第2節(jié)主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞、胞吐第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出(一)教學(xué)目標(biāo)1.闡明主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程、特點(diǎn)和意義。2.舉例說明胞吞和胞吐的過程。3.利用細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌結(jié)構(gòu)模型解釋各種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健?二)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)2.教學(xué)難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)(1)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程和特點(diǎn)。(1)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程和特點(diǎn)。(2)胞吞、胞吐的過程。(2)胞吞、胞吐的過程。【生物世界】變形蟲攝取食物顆粒（胞吞）【生物世界】變形蟲吞食草履蟲（胞吞）【生物世界】白細(xì)胞吞噬病菌（胞吞）甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞人體甲狀腺分泌的甲狀腺激素，在生命活動(dòng)中起著重要作用。碘是合成甲狀腺激素的重要原料。甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞內(nèi)碘濃度比血液中的高20~25倍。1.甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是通過被動(dòng)運(yùn)輸嗎？2.甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是否需要細(xì)胞提供能量？3.這在各種物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸中是特例還是有一定的普遍性？不是，被動(dòng)運(yùn)輸是順著濃度梯度的。需要1.麗藻細(xì)胞液與池水各離子濃度比離子細(xì)胞液濃度/池水濃度(H2PO4)-18050K+1065Cl-100Na+46SO42-25Ca2+13Mg2+10資料分析①.水生植物麗藻的細(xì)胞液中的K+濃度比它們所生活的池水中K+高1065倍。②.水生植物麗藻的細(xì)胞液中圖示中的離子濃度比它們所生活的池水中離子濃度高。

細(xì)胞內(nèi)離子的濃度遠(yuǎn)大于細(xì)胞外的逆濃度梯度運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞2.輪藻細(xì)胞中的K+濃度比它所生存的環(huán)境中K+

高63倍。為什么這些離子能夠逆濃度運(yùn)輸？資料分析4.人的紅細(xì)胞中的K+比血漿高30倍，而紅細(xì)胞中的Na+

濃度卻是血漿中的濃度的1／6。3.海帶細(xì)胞中的I-

比海水高出40倍。一.主動(dòng)運(yùn)輸一.主動(dòng)運(yùn)輸1.定義物質(zhì)逆濃度（從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛鹊囊粋?cè)）進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫做主動(dòng)運(yùn)輸。一.主動(dòng)運(yùn)輸2.主動(dòng)運(yùn)輸?shù)慕忉專篘a+、K+和Ca2+等離子和其他物質(zhì)在逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸時(shí)，①首先要與膜上載體蛋白的特定部位結(jié)合。由于不同離子或分子的大小和性質(zhì)不同，所以一種載體蛋白通常只適合與一種或一類離子或分子結(jié)合。不同蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)差別也很大，一.主動(dòng)運(yùn)輸2.主動(dòng)運(yùn)輸?shù)慕忉專孩陔x子或分子與載體蛋白結(jié)合后，③將它所結(jié)合的離子或分子從細(xì)胞膜一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到另一側(cè)并釋放出來，在細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)釋放的能量推動(dòng)下，④載體蛋白隨后又恢復(fù)原狀，又可以去轉(zhuǎn)運(yùn)同種物質(zhì)的其他離子或分子。載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，一.主動(dòng)運(yùn)輸3.意義：通過主動(dòng)運(yùn)輸來選擇吸收的需要的物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)，從而保證細(xì)胞和人體生命活動(dòng)的需要。4.特征：a.逆濃度梯度運(yùn)輸b.需要載體（具有特異性）c.需要消耗能量（ATP）一.主動(dòng)運(yùn)輸消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量5.實(shí)例：一.主動(dòng)運(yùn)輸①Na+、K+、Ca2+、Mg2+等離子通過細(xì)胞膜；6.影響運(yùn)輸速率的因素:a.氧氣濃度b.載體數(shù)量c.溫度Q點(diǎn)由無氧呼吸提供能量②葡萄糖、氨基酸進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞。P點(diǎn)之后運(yùn)輸速率不變原因是：膜上載體蛋白數(shù)量有限（在一定溫度范圍內(nèi)）Cl-與社會(huì)的聯(lián)系囊性纖維化發(fā)生的一種主要原因是:在健康人體內(nèi)，支氣管上皮細(xì)胞的CFTR蛋白通過主動(dòng)運(yùn)輸將氯離子從細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外。這一過程消耗ATP，使細(xì)胞外氯離子濃度升高，形成滲透壓梯度，驅(qū)動(dòng)水分子通過水通道蛋白向膜外擴(kuò)散，從而稀釋覆蓋在細(xì)胞表面的黏液，維持其正常流動(dòng)性。細(xì)胞膜外Cl-濃度高

細(xì)胞膜內(nèi)Cl-濃度低與社會(huì)的聯(lián)系囊性纖維化發(fā)生的一種主要原因是:請你通過搜集資料，了解與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸有關(guān)的疾病的研究進(jìn)展?；颊叻尾恐夤苌掀ぜ?xì)胞表面轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的載體蛋白的功能發(fā)生異常，導(dǎo)致患者支氣管中黏液增多，造成細(xì)菌感染。這一發(fā)現(xiàn)給囊性纖維化的治療帶來了新的希望。Cl-細(xì)胞膜外Cl-濃度高

細(xì)胞膜內(nèi)Cl-濃度低7.三種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的比較自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸運(yùn)輸方向載體能量舉例不需要需要需要不消耗不消耗消耗

順濃度梯度高濃度低濃度

順濃度梯度高濃度低濃度

逆濃度梯度低濃度高濃度O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞Na+、K+、Ca2+等離子；小腸吸收葡萄糖、氨基酸8.物質(zhì)跨膜方式圖解方法點(diǎn)撥8.判斷下列物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式a、b、c、d代表物質(zhì)跨膜方式，自由擴(kuò)散b代表：c代表：d代表：A代表細(xì)胞膜外，B表示磷脂分子，C表示被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)，D表示糖蛋白。

a代表：主動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸9.影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩?包括物質(zhì)濃度、氧氣、溫度等a.物質(zhì)濃度對運(yùn)輸速率的影響運(yùn)輸速率物質(zhì)濃度自由擴(kuò)散運(yùn)輸速率物質(zhì)濃度膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量有限此點(diǎn)之后運(yùn)輸速率不變原因是：協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸速率氧氣濃度b.氧氣濃度對運(yùn)輸速率的影響或協(xié)助擴(kuò)散c.溫度對運(yùn)輸速率的影響9.影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩?P點(diǎn)之后運(yùn)輸速率不變原因是：自由擴(kuò)散或哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸運(yùn)輸速率氧氣濃度主動(dòng)運(yùn)輸該點(diǎn)由無氧呼吸提供能量膜上載體蛋白數(shù)量有限或胞吞、胞吐下圖為植物光合作用同化物蔗糖在不同細(xì)胞間運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化過程的示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是（）A．蔗糖的水解有利于蔗糖順濃度梯度運(yùn)輸B．單糖逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)至薄壁細(xì)胞C．ATP生成抑制劑會(huì)直接抑制圖中蔗糖的運(yùn)輸D．蔗糖可通過單糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體轉(zhuǎn)運(yùn)至薄壁細(xì)胞A典型例題二.胞吞和胞吐轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白雖然能夠幫助許多離子和小的分子通過細(xì)胞膜，但是，對于像蛋白質(zhì)和多糖這樣的生物大分子的運(yùn)輸卻無能為力。①.變形蟲攝取水中的有機(jī)物顆粒，就需要解決大分子物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的問題。1.舉例：核糖體（初步合成）②.分泌蛋白的合成與分泌內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（加工）高爾基體（進(jìn)一步加工）細(xì)胞膜（融合、分泌）線粒體（供能）囊泡囊泡如：a.乳腺細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)、其實(shí)，大部分細(xì)胞都能夠攝入和排出特定的大分子物質(zhì)。b.內(nèi)分泌腺分泌細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)類激素、都需要排出細(xì)胞外。c.消化腺細(xì)胞分泌的消化酶，這些大分子是怎樣進(jìn)出細(xì)胞的呢?②.分泌蛋白的合成與分泌當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時(shí)，2.胞吞②然后，小囊從細(xì)胞膜上分離下來，形成囊泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，①首先是大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合，從而引起這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊，包圍著大分子。這種現(xiàn)象叫胞吞。相關(guān)信息:胞吞形成的囊泡，在細(xì)胞內(nèi)可以被溶酶體降解。①先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡，3.胞吐細(xì)胞需要外排的大分子，②囊泡移動(dòng)到細(xì)胞膜處，與細(xì)胞膜融合，將大分子排出細(xì)胞，這種現(xiàn)象叫胞吐。在物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸過程中，胞吞、胞吐是普遍存在的現(xiàn)象，它們也需要消耗細(xì)胞呼吸所釋放的能量。胞吞：附著內(nèi)陷、包圍分離、進(jìn)入胞吐：囊泡移動(dòng)細(xì)胞膜融合排出細(xì)胞外4.胞吐與胞吞的圖解運(yùn)輸方式運(yùn)輸方向運(yùn)輸特點(diǎn)實(shí)例胞吞胞吐5.胞吐與胞吞比較細(xì)胞外→細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)→細(xì)胞外需要能量，不需要載體蛋白，依賴生物膜一定的流動(dòng)性白細(xì)胞吞噬細(xì)菌、變形蟲吞噬食物顆粒胰腺細(xì)胞分泌胰島素1.胞吞、胞吐過程的實(shí)現(xiàn)與生物膜結(jié)構(gòu)的特性有什么關(guān)系?細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性是胞吞、胞吐的基礎(chǔ);6.思考與討論胞吞、胞吐過程中膜的變形本身也體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性。2.游離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體合成的蛋白質(zhì)多是供細(xì)胞自身使用，而附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)能夠分泌到細(xì)胞外。試分析其中的道理。①因?yàn)橛坞x于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體所合成的蛋白質(zhì)也只能游離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是大分子有機(jī)物，無法直接通過被動(dòng)運(yùn)輸或主動(dòng)運(yùn)輸方式穿過細(xì)胞膜運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外，所以一般只能留在細(xì)胞內(nèi)供細(xì)胞自身使用。②而附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)能夠進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中,并借助囊泡移動(dòng)進(jìn)入高爾基體，經(jīng)加工、包裝后，包裹在囊泡中的蛋白質(zhì)就能以胞吐的方式分泌到細(xì)胞外。7.與社會(huì)的聯(lián)系變形蟲既能通過胞吞攝取單細(xì)胞生物等食物，又能通過胞吐排出食物殘?jiān)蛷U物。在人體腸道內(nèi)寄生的一種變形蟲--痢疾內(nèi)變形蟲，這種病原體通過飲食傳播，注意個(gè)人飲食衛(wèi)生、加強(qiáng)公共共衛(wèi)生建設(shè)是預(yù)防阿米巴痢疾的關(guān)鍵措施。能通過胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的腸壁組織，通過胞吞作用“吃掉”腸壁組織細(xì)胞，并引發(fā)阿米巴痢疾。綜上所述，除一些不帶電荷的小分子可以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞外，離子和較小的有機(jī)分子(如葡萄糖和氨基酸等)的跨膜運(yùn)輸必須借助于轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，這又一次體現(xiàn)了蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔(dān)者。一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白往往只適合轉(zhuǎn)運(yùn)特定的物質(zhì)，像蛋白質(zhì)這樣的生物大分子，通過胞吞或胞吐進(jìn)出細(xì)胞，因此，細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量，或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化，對許多物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸起著決定性的作用，這也是細(xì)胞膜具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。更離不開膜上磷脂雙分子層的流動(dòng)性。其過程也需要膜上蛋白質(zhì)的參與，跨膜運(yùn)輸（膜泡運(yùn)輸）課堂總結(jié)典型例題1.自由擴(kuò)散2.協(xié)助擴(kuò)散3.主動(dòng)運(yùn)輸4.胞吞和胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸胞吞和胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸?shù)湫屠}或協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散或哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸胞吞和胞吐2.下列甲、乙兩圖表示真核細(xì)胞進(jìn)行交換的某些過程。下列敘述正確的是（

）A.甲圖中a表示自由擴(kuò)散，b表示主動(dòng)運(yùn)輸B.甲圖中b達(dá)到最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率后的主要限制因素是載體蛋白數(shù)量C.乙圖中的胞吞和胞吐過程說明細(xì)胞膜具有選擇透過性D.乙圖中的胞吞和胞吐兩種跨膜運(yùn)輸都不需要消耗ATPB1.小腸上皮細(xì)胞含有大量的線粒體，與這一結(jié)構(gòu)特征相適應(yīng)的細(xì)胞膜功能是（）A.自由擴(kuò)散B.協(xié)助擴(kuò)散C.主動(dòng)運(yùn)輸D.滲透作用2.將萎蔫的菜葉放入清水中，菜葉細(xì)胞中的水分能夠得到恢復(fù)的原因，屬于（）A.主動(dòng)吸水B.主動(dòng)運(yùn)輸C.自由擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸D.自由擴(kuò)散CD課堂練習(xí)3.下列物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的過程與核糖體密切相關(guān)的是（）①酒精被胃黏膜吸收②紅細(xì)胞吸收葡萄糖③腎小管壁上皮細(xì)胞吸收原尿中的Na+④小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收氨基酸A①②B③④

C②③④D①②③④C4.圖中是胡蘿卜在不同的含氧情況下從KNO3溶液中吸收K+和NO3－的曲線。影響A、B兩點(diǎn)和B、C兩點(diǎn)吸收量不