細(xì)胞膜具有選擇透過性，舉例說明主動運輸與胞吞、胞吐的特點和意義。3.通過探討物質(zhì)進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞的過程及人工腎的科學(xué)原理等實例，領(lǐng)悟科學(xué)研究對人們健康生活的重要意義，發(fā)展社會責(zé)任意識。截至2025年5月，全球約有6.74億人患有慢性腎臟病，占全球總?cè)丝诘?%，這一疾病已經(jīng)成為全球增長最快的的致死原因之一，預(yù)計到2040年可能成為第四大死因。若將急性腎損傷、腎衰竭等納入統(tǒng)計范圍，全球身患病者總數(shù)可能達(dá)到8.5億人，超過糖尿病和癌癥患者的總和。

如何解決腎源短缺，以減輕腎臟疾病患者的痛苦?人工腎如何模擬人腎臟的濾過和重吸收作用?任務(wù)1:探究Na+進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞的方式

資料1:腎小球每天濾過的Na+量約為500g,而每天通過尿液排出的Na+量僅為3~5g。腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)的Na+濃度約為10mmol·L1,遠(yuǎn)低于細(xì)胞外的Na+濃度。ATP作為一種能源物質(zhì)，在此過程中發(fā)揮著重要作用。腎小管管腔中原尿里大量的Na+以何種方式進(jìn)入腎小管上皮細(xì)胞?Na+以何種方式運出腎小管上皮細(xì)胞?分析資料并結(jié)合教材，建立主動運輸?shù)母拍钅Ｐ?。腎小管管腔Na+（高濃度）①高濃度→低濃度；②需要通道蛋白腎小管上皮細(xì)胞Na+（低濃度）①低濃度→高濃度；②需要載體蛋白；③消耗ATP（能量）細(xì)胞外Na+（高濃度）協(xié)助擴散主動運輸：逆濃度梯度、需要載體蛋白、耗能任務(wù)2:探究葡萄糖進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞的方式,并歸納主動運輸?shù)哪芰縼碓础?/p>

資料2:腎小管上皮細(xì)胞表面存在兩種形式的葡萄糖載體，管腔側(cè)細(xì)胞膜上的載體為Na+依賴的葡萄

糖轉(zhuǎn)運體，基底側(cè)細(xì)胞膜上的載體為葡萄糖轉(zhuǎn)運體。腎小管上皮細(xì)胞逆濃度吸收葡萄糖時，沒有直接消耗

ATP,

而是利用Na+濃度差。圖2中葡萄糖進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞分別是以何種方式?鈉鉀泵對葡萄糖的運輸有無影響?總結(jié)主動運輸?shù)念愋筒⑴e出其他主動運輸?shù)膶嵗?/p>

。任務(wù)3:分析主動運輸?shù)囊饬x及影響因素。

資料3:原尿中的葡萄糖如果不能全部被腎小管上皮細(xì)胞重吸收則會排出體外。機體每天可產(chǎn)生40~60

mmol的H+,

這些H+必須被中和并由腎臟排出，否則會對機體造成嚴(yán)重危害。腎小管通過主動運輸分泌H+的功能能夠確保其從尿液中順利排出。資料4:若切斷腎臟的供氧渠道，腎小管上皮細(xì)胞對葡萄糖的重吸收過程會停止。資料5:載體介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運速率存在飽和現(xiàn)象，表現(xiàn)為載體對所轉(zhuǎn)運物質(zhì)存在量的極限，載體與所轉(zhuǎn)運物質(zhì)的結(jié)合達(dá)到限度，即使提高濃度差，也不會提高運輸速率。用文字的形式表述主動運輸?shù)囊饬x；

分析影響主動運輸?shù)囊蛩赜心男?用坐標(biāo)圖的形式表示氧氣濃度、物質(zhì)濃度與物質(zhì)運輸速率的關(guān)系。能量、載體蛋白影響主動運輸新陳代謝產(chǎn)生的代謝廢物隨尿液排到體外維持生命活動的正常進(jìn)行積累對機體造成危害通過主動運輸選擇吸收需要的物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)，從而保證細(xì)胞和個體生命活動的需求擴散速率(V)細(xì)胞外濃度擴散速率(V)O2濃度/氧分壓OOPQACBB點之后運輸速率不變的原因是：_____________________膜上載體蛋白數(shù)量有限由無氧呼吸提供能量P點后運輸速率受______________制約載體蛋白數(shù)量任務(wù)4:辨析大分子物質(zhì)進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞的方式并歸納相關(guān)特點。

資料6:原尿中每天濾出的生物大分子可達(dá)1.8g左右，但尿液中幾乎沒有蛋白質(zhì)。一些大分子物質(zhì)會被細(xì)胞膜上的特定蛋白質(zhì)識別并“拽住”,細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊泡，最終被“剪切”離開細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞中。胞吞、胞吐過程的實現(xiàn)與生物膜結(jié)構(gòu)的特性有什么關(guān)系?物質(zhì)通過胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞的方式有何特點?胞吞（胞外→胞內(nèi)）、胞吐（胞內(nèi)→胞外）特點：消耗能量、被特定蛋白質(zhì)識別結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：細(xì)胞膜的流動性物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健涛镔|(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健氯蝿?wù)5:解決實際問題，分析人工腎進(jìn)行血液透析的工作原理及過程資料7:尿毒癥的病因多為腎小球濾過功能出現(xiàn)

障礙，導(dǎo)致原尿無法形成，水分和有毒物質(zhì)無法代謝出機體。人工腎模擬了細(xì)胞膜的什么特點?舉例說出能透過半透膜的物質(zhì)。運輸方式運輸方向是否需要轉(zhuǎn)運蛋白是否消耗能量圖例舉例被動運輸自由擴散協(xié)助擴散主動運輸胞吞胞吐順濃度梯度人的紅細(xì)胞吸收葡萄糖小腸上皮細(xì)胞吸收氨基酸不消耗需要載體蛋白或通道蛋白不需要逆濃度梯度細(xì)胞外→細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)→細(xì)胞外需要載體蛋白消耗順濃度梯度不需要不需要不消耗消耗消耗一、概念檢測1、一種物質(zhì)進(jìn)行跨膜運輸?shù)姆绞脚c該物質(zhì)的分子大小等性質(zhì)有關(guān)，判斷下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)南嚓P(guān)表述是否正確。①相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)或離子都可以通過自由擴散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。（

）②大分子有機物要通過轉(zhuǎn)運蛋白的作用才能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，并且要消耗能量。（

）③被動運輸都是順濃度梯度進(jìn)行的，既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的轉(zhuǎn)運蛋白。（

）④主動運輸都是逆濃度梯度進(jìn)行的，既要消耗細(xì)胞的能量，也需要借助膜上的載體蛋白。（

）×××√2、下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?，錯誤的是（

）果脯在腌制中慢慢變甜，是細(xì)胞通過主動運輸吸收糖分的結(jié)果。脂溶性物質(zhì)教容易通過自由擴散進(jìn)出細(xì)胞。葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞需要借助轉(zhuǎn)運蛋白，但不消耗能量，屬于協(xié)助擴散。大腸桿菌吸收K+既能消耗能量，又需要借助膜上的載體蛋白，屬于主動運輸。A3、細(xì)胞內(nèi)的生物大分子（如胃蛋白酶原）運出細(xì)胞的方式是（

）A.胞吐B.自由擴散C.協(xié)助擴散D.被動運輸A二、拓展應(yīng)用1、淡水中生活的原生動物，如草履蟲，能通過伸縮泡排除細(xì)胞內(nèi)過多的水，以防止細(xì)胞漲破。如果將草履蟲放入蒸餾水或海水中，推測其伸縮泡的伸縮情況，分別會發(fā)生什么變壞？放入荊溜水中的草履蟲,其伸縮泡的伸縮頻率加快，放入海水中的則伸縮頻率減慢。2、檉柳是強耐鹽植物，它的葉子和嫩枝可以將吸收到植物體內(nèi)的無機鹽排出體外。檉柳的根部吸收無機鹽離子是主動運輸還是被動運輸？如果要設(shè)計實驗加以證明，請說出實驗思路。主動運輸和被動運輸?shù)膮^(qū)別之一是是否需要能量，而能量來自細(xì)胞呼吸，故可通過抑制根細(xì)胞呼吸,并觀察無機鹽離子吸收速率是否受影響來判斷其吸收過程屬于主動運輸還是被動運輸。具體步驟:取甲、乙兩組生長狀態(tài)基本相同的檉柳幼苗，放入適宜濃度的含有Ca2+