第四章

細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

第2節(jié)主動運輸與胞吞、胞吐自由擴(kuò)散演示按鈕協(xié)助擴(kuò)散演示按鈕方式自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散條件能量轉(zhuǎn)運蛋白速率影響因素實例運輸方向不需要不需要不需要需要O2、CO2、脂溶性小分子離子、一些小分子有機(jī)物被運物質(zhì)濃度高的一側(cè)→濃度低的一側(cè)（順梯度）濃度差濃度差、轉(zhuǎn)運蛋白溫故知新：被動運輸協(xié)助擴(kuò)散主動運輸一、主動運輸1.概念：

物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。逆濃度梯度運輸1需要載體蛋白2需要能量32.特點：

3.有關(guān)細(xì)胞器：

①核糖體②線粒體課本P69人體甲狀腺分泌的甲狀腺激素，在生命活動中起著重要作用。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)碘濃度比血液中高20-25倍。問題探討（課本P69）討論1:

碘進(jìn)入甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞是通過被動運輸嗎？碘是從低濃度運輸?shù)礁邼舛龋粍舆\輸時從高濃度到低濃度的運輸方式，所以碘進(jìn)入甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞不是被動運輸。討論2:

聯(lián)想逆水行舟的情形，甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是否需要能量？需要細(xì)胞提供能量。討論3:

這在各種物質(zhì)的跨膜運輸中是特例還是有一定的普遍性？普遍性。一、主動運輸4.載體蛋白特點：

01具有特異性（或?qū)Ｒ恍裕?2與被轉(zhuǎn)運的離子或分子結(jié)合03轉(zhuǎn)運過程中空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化04

可重復(fù)利用但具有飽和性5.主動運輸?shù)膶嵗?/p>

（1）小腸上皮細(xì)胞吸收氨基酸、葡萄糖（2）腎小管對葡萄糖的重吸收（3）Na+、K+、Ca2+等離子逆濃度跨膜運輸課本P69一、主動運輸6.能量來源：

注意：通道蛋白運輸物質(zhì)的方向是順濃度梯度或電化學(xué)梯度,不消耗能量。一、主動運輸6.能量來源：

第一類：直接消耗ATP的主動運輸,通常稱為泵（ATP驅(qū)動泵）。①Na+-K+泵②H+泵ATP驅(qū)動泵既是載體同時也是催化ATP水解的酶。課本P70一、主動運輸6.能量來源：

第二類：間接消耗ATP的主動運輸，通常叫協(xié)同轉(zhuǎn)運。如圖：①H+通過質(zhì)子泵逆濃度梯度運輸?shù)郊?xì)胞外,從而使細(xì)胞外H+濃度高于細(xì)胞內(nèi);②細(xì)胞膜上的SU載體將H+由細(xì)胞外順濃度梯度運輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)的同時,將蔗糖主動運輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)。同向協(xié)同轉(zhuǎn)運一、主動運輸6.能量來源：

第二類：間接消耗ATP的主動運輸，通常叫協(xié)同轉(zhuǎn)運。如圖：①H+消耗能量逆濃度梯度進(jìn)入液泡,細(xì)胞液中H+濃度高于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì);②液泡膜上的NHX載體將H+由液泡順濃度梯度運輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)基質(zhì)的同時將Na+主動運輸?shù)揭号葜蟹聪騾f(xié)同轉(zhuǎn)運一、主動運輸7.影響因素：

P點（1）物質(zhì)濃度(在一定的范圍內(nèi))細(xì)胞外濃度細(xì)胞內(nèi)濃度時間0主動運輸自由擴(kuò)散運輸速率膜兩側(cè)的濃度差0P點后，胞外<胞內(nèi)逆濃度梯度運輸P點前，胞外＞胞內(nèi)順濃度梯度運輸協(xié)助擴(kuò)散一、主動運輸7.影響因素：

（2）氧氣濃度P點（載體蛋白飽和點）運輸速率氧氣濃度0Q點（由無氧呼吸提供能量）主動運輸自由擴(kuò)散/協(xié)助擴(kuò)散運輸速率氧氣濃度0(哺乳動物成熟紅細(xì)胞的主動運輸與O2濃度無關(guān))一、主動運輸7.影響因素：

（3）載體蛋白P點（物質(zhì)濃度飽和點）主動運輸/協(xié)助擴(kuò)散運輸速率載體蛋白數(shù)量0一、主動運輸7.影響因素：

（4）溫度溫度生物膜的流動性酶活性呼吸速率影響影響影響影響物質(zhì)運輸速率溫度對主動運輸?shù)挠绊懸?、主動運輸8.意義：

桐花樹的泌鹽現(xiàn)象海鳥（海鷗）的鹽腺鹽腺

通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質(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要。生活在高鹽度的海水中，通過葉片排出多余的鹽份，維持體內(nèi)低濃度的鹽類，以減輕鹽對植物的傷害。課本P70一、主動運輸物質(zhì)出入細(xì)胞的方式被動運輸主動運輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散物質(zhì)運輸方向是否需要載體蛋白是否需要消耗能量舉例小分子物質(zhì)跨膜運輸三種方式的比較

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

高濃度不需要需要需要不消耗不消耗消耗

影響運輸?shù)囊蛩厮肿?、氣體（氧氣、二氧化碳）、脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯等）水分子、離子、葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞、氨基酸順濃度梯度運輸離子或其他物質(zhì)逆濃度梯度運輸濃度差濃度差、轉(zhuǎn)運蛋白載體蛋白、能量與社會的聯(lián)系病因：是一種常染色體隱性遺傳病患者肺部氣管上皮細(xì)胞表面轉(zhuǎn)運氯離子的載體蛋白(CFTR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。課本P701.(2024山東濰坊階段練習(xí))轉(zhuǎn)運蛋白可以分為通道蛋白和載體蛋白兩種類型,由通道蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)跨膜運輸速率比載體蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)跨膜運輸速率約快1000倍。通道蛋白在受到特定刺激時才開放。下列說法正確的是(

)A.通道蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)運輸速率較快與消耗能量多有關(guān)B.通道蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)運輸速率較快與其無特異性有關(guān)C.通道蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)運輸速率較快與其需要與轉(zhuǎn)運物結(jié)合有關(guān)D.通道蛋白開放時其構(gòu)象發(fā)生改變習(xí)題鞏固DA.細(xì)胞外Na+進(jìn)入細(xì)胞減少,心肌收縮加強(qiáng)B.細(xì)胞膜上Na+-Ca2+轉(zhuǎn)運體的活動加強(qiáng),細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度增加C.特異性阻斷細(xì)胞膜上的Na+-K+泵,細(xì)胞內(nèi)的Ca2+濃度降低D.Ca2+轉(zhuǎn)運出細(xì)胞未消耗能量,屬于協(xié)助擴(kuò)散2.(2024湖北恩施期中)Na+-K+泵又稱鈉鉀轉(zhuǎn)運體,可保持胞內(nèi)高鉀、胞外高鈉的不均勻離子分布。肌肉細(xì)胞上廣泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+轉(zhuǎn)運體,細(xì)胞中Ca2+濃度升高可引起心肌收縮。下列敘述正確的是(

)A3.(2024湖南長沙聯(lián)考)圖1表示幾種物質(zhì)跨膜運輸方式。請據(jù)圖回答下列問題:

主動運輸需要消耗能量,由低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)(1)a的運輸方式為

,判斷依據(jù)是

(2)轉(zhuǎn)運蛋白分為通道蛋白和載體蛋白兩類。其中運輸物質(zhì)c的轉(zhuǎn)運蛋白屬于

,在運輸時物質(zhì)c

(填“需要”或“不需要”)與之結(jié)合。

通道蛋白不需要能量(含氧量)

載體蛋白的數(shù)量胞吞過程二、胞吞與胞吐1.胞吞：

與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合細(xì)胞膜內(nèi)陷包圍著大分子從細(xì)胞膜分離大分子物質(zhì)小囊囊泡進(jìn)入包圍凹陷分離（1）特點①不需要載體蛋白②需要細(xì)胞膜上特定蛋白質(zhì)的識別③需要細(xì)胞呼吸所釋放的能量。（2）實例白細(xì)胞吞噬病菌、變形蟲吞食食物顆粒等。二、胞吞與胞吐課本P712.胞吐：

(1)特點①不需要載體蛋白②需要細(xì)胞膜上特定蛋白質(zhì)的識別③需要細(xì)胞呼吸所釋放的能量。(2)實例內(nèi)分泌腺細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)類激素、消化腺細(xì)胞分泌的消化酶等。大分子物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡排出移動到細(xì)胞膜處，與其融合移動排出融合二、胞吞與胞吐課本P71影響因素：細(xì)胞膜的流動性、溫度和能量等膜具有流動性結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：二、胞吞與胞吐穿膜層數(shù)為0胞吐胞吞思考:

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。

因為游離于細(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，由于蛋白質(zhì)是大分子有機(jī)物，無法直接通過被動運輸或主動運輸穿過細(xì)胞膜運輸?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。

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。二、胞吞與胞吐課本P71與社會的聯(lián)系

在人體腸道內(nèi)寄生的一種變形蟲——痢疾內(nèi)變形蟲，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。這種病原體通過飲食傳播，注意個人飲食衛(wèi)生、加強(qiáng)公共衛(wèi)生建設(shè)是預(yù)防阿米巴痢疾的關(guān)鍵措施。課本P721.(2024廣東茂名期末)胞吞、胞吐是物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的重要方式,下列敘述錯誤的是(

)A.物質(zhì)通過胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞的過程均需要膜蛋白參與B.在物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的過程中,胞吞、胞吐是普遍存在的現(xiàn)象,并且需要消耗能量C.物質(zhì)通過胞吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞的過程依賴于細(xì)胞膜的選擇透過性D.分泌蛋白從胰腺的腺泡細(xì)胞分泌到細(xì)胞外的過程屬于胞吐習(xí)題鞏固C胞吞與胞吐不能體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性2.(易錯題)(2024四川成都七中期中)人體腸道內(nèi)寄生的一種變形蟲——痢疾內(nèi)變形蟲,能通過胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人腸壁組織,通過胞吞作用“吃掉”腸壁組織細(xì)胞,引發(fā)阿米巴痢疾。下列說法正確的是(

)A.痢疾內(nèi)變形蟲通過胞吐分泌蛋白分解酶會使其細(xì)胞膜的面積變小B.大腸桿菌吸收K+的方式與痢疾內(nèi)變形蟲“吃掉”腸壁組織細(xì)胞的方式相同C.通過胞吞、胞吐過程轉(zhuǎn)運的物質(zhì)都是大分子物質(zhì)D.胞吞形成的囊泡,在細(xì)胞內(nèi)可以與溶酶體融合習(xí)題鞏固D神經(jīng)遞質(zhì)大部分是小分子物質(zhì)，但釋放的方式也是胞吐。P71相關(guān)信息：胞吞形成的囊泡，在細(xì)胞內(nèi)可以被溶酶體降解三、物質(zhì)運輸方式的判斷根據(jù)分子大小胞吞（吐）被動運輸被動運輸主動運輸協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散大分子小分子、離子是否消耗能量消耗不消耗是否需要轉(zhuǎn)運蛋白不需要需要注意：1.神經(jīng)遞質(zhì)大部分是小分子物質(zhì)，但釋放的方式也是胞吐。2.通過核孔運輸?shù)拇蠓肿游镔|(zhì)有mRNA、蛋白質(zhì)等。3.需要膜上蛋白質(zhì)的參與，離不開膜上磷脂雙分子層的流動性。1.探究是主動運輸還是被動運輸2.探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散探究物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嶒炘O(shè)計方式被動運輸主動運輸胞吞、胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散運輸方向

濃度→

濃度低濃度→高濃度—是否需要載體蛋白_________________不需要能量不消耗_______消耗_____模型

實例水、O2、CO2、苯、甘油、脂肪酸、尿素、固醇、乙醇等紅細(xì)胞吸收葡萄糖植物吸收礦質(zhì)元素，小腸上皮細(xì)胞吸收氨基酸、葡萄糖等吞噬細(xì)胞吞噬抗原;分泌蛋白的分泌高低不需要需要需要不消耗消耗四、幾種物質(zhì)運輸方式的判斷拓展延伸問題1:

淡水中生活的原生動物，如草履蟲，能通過伸縮泡排出細(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)生什么變化？放入蒸餾水中的草履蟲,其伸縮泡的伸縮頻率加快,放入海水中的則伸縮頻率減慢。問題2:

檉柳（見下圖）是強(qiáng)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(jī)鹽排出體外。檉柳的根部吸收無機(jī)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。旱花檉柳課本P72問題2:

檉柳（見下圖）是強(qiáng)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(jī)鹽排出體外。檉柳的根部吸收無機(jī)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。實驗設(shè)計思路①將若干生長狀況相似的怪柳幼苗，均分為甲、乙兩組②甲組：乙組：幼苗+溶液（K+）+正常呼吸條件幼苗+溶液（K+）+抑制呼吸作用相同且適宜環(huán)境培養(yǎng)一段時間，測定吸收速率③若兩組吸收速率相同，被動運輸；若甲組＞乙組，則主動運輸。拓展延伸課堂小結(jié)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(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。

()(2)大分子有機(jī)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。

(

)????一、概念檢測練習(xí)與應(yīng)用P722.下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹觯e誤的是()A.果脯在腌制中慢慢變甜，是細(xì)胞主動吸收糖分的結(jié)果B.脂溶性物質(zhì)較易通過自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞C.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(kuò)散D.大腸桿菌吸收K+既消耗能量，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.協(xié)助擴(kuò)散C.自由擴(kuò)散

D.被動運輸A1.將發(fā)生質(zhì)壁分離的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞置于清水中，發(fā)生的變化是（）

A.液泡的顏色逐漸變淺B.細(xì)胞吸水直至漲破

C.原生質(zhì)層逐漸增厚D.細(xì)胞體積明顯增大2.將剛萎蔫的菜葉放入清水中，菜葉細(xì)胞含水量能夠得到恢復(fù)的主要原因是（）

A.自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散B.主動運輸和胞吞

C.自由擴(kuò)散和主動運輸D.協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸AA復(fù)習(xí)與提高P74一、選擇題3.下列物質(zhì)通過細(xì)胞膜時需要載體蛋白的是（）

A.水進(jìn)入根毛細(xì)胞

B.氧進(jìn)入肺泡細(xì)胞

C.K+被吸收進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞

D.二氧化碳進(jìn)入毛細(xì)血管C4.紅莧菜的葉肉細(xì)胞中含有花青素。若將紅莧菜葉片放在清水中，水的顏色無明顯變化；若對其進(jìn)行加熱，隨著水溫升高，水的顏色逐漸變成紅色，其原因是(

)

A.花青素在水等無機(jī)溶劑中難以溶解

B.水溫升高使花青素的溶解度增大C.加熱使細(xì)胞壁失去了選擇透過性D.加熱使葉肉細(xì)胞的生物膜被破壞D1.完成下面有關(guān)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的概念圖。自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動運輸順濃度、不需要轉(zhuǎn)運蛋白、不需要能量順濃度、需要轉(zhuǎn)運蛋白、不需要能量逆濃度、需要載體蛋白、需要能量大分子有機(jī)物、顆粒物進(jìn)出細(xì)胞的方式，需要能量氣體出入細(xì)胞葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞葡萄糖進(jìn)入腎小管細(xì)胞分泌蛋白二、非選擇題2.下圖表示的是一個動物細(xì)胞內(nèi)外不同離子的相對濃度。據(jù)圖回答問題。(1)通過主動運輸進(jìn)人細(xì)胞的離子是

，你作出判斷的依據(jù)是：K+和Mg2+

這兩種離子的濃度細(xì)胞內(nèi)大于細(xì)胞外，細(xì)胞若要吸