《主動(dòng)運(yùn)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(shí)·素養(yǎng)奠基
一、主動(dòng)運(yùn)輸
1.運(yùn)輸方向:從_______→_______。
2.運(yùn)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(shí)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(dòng)選擇吸收_____________,排出____________________________。
【激疑】
動(dòng)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(dòng)運(yùn)輸,紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴(kuò)散。
二、胞吞與胞吐
結(jié)合胞吞和胞吐的運(yùn)輸特點(diǎn),判斷下列說(shuō)法的正誤:
1.大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式為胞吞、胞吐。 ( )
2.細(xì)胞胞吞的過(guò)程中要依賴細(xì)胞膜的流動(dòng)性。 ( )
3.胞吞、胞吐過(guò)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(guò)程中,細(xì)胞膜的面積會(huì)越來(lái)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(dòng)態(tài)平衡。
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主動(dòng)運(yùn)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(shí)點(diǎn)一 主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞、胞吐
1.主動(dòng)運(yùn)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(duì)細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)只能對(duì)應(yīng)地運(yùn)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(yùn)輸過(guò)程中當(dāng)所有載體蛋白都已承擔(dān)相應(yīng)的運(yùn)輸任務(wù)時(shí),運(yùn)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(shí)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(dòng)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(guó)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(guò)程中能為生命活動(dòng)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(yùn)輸離子。下列敘述正確的是( )
A.離子通過(guò)離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于協(xié)助擴(kuò)散
B.離子通過(guò)離子泵的跨膜運(yùn)輸是順著濃度梯度進(jìn)行的
C.動(dòng)物一氧化碳中毒會(huì)降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率
D.加入蛋白質(zhì)變性劑會(huì)提高離子泵跨膜運(yùn)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(yùn)蛋白→自由擴(kuò)散;不耗能、需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白→協(xié)助擴(kuò)散;耗能、需要載體蛋白→主動(dòng)運(yùn)輸。
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知識(shí)點(diǎn)二 影響物質(zhì)運(yùn)輸速率的因素
1.濃度差:
(1)由于自由擴(kuò)散不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和能量,所以物質(zhì)運(yùn)輸速率與物質(zhì)濃度成正比。
(2)由于協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,所以當(dāng)所有的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都被利用了之后,物質(zhì)的運(yùn)輸速率將達(dá)到最大(P點(diǎn)),此時(shí)限制物質(zhì)運(yùn)輸速率的因素主要是轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量。
(3)由于主動(dòng)運(yùn)輸可以逆濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì),所以當(dāng)細(xì)胞內(nèi)濃度大于細(xì)胞外濃度時(shí),物質(zhì)仍可以被吸收進(jìn)入細(xì)胞。
2.O2濃度:
(1)甲圖代表的物質(zhì)運(yùn)輸方式為自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散。
(2)乙圖代表主動(dòng)運(yùn)輸方式。
①A點(diǎn)時(shí),物質(zhì)運(yùn)輸所需的能量由無(wú)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(dòng)運(yùn)輸?shù)乃俾试龃蟆?/p>
③P點(diǎn)以后,當(dāng)O2濃度達(dá)到一定程度后,受轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量等因素的限制,運(yùn)輸速率不再增加。
3.溫度:
(1)從細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析,溫度會(huì)影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性進(jìn)而影響物質(zhì)運(yùn)輸速率。
(2)從代謝的角度分析,高溫或低溫均會(huì)影響酶的活性,進(jìn)而影響細(xì)胞的能量供應(yīng),影響物質(zhì)運(yùn)輸速率。
【思考·討論】
1.雖然主動(dòng)運(yùn)輸可以逆濃度吸收生物所需要的物質(zhì),但是如果外界營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度太低對(duì)細(xì)胞正常的生命活動(dòng)也會(huì)有影響。試舉例進(jìn)一步說(shuō)明。(生命觀念)
提示:生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有一個(gè)量的要求,如果相關(guān)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在外界太少,無(wú)論如何進(jìn)行主動(dòng)運(yùn)輸都不能滿足生物的需求。例如:缺碘的山區(qū),由于營(yíng)養(yǎng)缺乏,該地區(qū)的人多患“大脖子病”。植物缺鎂,葉片會(huì)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(guò)這種蛋白質(zhì),該過(guò)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(yùn)蛋白,體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的運(yùn)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(yùn)輸葡萄糖的載體——SGLT1和GLUT2,前者是主動(dòng)運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)運(yùn)蛋白,后者是協(xié)助擴(kuò)散的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白�？茖W(xué)家根據(jù)不同葡萄糖濃度下的運(yùn)輸速率繪制出如圖曲線,下列說(shuō)法中不正確的是( )
A.細(xì)胞運(yùn)輸葡萄糖時(shí),協(xié)助擴(kuò)散最高速率約為主動(dòng)運(yùn)輸最高速率的3倍
B.在較低濃度下,主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體先達(dá)到飽和狀態(tài)
C.小腸絨毛細(xì)胞對(duì)葡萄糖的兩種運(yùn)輸方式同時(shí)進(jìn)行
D.在較高濃度下,細(xì)胞主要依賴主動(dòng)運(yùn)輸來(lái)增大吸收速率
【解題導(dǎo)引】
(1)審題關(guān)鍵:“SGLT1——主動(dòng)運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)運(yùn)蛋白”“GLUT2——協(xié)助擴(kuò)散的轉(zhuǎn)運(yùn)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(shì)差異。
【解析】選D。由圖可知,細(xì)胞運(yùn)輸葡萄糖時(shí),協(xié)助擴(kuò)散最高速率是30左右,主動(dòng)運(yùn)輸是10左右,故A正確;在較低濃度下主動(dòng)運(yùn)輸先達(dá)到飽和狀態(tài),故B正確;小腸絨毛細(xì)胞對(duì)葡萄糖的兩種運(yùn)輸方式是同時(shí)進(jìn)行的,故C正確;在較高濃度下,細(xì)胞主要依賴協(xié)助擴(kuò)散來(lái)增大吸收速率,故D錯(cuò)誤。
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