《主動運輸與胞吞、胞吐》細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出PPT
第一部分內(nèi)容：必備知識·素養(yǎng)奠基
一、主動運輸
1.運輸方向:從_______→_______。
2.運輸條件:
(1)_________________。
(2)需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。
3.實例:小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖。
4.意義:保證活細(xì)胞能夠___________________,主動選擇吸收_____________,排出____________________________。
【激疑】
動物細(xì)胞吸收葡萄糖的方式一定相同嗎?
提示:不一定相同。小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸,紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴散。
二、胞吞與胞吐
結(jié)合胞吞和胞吐的運輸特點,判斷下列說法的正誤:
1.大分子物質(zhì)進出細(xì)胞的方式為胞吞、胞吐。 ( )
2.細(xì)胞胞吞的過程中要依賴細(xì)胞膜的流動性。 ( )
3.胞吞、胞吐過程主要依靠膜的變形,是不需要消耗能量的。( )
提示:胞吞、胞吐需要消耗能量。
4.細(xì)胞在不斷胞吞的過程中,細(xì)胞膜的面積會越來越小。( )
提示:生物膜之間是可以相互轉(zhuǎn)化的,細(xì)胞膜的面積大小存在著動態(tài)平衡。
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主動運輸與胞吞胞吐PPT，第二部分內(nèi)容：關(guān)鍵能力·素養(yǎng)形成
知識點一 主動運輸與胞吞、胞吐
1.主動運輸與胞吞、胞吐的比較:
2.載體蛋白的特性:
(1)專一性:一種載體蛋白在對細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)進行運輸時只能對應(yīng)地運送唯一的一種或性質(zhì)非常相近的一類物質(zhì)。
(2)飽和性:細(xì)胞膜上的載體蛋白數(shù)量有限,在運輸過程中當(dāng)所有載體蛋白都已承擔(dān)相應(yīng)的運輸任務(wù)時,運輸?shù)乃俣炔辉僖蚱渌麠l件而加快。
【思考·討論】
細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜吸收物質(zhì)時都具有選擇性,但因其功能不同,所選擇吸收的物質(zhì)不同,試結(jié)合膜的組成成分分析二者選擇性差異的原因是什么。(科學(xué)思維)
提示:蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者,由于膜蛋白的差異導(dǎo)致選擇性出現(xiàn)差異。
【素養(yǎng)案例】
(2016·全國卷Ⅰ改編)已知線粒體能夠合成一種高能物質(zhì)ATP,該物質(zhì)水解的過程中能為生命活動供能。離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白,能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子。下列敘述正確的是( )
A.離子通過離子泵的跨膜運輸屬于協(xié)助擴散
B.離子通過離子泵的跨膜運輸是順著濃度梯度進行的
C.動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運輸離子的速率
D.加入蛋白質(zhì)變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率
【解題導(dǎo)引】
(1)審題關(guān)鍵:“ATP水解供能”“離子泵”“ATP水解酶活性”是題目的關(guān)鍵信息。
(2)判斷技巧:不耗能、不需要轉(zhuǎn)運蛋白→自由擴散;不耗能、需要轉(zhuǎn)運蛋白→協(xié)助擴散;耗能、需要載體蛋白→主動運輸。
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知識點二 影響物質(zhì)運輸速率的因素
1.濃度差:
(1)由于自由擴散不需要轉(zhuǎn)運蛋白和能量,所以物質(zhì)運輸速率與物質(zhì)濃度成正比。
(2)由于協(xié)助擴散和主動運輸需要轉(zhuǎn)運蛋白,所以當(dāng)所有的轉(zhuǎn)運蛋白都被利用了之后,物質(zhì)的運輸速率將達到最大(P點),此時限制物質(zhì)運輸速率的因素主要是轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量。
(3)由于主動運輸可以逆濃度梯度運輸物質(zhì),所以當(dāng)細(xì)胞內(nèi)濃度大于細(xì)胞外濃度時,物質(zhì)仍可以被吸收進入細(xì)胞。
2.O2濃度:
(1)甲圖代表的物質(zhì)運輸方式為自由擴散或協(xié)助擴散。
(2)乙圖代表主動運輸方式。
①A點時,物質(zhì)運輸所需的能量由無氧呼吸提供;
②AP段表明隨著O2濃度的增加,有氧呼吸產(chǎn)生的能量增多,主動運輸?shù)乃俾试龃蟆?/p>
③P點以后,當(dāng)O2濃度達到一定程度后,受轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量等因素的限制,運輸速率不再增加。
3.溫度:
(1)從細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點分析,溫度會影響細(xì)胞膜的流動性進而影響物質(zhì)運輸速率。
(2)從代謝的角度分析,高溫或低溫均會影響酶的活性,進而影響細(xì)胞的能量供應(yīng),影響物質(zhì)運輸速率。
【思考·討論】
1.雖然主動運輸可以逆濃度吸收生物所需要的物質(zhì),但是如果外界營養(yǎng)物質(zhì)濃度太低對細(xì)胞正常的生命活動也會有影響。試舉例進一步說明。(生命觀念)
提示:生物對營養(yǎng)物質(zhì)有一個量的要求,如果相關(guān)的營養(yǎng)物質(zhì)在外界太少,無論如何進行主動運輸都不能滿足生物的需求。例如:缺碘的山區(qū),由于營養(yǎng)缺乏,該地區(qū)的人多患“大脖子病”。植物缺鎂,葉片會變黃。
2.線粒體內(nèi)膜含有一種蛋白質(zhì),H+可以順濃度差通過這種蛋白質(zhì),該過程體現(xiàn)了該蛋白質(zhì)的什么功能?(生命觀念)
提示:作為轉(zhuǎn)運蛋白,體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的運輸功能。
【素養(yǎng)案例】
研究發(fā)現(xiàn),在小腸絨毛的微絨毛面存在著兩種運輸葡萄糖的載體——SGLT1和GLUT2,前者是主動運輸?shù)霓D(zhuǎn)運蛋白,后者是協(xié)助擴散的轉(zhuǎn)運蛋白�？茖W(xué)家根據(jù)不同葡萄糖濃度下的運輸速率繪制出如圖曲線,下列說法中不正確的是( )
A.細(xì)胞運輸葡萄糖時,協(xié)助擴散最高速率約為主動運輸最高速率的3倍
B.在較低濃度下,主動運輸?shù)妮d體先達到飽和狀態(tài)
C.小腸絨毛細(xì)胞對葡萄糖的兩種運輸方式同時進行
D.在較高濃度下,細(xì)胞主要依賴主動運輸來增大吸收速率
【解題導(dǎo)引】
(1)審題關(guān)鍵:“SGLT1——主動運輸?shù)霓D(zhuǎn)運蛋白”“GLUT2——協(xié)助擴散的轉(zhuǎn)運蛋白”“橫坐標(biāo)——葡萄糖濃度”。
(2)曲線關(guān)鍵:隨著葡萄糖濃度的變化,關(guān)注兩條曲線的變化趨勢差異。
【解析】選D。由圖可知,細(xì)胞運輸葡萄糖時,協(xié)助擴散最高速率是30左右,主動運輸是10左右,故A正確;在較低濃度下主動運輸先達到飽和狀態(tài),故B正確;小腸絨毛細(xì)胞對葡萄糖的兩種運輸方式是同時進行的,故C正確;在較高濃度下,細(xì)胞主要依賴協(xié)助擴散來增大吸收速率,故D錯誤。
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