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第四章第2节主动运输与胞吞、胞吐

【学习目标】

1.通过阅读分析相关资料，理解主动运输和胞吞胞吐的过程和特点，构建本节课核心概念，巩固相应的结构与功能观、物质与能量观，培养信息获取与分析、归纳与概括的科学思维能力。

2.通过设计实验探究柽柳的根部吸收无机盐离子的方式，培养解决陌生情境中问题的科学探究能力。

3.通过生活实例分析，运用知识解决实际问题。

学习主题一主动运输

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情境1(教材P70图4－6)细胞逆浓度梯度吸收营养物质的方式为主动运输。结合图示思考完成下列任务。

任务1主动运输的方向是。主动运输需要的条件是

。

任务2主动运输过程中载体蛋白发生的变化是

。

情境2阅读下列材料，思考完成下列任务。

事实1：肾小球滤过量180L/d，尿量1.5L/d。其中原尿中的水分子通过自由扩散或协助扩散进、出肾小管上皮细胞。

事实2：肾小球每天滤过钠约500g，每天尿液中排出3～5g。

事实3：原尿中的葡萄糖在肾小管几乎全部被重吸收。

任务3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10mmol/L，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。

②Na＋以何种方式运出肾小管上皮细胞？请说出判断依据。

任务4探究葡萄糖进、出肾小管上皮细胞的方式。

肾小管上皮细胞逆浓度吸收葡萄糖时，没有直接消耗ATP，而是利用Na＋浓度差的能量。但是Na＋浓度差的建立是依靠Na＋－K＋泵的，而Na＋－K＋泵需要消耗ATP。

①图中葡萄糖进、出肾小管上皮细胞分别是何种方式？

②Na＋－K＋泵对葡萄糖的运输有无影响？

③图中同一种物质进出细胞的方式是否相同？

情境3阅读下列资料，思考完成下列任务。

资料1：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40～60mmol氢离子(H＋)固定酸，这些H＋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H＋，可以确保H＋从尿液中顺利排出。

资料2：若切断肾的供氧渠道，重吸收马上停止。

资料3：载体介导的跨膜转运速率存在饱和现象，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一定限度，即使再提高浓度差，也不会再提高运输效率。

任务5请据资料1分析主动运输的意义。

任务6请据资料2、3分析影响主动运输速率的因素。

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,

1.物质进出细胞的方式比较

自由扩散

协助扩散

主动运输

方向

顺浓度梯度

顺浓度梯度

逆浓度梯度

转运蛋白

不需要

需要

需要

能量

不需要

不需要

需要

图例

举例

O2、CO2、甘油等脂溶性物质

血浆中葡萄糖进入红细胞

K＋进入红细胞，葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞

2.影响物质跨膜运输的因素

(1)细胞膜两侧物质浓度差：

(2)O2浓度：

(3)温度：

3．物质跨膜运输方式的实验探究

(1)实验原理

根据主动运输和被动运输对能量和转运蛋白的需求，确定实验的自变量。

(2)实验方法

①探究是主动运输还是被动运输的方法

②探究是自由扩散还是协助扩散的方法

4．知识拓展——主动运输的种类

(1)协同转运(ATP间接提供能量)：一种间接消耗能量的主动运输方式，由协同转运蛋白介导，分为同向协同转运和反向协同转运两类，物质跨膜转运所需要的直接动力来自膜两侧离子浓度梯度。

(2)ATP驱动泵：一种ATP酶，通过水解ATP产生能量，实现离子或小分子逆浓度梯度的跨膜运输。

(3)光驱动泵：一些光合细菌细胞质膜上的H＋泵，它们被光激活后，形成跨膜的H＋浓度梯度，驱动溶质的主动运输。

【重点笔记】

1．载体蛋白的特点

(1)与被转运的离子或分子结合。

(2)具有特异性：一种载体蛋白只能与一种或一类离子或分子结合，不同生物细胞膜上的载体蛋白的种类和数量不同。

(3)具有饱和现象：当细胞膜上载体蛋白已经全部参与运输时，细胞通过该载体蛋白运输物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。

(4)转运过程空间结构发生变化。

(5)可重复利用。

2．物质出入细胞方式的判断

1．苏丹Ⅳ是一种致癌的有机染料，某地区的一些养殖户用掺入苏丹Ⅳ的饲料喂养蛋鸭，结果产出了有毒的“红心”鸭蛋。由此推断，苏丹Ⅳ能进入卵黄，说明它可能是()

A．脂溶性物质，进入方式是主动运输

B．脂溶性物质