4.2 主动运输与胞吞、胞吐（解析版）.docx

学习目标第2节主动运输与胞吞、胞吐学案

学习目标

1.生命观念——运用结构与功能观分析细胞膜结构与物质运输功能的适应性。

2.科学思维——对比分析物质运输方式的特点,归纳异同点。

3.科学探究——根据物质运输方式的差异,设计实验探究某种物质的运输方式。

目标一、主动运输

1.运输方向:逆浓度梯度,一般情况下物质分子从低浓度一侧运输到高浓度一侧。

2.基本条件

(1)细胞膜上相应载体蛋白的协助。

载体

蛋白特点

(2)消耗细胞内化学反应所释放的能量。

3.生理意义: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。

4.判断下列相关表述的正误

(1)氧气浓度的高低对细胞逆浓度梯度吸收物质不造成影响。(×)

(2)温度影响主动运输的速率,也影响被动运输的速率。(√)

(3)主动运输过程中载体蛋白的空间结构不发生改变。(×)

(4)葡萄糖都以协助扩散的方式进入细胞(×)

(5)细胞主动运输物质的结果是使物质在细胞膜内外的浓度趋于相等(×)

小提醒:人肺囊性纤维化后会导致支气管中黏液增多,造成细菌感染的主要原因是患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白功能异常。

探究一：主动运输发生条件及影响因素

资料1：肾小球每天滤过钠约500g，每天尿液中排出3～5g。

1．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－1，远低于细胞外。ATP为一种能源物质。

(1)肾小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。

提示协助扩散；Na＋顺浓度梯度且借助于通道蛋白进入肾小管上皮细胞。

(2)Na＋以何种方式运出肾小管上皮细胞？请说出判断依据。

提示主动运转；逆浓度梯度进行，需要载体蛋白协助，且消耗能量。

资料2：原尿中的葡萄糖在肾小管几乎全部被重吸收。

2．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？

提示图中葡萄糖进入肾小管上皮细胞为主动运输；出肾小管上皮细胞为协助扩散。

(2)Na＋－K＋泵对葡萄糖的运输有无影响？

提示有影响。

(3)图中同一种物质进出细胞的方式是否相同？并举例说明。

提示不同，如葡萄糖、Na＋。

3．请根据资料分析主动运输的意义。

资料3：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，这些氢离子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氢离子的功能可以确保其从尿液中顺利排出。

提示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。

4．请据资料分析影响主动运输运输速率的因素。

资料4：若切断肾的供氧渠道，重吸收速率降低。

资料5：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。

提示氧气供应(或能量供应)和载体蛋白的数量会影响主动运输的速率。

1．影响主动运输的因素

(1)载体蛋白的种类和数量：决定所运输的物质的种类和数量。载体蛋白的数量有限，当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收相应物质的速率不再随物质浓度的增大而增加。

(2)能量：凡是影响细胞产生能量的因素都能影响主动运输，如O2浓度、温度等。

2．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)。

影响物质运输速率的因素及曲线分析

(1)物质浓度

①图甲中物质的运输速率只与物质浓度有关,图甲表示的运输方式为自由扩散。

②图乙中物质的运输速率不仅与物质浓度相关,还受膜上转运蛋白数量等的影响,图乙可以表示协助扩散或主动运输。

(2)O2浓度

①图丙的运输速率与O2浓度无关,可以表示自由扩散或协助扩散的运输方式,也可以表示哺乳动物成熟的红细胞主动运输的运输方式。

②图丁的运输速率与O2浓度相关,可以表示主动运输的运输方式。其中a点时,物质运输所需的能量由无氧呼吸提供;b点之后运输速率不再改变的主要原因是膜上载体蛋白数量有限。

(3)温度

强化训练

强化训练

1．物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一，也是细胞膜的重要功能