高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 主动运输与胞吞、胞吐优质课课件ppt

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1.通过模型与建模的方法，对比分析物质运输方式的特点，归纳异同点。2.通过分析讨论主动运输与胞吞、胞吐的过程，能够对与此相关的现象作出解释或解决实际问题。3.根据物质运输方式的差异，设计实验探究某种物质的运输方式。
二、胞吞与胞吐和物质跨膜运输小结
1.概念：物质 进行跨膜运输，需要 的协助，同时还需要消耗 ，这种方式叫作主动运输。2.过程： 与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的 发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并 ，载体蛋白随后又 ，又可以去转运 的其他离子或分子。3.实例：K＋、Ca2＋和Na＋等离子通过细胞膜； 、 进入小肠上皮细胞。
细胞内化学反应所释放的能量
4.意义：通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出 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。
(1)葡萄糖都以协助扩散的方式进入细胞(　　)(2)细胞主动运输物质的结果是使物质在细胞膜内外的浓度趋于相等(　　)
提示　葡萄糖进入人体小肠绒毛上皮细胞的方式是主动运输，进入人体红细胞的方式是协助扩散，即葡萄糖进入人体细胞的方式有主动运输和协助扩散两种。
提示　主动运输需要载体蛋白的协助并消耗能量，一般是逆浓度梯度运输，不会使膜内外浓度趋于相等。
(3)主动运输过程中载体蛋白的空间结构不发生改变(　　)
提示　主动运输过程中载体蛋白的空间结构发生改变。
任务一：主动运输发生条件及影响因素资料1：肾小球每天滤过钠约500 g，每天尿液中排出3～5 g。1.探究Na＋进、出肾小管上皮细胞的方式。肾小管上皮细胞内Na＋浓度仅为10 mml·L－1，远低于细胞外。ATP为一种能源物质。
(1)肾小管管腔中原尿里大量的Na＋以何种方式进入肾小管上皮细胞？请说出判断依据。
提示　协助扩散；Na＋顺浓度梯度运输且借助于通道蛋白进入肾小管上皮细胞。
(2) Na＋以何种方式运出肾小管上皮细胞？请说出判断依据。
提示　Na＋以主动运输的方式运出肾小管上皮细胞；Na＋逆浓度梯度运输，需要载体蛋白的协助，且消耗能量。
2.请根据资料分析主动运输的意义。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40～60 mml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。
提示　主动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。
3.请据资料分析影响主动运输速率的因素。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。
提示　氧气供应(或能量供应)和载体蛋白的数量会影响主动运输的速率。
1.影响主动运输的因素(1)载体蛋白的种类和数量：决定所运输的物质的种类和数量。载体蛋白的数量有限，当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收相应物质的速率不再随物质浓度的增大而增加。(2)能量：凡是影响细胞产生能量的因素都能影响主动运输，如O2浓度、温度等。
2.主动运输的类型(1)直接型：直接消耗ATP的主动运输，通常称为泵(ATP驱动泵)，如Na＋－K＋泵(如图1)。(2)间接型：利用依赖ATP的Na＋－K＋泵活动建立的细胞膜两侧Na＋的跨膜浓度梯度主动运输，如肾小管对氨基酸、葡萄糖等的重吸收(如图2)。
1.物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一，也是细胞膜的重要功能之一。如图表示某种离子跨膜运输的过程，下列叙述正确的是A.用呼吸抑制剂处理不会影响该 离子的跨膜运输B.图中膜结构一定是细胞膜C.这种运输方式能够保证活细胞主动选择吸收所需要的营养物质D.膜上载体蛋白结合离子后其空间结构发生不可逆的改变
2.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
胞吞与胞吐和物质跨膜运输小结
1.胞吞与胞吐(1)胞吞的过程：大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成 ，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成 ，进入细胞内部。(2)胞吐的过程：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成 ，囊泡移动到 处，并与之融合，将大分子排出细胞。(3)特点在物质的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，它们也_____消耗细胞呼吸所释放的能量。
2.细胞膜具有选择透过性的结构基础细胞膜上转运蛋白的 ，或 的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有 的结构基础。3.胞吞与胞吐的结构基础：需要膜上 的参与，更离不开膜上___ 。
(1)胞吞、胞吐过程会导致膜成分的更新(　　)(2)物质运输过程中的囊泡都来自内质网、高尔基体(　　)(3)大分子有机物要通过载体蛋白的作用才能进入细胞内，并且需要消耗能量(　　)
提示　细胞内的囊泡不都来自内质网或高尔基体，也可以来自细胞膜。
提示　大分子有机物要通过胞吞方式进入细胞内，该过程不需要载体蛋白，但需要膜上蛋白的识别，并且需要消耗能量。
(4)胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解(　　)(5)分泌蛋白主要通过主动运输的方式排到细胞外(　　)
提示　分泌蛋白主要通过胞吐排到细胞外。
任务二：胞吞和胞吐1.当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷成小囊，包围着大分子。试推测“膜上的蛋白质”有什么作用？
提示　膜上的蛋白质起识别作用，保证细胞需要的分子能被细胞摄入。
2.胞吞、胞吐过程的实现体现生物膜的什么特点？
提示　胞吞、胞吐过程中膜的变形体现了生物膜的流动性。
任务三：物质跨膜运输方式的比较和影响因素1.列表比较主动运输和被动运输
小肠吸收葡萄糖、氨基酸及红细胞吸收K＋等
2.分析下列曲线所代表的物质跨膜运输方式及物质运输速率的影响因素
(1)①的运输方式是 ，影响物质运输速率的因素是 。(2)②的运输方式是 。影响a点运输速率的因素是 ；b点之后运输速率不再改变的原因是____________________ 。
有限(主动运输还受能量限制)
(3)③的运输方式是___________________________________________________。(4)④的运输方式是 。a点所需能量来自无氧呼吸，影响b点运输速率的因素是 ；c点之后运输速率不再改变的原因是______ 。
自由扩散或协助扩散或哺乳动物成熟红细胞的主动运输
温度也会影响物质运输速率
“三看法”判断物质跨膜运输方式
3.受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于细胞摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示。下列叙述不正确的是A.构成有被小泡膜的基本支架是磷脂双分子层B.该过程需要膜上蛋白质的参与且消耗能量C.题图说明细胞摄取大分子不需要借助载体蛋白D.性激素属于分泌蛋白，促进生殖器官的发育 和生殖细胞的形成
4.如图是物质跨膜运输三种方式的示意图，据图分析，下列有关说法错误的是A.脂溶性物质易透过细胞膜，是因为组成 细胞膜的主要成分有磷脂分子B.经研究某动物会将体内多余的盐分通过 方式①排出体外，说明其运输方式为被 动运输C.葡萄糖是细胞内主要的能源物质，进入细胞只能通过方式③D.对某动物的心脏施加某种毒素后，对Ca2＋的吸收明显减少，但不影响对K＋ 和葡萄糖的吸收，原因可能是毒素抑制了心肌细胞膜上转运Ca2＋载体蛋白的 活性
题组一　主动运输1.正常生理条件下，红细胞内K＋浓度远高于细胞外，表明K＋转运进入红细胞的方式为A.自由扩散 B.被动运输C.协助扩散 D.主动运输
2.如图表示某种物质进入细胞的方式是A.协助扩散 B.主动运输C.自由扩散 D.胞吞
3.下列有关主动运输的叙述，不正确的是A.主动运输过程中，需要载体蛋白协助和能量B.细胞膜上的载体种类决定了细胞主动吸收的物质的类别C.主动运输的结果是细胞内外的浓度差趋于0D.温度可通过影响生物膜的流动性和有关酶的活性来影响物质运输速率
4.协同运输是物质跨膜运输的一种方式，过程如图所示。细胞膜上的载体蛋白同时与葡萄糖和Na＋结合后，在膜两侧Na＋浓度梯度驱动下吸收葡萄糖，跨膜的Na＋再由另一种载体蛋白运回膜外。下列有关该过程的分析，正确的是A.Na＋协同运输所需能量直接来自ATPB.图示细胞吸收葡萄糖与苯、甘油等跨膜方式相同C.Na＋进入细胞内会受细胞氧气浓度的影响D.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘与Na＋运出细胞的方式相同
5.研究者将大蒜的根分别浸入不同浓度的磷酸盐溶液中，4 h 后测定得到如图所示的磷吸收速率曲线。下列对本实验现象作出的分析，不合理的是A.磷通过转运蛋白进入大蒜根尖细胞B.磷吸收速率受到膜上转运蛋白的数量制约C.磷吸收一定是逆浓度梯度进行跨膜运输D.磷的吸收过程说明细胞膜具有选择透过性　
题组二　胞吞与胞吐和物质跨膜运输小结6.如图为巨噬细胞将细菌吞噬的过程以及细胞中的溶酶体发挥作用，下列相关叙述正确的是A.细菌以胞吞形式进入细胞，细菌的细胞膜与巨噬 细胞的膜发生了融合B.溶酶体与吞噬体的融合体现了生物膜具有流动性C.巨噬细胞吞噬的过程中既不需要载体蛋白，也不 需要能量D.胞吞的过程中细菌共穿过了两层生物膜
7.用磷脂双分子层将某种不容易进入细胞的药物包裹成小球，通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞，从而达到治疗疾病的目的。该药物的化学成分和进入细胞的方式最可能是A.蛋白质　胞吞 B.固醇　自由扩散C.性激素　协助扩散 D.蛋白质　主动运输
8.下列关于物质跨膜运输的说法中错误的是A.果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果B.氧气、甘油和乙醇等物质进出细胞是通过自由扩散的方式进行的C.葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的协助D.大肠杆菌吸收K＋属于主动运输，既消耗能量，又需要膜上的载体蛋白
9.如图①～⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述正确的是A.Na＋进出小肠上皮细胞的方式不同B.小肠上皮细胞吸收葡萄糖不需要消耗能量C.多肽以方式⑤进入细胞，以方式③离开细胞D.口服维生素D通过方式①被吸收
10.如图是胡萝卜在不同氧浓度下从硝酸钾溶液中吸收K＋和 的曲线。影响a、b两点和b、c两点吸收速率不同的因素分别是A.载体蛋白数量、能量B.能量、载体蛋白数量C.载体蛋白数量、离子浓度D.能量、离子浓度
11.甲、乙分别为物质进出细胞的坐标图和模式图，下列相关说法正确的是A.甲、乙所代表的物质运输方式没有共同点B.甲、乙所代表的物质运输方式体现了细胞 膜的结构特点C.图乙中运输的物质可能是葡萄糖D.氧气分子进入细胞的过程可用图甲中的跨膜运输方式表示
12.(多选)如图表示物质甲、乙、丙和丁进出细胞的不同情况。下列叙述不正确的是A.甲可能代表O2、水和酒精B.乙需借助膜蛋白以胞吐方式运出细胞1C.丙需借助通道蛋白进入细胞2，该过程不受其自身浓度影响D.丁运出细胞2的过程中需要与载体蛋白结合
13.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_________________________________________________。
氯离子的大小和性质与CFTR蛋白的结合部位相适应
空间结构(或自身构象)
(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____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
患者的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
(3)根据能量来源的不同，可将动物细胞膜上的主动运输分为原发性主动转运和继发性主动转运，如图3中K＋进入细胞属于原发性主动转运，葡萄糖进入细胞属于继发性主动转运。通过分析，氯离子在CFTR蛋白的协助下转运至细胞外，属于________主动转运。驱动葡萄糖进入细胞的所需能量来源于______________。
(4)科研人员发现，红细胞在清水中很容易涨破，而水生动物的卵母细胞在清水中不易破裂，红细胞快速吸水与细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关，水通道蛋白CHIP28可插入其他生物细胞膜上。请你设计实验验证这一结论，写出简单的设计思路并预期结果：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
实验思路：将水通道蛋白CHIP28插入不含有水通道蛋白的水生动物的卵母细胞的细胞膜上，再将卵母细胞放入清水中。预期结果：卵母细胞迅速吸水膨胀后涨破
14.如图1是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中组成离子通道的通道蛋白是横跨生物膜的亲水性通道，允许相应的离子通过，①②③④代表不同的运输方式。图2表示物质通过膜的运输速率随O2浓度变化的情况。请仔细观察图示并回答有关问题：
(1)图1生物膜的功能与其化学组成密切相关，功能越复杂的生物膜，_______的种类与数目越多。(2)图2与图1中的_____(填序号)代表的物质运输方式一致。若需要跨膜运输的物质足够多，图中曲线出现BC段的主要原因是_______________________。
载体蛋白的数量是有限的
(3)②③代表的运输方式为__________，二者的运输机制______(填“相同”或“不同”)。其中葡萄糖进入红细胞顺浓度梯度，而且需要载体蛋白，这种运输方式为__________，水主要以__________方式进入细胞。
(4)柽柳是泌盐植物，其叶子和嫩枝可以将植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。为探究柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输，设计了如下实验。①实验步骤：a.取甲、乙两组生长发育状况基本相同的柽柳幼苗植株，放入适宜浓度的含有Ca2＋、Na＋的培养液中进行培养。b.甲组给予正常的呼吸条件，乙组______________。c.__________________________________________________。
一段时间后测定两组植株根系对Ca2＋、Na＋的吸收速率