主动运输与胞吞胞吐
高中生物 第2节 主动运输与胞吞、胞吐
第2节主动运输与胞吞、胞吐学习目标：1、主动运输的特点及意义2、胞吞、胞吐过程的特点及意义3、物质跨膜运输的方式与细胞膜结构的关系学习重点：主动运输的特点及意义课前自主探究一、主动运输1.概念:物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的，这种方式叫做主动运输。
2特点:运输方向；载体；能量。
3.实例:小肠上皮细胞吸收小肠液中的氨基酸和葡萄糖;多数离子逆浓度跨膜运输。
4.意义:主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收，排出和。
二．胞吞与胞吐1.过程(1)胞吞:当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的结合，从而引起这部分内陷形成小囊，包围着大分子。
然后小囊从细胞膜上分离下来，形成进入细胞内部，这种现象叫胞吞。
(2)胞吐:细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成，移动到处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。
2.条件(1)需要膜上的参与。
(2)需要消耗细胞呼吸所释放的。
3.与生物膜结构特性的关系：说明生物膜具有。
4.意义：细胞能够摄入和排出特定的。
5.实例：变形虫的胞吞、胞吐；分泌蛋白排出细胞。
课堂合作探究探究一：物质跨膜运输方式一、主动运输1.特点：膜两侧存在浓度差，＿＿＿＿浓度梯度扩散；需要＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。
2.示意图【归纳总结】【典例分析】【例1】人体肝细胞内CO2分压和K＋浓度高于细胞外，而O2分压和Na＋浓度低于细胞外，上述四种物质通过主动运输进入细胞的是( )A．CO2 B．O2 C．K＋D．Na＋探究二：影响主动运输速率的因素影响因素：载体蛋白的种类和数量；能量【特别提醒】①载体蛋白具有，一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。
结合后载体蛋白的空间结构发生变化，不同细胞膜上运输物质的载体的种类和数量是不同的。
②凡是能影响能量供应的因素都会影响主动运输的速率，如O2浓度，温度等。
另外，温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而可影响物质运输速率。
“主动运输与胞吞、胞吐”一节的图表教学
“主动运输与胞吞、胞吐”一节的图表教学引言：生物学是一门探究生命现象和生命体系的学科，其中细胞生物学是生物学的基础，在细胞生物学中，了解细胞的运输方式以及胞吞、胞吐等现象分外重要。
为了更好地传授这一课程，本文将通过图表教学的方式，详尽介绍主动运输与胞吞、胞吐的相关内容。
一、主动运输：主动运输是指细胞通过能量耗费，将物质从浓度低的地方转移到浓度高的地方，以维持细胞内外的物质浓度差异。
主动运输有两种形式：主动转运和囊泡运输。
1. 主动转运：主动转运指的是通过膜蛋白在细胞膜上运输物质。
这一过程需要能量的消耗，并且可以分为两类：主动转运和帮助转运。
主动转运是指物质的运输方向与浓度梯度相反，帮助转运是指物质的运输方向与浓度梯度一致。
下图为主动转运的示意图：（插入主动转运示意图）2. 囊泡运输：囊泡运输是细胞利用细胞膜包裹物质形成囊泡，再将囊泡在细胞内外进行运输的过程。
囊泡运输可以分为内质网运输和高尔基体运输两个阶段。
下图为囊泡运输的示意图：（插入囊泡运输示意图）二、胞吞、胞吐：胞吞和胞吐是细胞对外界物质的摄取和释放两种方式。
胞吞是指细胞通过细胞膜包裹物质形成囊泡并将其摄入到细胞内部的过程。
胞吞通常发生在一些单细胞生物和一部分多细胞生物的特定细胞中。
下图为胞吞的示意图：（插入胞吞示意图）胞吐是指细胞将细胞内的物质通过囊泡融合到细胞膜上，然后释放到细胞外的过程。
胞吐能够用于毒素、废物等物质的排泄。
下图为胞吐的示意图：（插入胞吐示意图）三、总结与展望：通过图表教学的方式，我们可以清晰地了解到主动运输与胞吞、胞吐的过程。
主动运输通过主动转运和囊泡运输两种形式来维持细胞内外物质浓度差异。
胞吞和胞吐是细胞对外界物质的摄取和释放两种方式，对细胞的正常功能发挥及维持体内环境稳定起着重要作用。
将来，我们可以进一步探究主动运输与胞吞、胞吐之间的干系，并探究更深度的细胞运输机制。
此外，也可以通过图表法与其他教学方法相结合，培育同砚的综合能力，提高他们的进修爱好和学术水平。
主动运输与胞吞、胞吐
对ATP的水解,降低了离子泵跨膜运输离子的速率,故正 确。D项,加入蛋白质变性剂后,离子泵会变性从而失去 转运离子的功能,降低了离子泵跨膜运输离子的速率, 故错误。
【素养·探究】——母题追问 (1)生命观念——结构与功能观 上题D项加入蛋白质变性剂后,会影响小肠上皮细胞吸 收氨基酸吗? 提示:小肠上皮细胞吸收氨基酸需要载体蛋白协助,加 入蛋白质变性剂,会影响载体蛋白的功能,所以影响小 肠上皮细胞吸收氨基酸。
3.温度: (1)从细胞膜的结构特点分析,温度会影响细胞膜的流 动性进而影响物质运输速率。 (2)从代谢的角度分析,高温或低温均会影响酶的活性, 进而影响细胞的能量供应,影响物质运输速率。
【思考·讨论】 1.虽然主动运输可以逆浓度吸收生物所需要的物质,但 是如果外界营养物质浓度太低对细胞正常的生命活动 也会有影响。试举例进一步说明。(生命观念)
【解题导引】 (1)审题关键:“SGLT1——主动运输的转运蛋 白”“GLUT2——协助扩散的转运蛋白”“横坐标—— 葡萄糖浓度”。 (2)曲线关键:随着葡萄糖浓度的变化,关注两条曲线的 变化趋势差异。
【解析】选D。由图可知,细胞运输葡萄糖时,协助扩散 最高速率是30左右,主动运输是10左右,故A正确;在较 低浓度下主动运输先达到饱和状态,故B正确;小肠绒毛 细胞对葡萄糖的两种运输方式是同时进行的,故C正确; 在较高浓度下,细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率, 故D错误。
【素养·迁移】 1.将某活组织放入适宜的完全营养液中,置于适宜的条 件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等 且恒定,定期测得细胞中两种离子的含量,得到如图所 示曲线。据图分析下列叙述中正确的是 ( )
A.两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一 侧 B.该组织细胞运输离子甲的转运蛋白数量比运输离子 乙的数量多 C.该组织细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由 扩散和主动运输
主动运输与胞吞、胞吐-【新教材】人教版高中生物
一、小分子物质的跨膜运输
被动运输：物质顺浓度梯度的扩散方式进出细胞 主动运输：物质逆浓度梯度的运输方式进出细胞
扩散现象
物质可以从相对浓度高的区域向低浓度区域 运动，即扩散作用
1.自由扩散
自由扩散：物质通过简单 的扩散作用进出细胞
特点： • 从高浓度到低浓度； • 不需要载体蛋白的协助； • 不消耗能量。
2.协助扩散
协助扩散：进出细胞的物 质借助载体蛋白的扩散。
特点： ➢从高浓度到低浓度； ➢需要载体蛋白的协助； ➢不需要能量。
71页
1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？
不用。都是顺浓度的梯度跨膜运输。
2.自由扩散与协助扩散有什么异同？
都是顺浓度的梯度跨膜运输， 相同：不需要消耗能量
自由扩散不需要载体蛋白的协助； 不同： 协助扩散需要载体蛋白的协助。
第2节
主动运输与胞吐、胞吞
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， 这种方式叫做主动运 输。
二、胞吞与胞吐
1. 胞吞 接触 凹陷
包围
分离
实例：变形虫摄取食物，白细胞吞噬病菌等。
2. 胞吐
包围 移动
融合 排出
实例：分泌蛋白等
需要
K+进入红细胞 Na+出红细胞
A.苯、二氧化碳
（B ）
B.钾离子、水
C.氨基酸、钾离子
D.葡萄糖、糖原
4.物质跨膜运输三种方式的比较
方向
自由扩散
协助扩散 主动运输
顺浓度梯度
顺浓度梯度
逆浓度梯度
高浓度 低浓度 高浓度 低浓度 低浓度 高浓度
第4章 第2节 主动运输与胞吞、胞吐
第2节主动运输与胞吞、胞吐知识框架一、主动运输1．方向：物质逆浓度梯度进行跨膜运输。
2．条件：需要细胞膜上相应载体蛋白的协助；消耗细胞内化学反应所释放的能量。
能量来源主要有：①协助扩散中的离子梯度；② ATP驱动的泵通过水解ATP获得能量，转运蛋白磷酸化空间结构改变，去磷酸化恢复空间结构；③光驱动的泵利用光能运输物质，见于细菌。
3．示意图4实例：K＋、Ca2＋、Na＋等离子通过细胞膜；氨基酸、葡萄糖进入小肠上皮细胞。
5．意义：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。
二、影响物质跨膜运输的因素和曲线解读1．影响因素(1)影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差和温度。
(2)影响协助扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差；温度；细胞膜上运载物质的载体数量。
(3)影响主动运输的因素①载体，具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数目也不同；载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。
②能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。
2.物质浓度（在一定浓度范围内）对跨膜运输速率影响的曲线（1）自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧，其动力是两侧溶液的浓度差，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率与物质浓度成正比。
（表示为：图1）（2）协助扩散或主动运输的共同点是都需要载体协助，在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，到达一定物质浓度时，由于受膜上载体数量的限制，运输速率不再随浓度增大而增大。
（表示为：图2）3.氧气浓度对跨膜运输速率影响的曲线（1）自由扩散和协助扩散统称为被动运输，其运输方向都是从高浓度一侧到低浓度一侧，其运输的动力都是浓度差，不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓度增大而改变。
课件4：4.2 主动运输与胞吞、胞吐
一、主动运输
7. 运输过程 离子或分子与载体蛋白结合
后，在细胞内化学反应释放的能 量推动下，载体蛋白的空间结构 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别一 侧并释放出来，载体蛋白随后又 恢复原状。
一、主动运输
8. 主动运输的意义 主动运输普遍存在于动植物
一、主动运输
1.定义：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，这种方式叫主动运输。
一、主动运输
2.运输方向：低浓度向高浓度 3.特点：需要载体，需要能量 4.实例：无机盐离子，氨基酸、 葡萄糖等。 5.影响主运输的因素：物质的浓度、载体蛋白的种类和数量、能量 6. 载体蛋白具有专一性
和微生物细胞中，通过主动运输 来选择吸收所需营养物质，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。
二、胞吞与胞吐
1. 细胞运输生物大分子的方式，如对蛋白质和多糖的运输。 2. 变形虫的摄食和排泄废物过程
二、胞吞与胞吐
3. 胞吞和胞吐过程示意图来自 二、胞吞与胞吐3. 胞吞和胞吐过程 （1）胞吞过程：
大分子与膜上的蛋白质结合→ 细胞膜向内凹陷→形成小囊包围着 大分子→小囊从细胞膜上分离下来 形成囊泡，进入细胞内部。 （2）胞吐过程：
在细胞内形成囊泡→囊泡移动细胞膜处→囊泡膜与细胞膜融合→排出大分子物 质。
二、胞吞与胞吐
4. 胞吞和胞吐的实例 乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成的蛋白质类激素、消化腺
细胞分泌的消化酶等大分子物质
5. 胞吞和胞吐需要消耗能量，依赖细胞膜的流动性
6. 细胞膜选择透过性的结构基础 细胞膜上转运蛋白的种类和数量，转运蛋白空间结构的变化
人教版高中生物必修一课件4.2 主动运输与胞吞、胞吐
具体步骤:取甲、两组生长状态基本相同的柽柳幼苗,放入适宜浓度的含有 Ca2+、
K+的溶液中;甲组给予正常的细胞呼吸条件,乙组抑制细胞呼吸;一段时间后测定两
组植株根系对 Ca2+、K+的吸收速率,若两组植株对 Ca2+、K+的吸收速率相同,说明
柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输;若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率,说明
2.柽柳(见下图)是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的
无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输?
如果要设计实验加以证明，请说出实验思路
参考答案：主动运输和被动运输的区别之一是否需要
能量而能量来自细胞呼吸,故可通过抑制根细胞呼吸,并观
察无机盐离子吸收速率是否受影响来判断其吸收过程属
淀粉酶和胰岛素能通过自由扩散、协助扩散或者主动运输运出细胞吗？
请你根据细胞膜的结构组成做出分析。
淀粉酶和胰岛素都是蛋白质，是生物大分子，因此无法像H2O或CO2这
样通过自由扩散穿过细胞膜的脂双层。协助扩散和主动运输都是需要细胞
膜上的转运蛋白的运输方式，是用来运输离子和小分子的，也无法转运这
些大分子。
膜上的载体蛋白（ √ ）
2.下列有关物质跨膜运输的叙述，错误的是（ A ）
A.果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果
B.脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞
C.葡萄糖进入红细胞需要借助转运蛋白，但不消耗能量，属于协助扩散
D.大肠杆菌吸收K+既消耗能量，又需要借助膜上的载体蛋白，属于主动
运输
3.细胞内的生物大分子(如胃蛋白酶原)运出细胞的方式是（ A ）
4.2主动运输与胞吞、胞吐
补充：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)。
思考：主动运输对细胞的生命活动有什么意义？
说明：
钠钾泵在自 然状态下逆浓度 梯度进行K+和Na+ 的转运，用以建 立膜两侧Na+和K+ 的浓度差，运输 过程中需要消耗 能量以改变载体 蛋白的空间结构。
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，这种方式叫主动运输。
完 整 过 程
4.影响因素：
温度、物质的浓度、载体蛋白的数量、能量
请对以下曲线图进行分析，判断其对应的跨膜运输方式， 并尝试做出解释。
自由扩散
协助扩散或 主动运输
被动运输或 哺乳动物成 熟红细胞的 主动运输
主动运输
三种物质运输方式的比较
项目 运输方向 转运蛋白 细胞内的能量
自由扩散 顺浓度梯度
不需要 不消耗
思考：影响主动运输运输速率的因素有哪些？
事实5：若切断肾的供氧渠道，重吸收速率降低。 事实6：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。
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。
协助扩散 顺浓度梯度
需要 不消耗
主动运输 逆浓度梯度
需要 需要消耗
代表例子
氧气、水、甘油等 通过细胞膜
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（2）需要载体的运输方式一定是主动运输（× ）
（3）存在主动运输的细胞包括植物细胞、动物细胞和微生物细胞
（√ ） （4）主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢
（× ）
填空题 （1）小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖属于（主动运输 ） （填运输方式） （2）主动运输过程中需要（ 载体 ）和（ 能量 ） （3）不同生物膜上的载体蛋白的（ 种类 ）和（ 数目 ）不同。
运输 结协扩助散合所学顺内浓度容，独立是 填写物否质进出水细、葡胞萄的糖方进入式红的细胞
比较表。
葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮
主动运输
逆浓度
是
是
细胞膜；K+进入红细胞和轮藻 细胞，以及一些离子通过细胞
膜。
胞吞
细胞外—细胞 内
否
是
变形虫摄取食物
细胞内—细胞
胞吐
外
否
是
分泌蛋白形成
总结
判断题
课堂精练
（1）主动运输的过程中一定会消耗能量（ √ ）
体现细胞膜的流动性 （4）如何预防动脉粥样硬化？
合理饮食，少吃高脂食物，多运动，不吸烟，不酗酒
二.胞吞与胞吐
特点： 消耗能量 需要蛋白质协助（不是载体蛋白）
原理
胞吞和胞吐都依赖于细胞膜的流动性
活动三
结合教材71页内容，请小组内成员共同学习，准确描述胞吞和胞吐的 具体过程。
1.胞吞:
接触
凹陷
包围
分离实例Βιβλιοθήκη 变形虫吞噬单细胞生物等食物； 人体吞噬细胞吞噬
细菌、异物等。
活动三
结合教材71页内容，请小组内成员共同学习，准确描述胞吞和胞吐的
具体过程。
实例：分泌蛋白的分泌，如胰岛素、消化酶等
2.胞吐:
包围
移动
融合 排出
运输方式
运输方向
是否需要 是否消 转运蛋白 耗能量
举例
被动
自由 扩散
顺浓度
否
否
氧、二氧化碳、甘油等
不是 2.这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？
资料二 这在各种物质的跨膜运输中有一定的普遍性
人的红细胞和血浆的各种离子浓度(mmol/l)如下：
红细胞内
红细胞外 （血浆）
Na+
26
排 出
114
K+
150
吸 收
5
可Ca以2+推断C：l-
红70细.1胞 74
主要吸吸收排_K_+_
主3.要2收排出1出1_N1_a_+
概念：
物质 同时还
进行跨膜运输， 的运输方式。
专一性
的协助，
一、主动运输
能量
细 胞 膜
载体蛋白的空间结构发生变化
各种离子；其他物质逆浓度运输， 如氨基酸和葡萄糖进入小肠绒毛上 皮细胞。
囊性纤维化
肺
黏液阻塞 了气道
囊性纤维化病主要源于患者转运氯离子的CFTR蛋白异常，导致患者支气管黏液增多， 易发细菌感染。
运输，最终与细胞膜上的一种蛋白质相互识别并被“拽住”。在细胞膜内陷成小囊泡，在
能量的作用下，最终小囊泡被“剪切”下来离开细胞膜进入细胞中。
阅读资料，回答问题：
活动二
医学研究中发现某基因缺陷的患者，其体内不能正常合成细胞膜上这种识别LDL
的蛋白质，导致胆固醇摄入的通路被阻断，就会积累在血液中，黏附在血管壁上，
有这种缺陷基因的人容易患动脉粥样硬化。人们饮食不合理，缺乏运动，吸烟和酗
酒都有可能导致LDL升高,是冠心病的直接危险因素。
二.胞吞与胞吐 活动二
结合资料，小组合作讨论回答以下问题： （1）为什么动物细胞需要胆固醇？
胆固醇是组成动物细胞膜的成分之一 （2）LDL进入细胞内部需要什么条件？
细胞膜上某种蛋白质和能量 （3）该实例体现了细胞膜的什么特性？
第四章 细胞的物质输入和输出
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
通道
载体
蛋白
蛋白
被动运输 协助扩散
转运蛋白
广而告之
资料一
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20~25倍。
讨论：1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？
红细胞之所以能保持细胞内外离子浓度差恒定，
是因为这些离子是_逆___浓度梯度运输
3.联想逆水行舟的情形，以上 各离子的运输是否需要细胞提 供能量？
需要细胞提供能量
活动一
该图表示小肠绒毛上皮细胞对钠、钾、葡萄糖的转运过 程，请小组合作讨论分析以下问题。
1、图中细胞吸收葡萄糖和运出葡萄 糖的方式相同吗？哪个过程是被动 运输？为什么？
2、细胞吸收葡萄糖的过程需要消耗 能量吗？
3、细胞吸收葡萄糖的过程需要什么 结构参与？ 载体蛋白
4、细胞转运钠离子和葡萄糖的过
专一性
程与转运钠钾离子的过程所需的载 体蛋白相同吗？体现了载体蛋白的
什么特点？
一、主动运输
不同特离点子或：分逆子浓的大度小梯和度性质不
同，不同蛋白质的空间结构差别
也只很适大合，与所 一需以 种要一或种一载载类体体离蛋蛋子白或白通分常子 结合。 需要消耗能量
主动运输意义：普遍存在于动植物细胞和微生物细胞中，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。
大分子物质如何进出细胞呢？
二.胞吞与胞吐
活动二 阅读资料，回答问题：
胆固醇极难溶解，它以LDL(低密度脂蛋白,包括胆固醇、脂肪酸和蛋白质）的形式在血液中