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生物必修1《分子与细胞》第2节 主动运输与胞吞、胞吐课文配套课件ppt
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这是一份生物必修1《分子与细胞》第2节 主动运输与胞吞、胞吐课文配套课件ppt，共36页。PPT课件主要包含了情景一，葡萄糖的浓度，葡萄糖的吸收速率，问题讨论，不是自由扩散，Na+，红细胞内，红细胞外血浆，钠钾泵的工作原理，知识总结等内容，欢迎下载使用。
为开展相关研究，科研人员利用小鼠的小肠上皮建立吸收葡萄糖的生物模型。如图表示小肠上皮细胞在肠腔内葡萄糖浓度为0mml/L、10mml/L、20mml/L、30mml/L、50mml/L、75mml/L的浓度下吸收葡萄糖的速率曲线。
1、根据外界溶液中葡萄糖浓度与吸收速率的关系推测小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式。2、由于肠腔内的葡萄糖浓度常常低于小肠上皮细胞内葡萄糖浓度。小肠上皮细胞吸收这些葡萄糖能通过协助扩散吗？为什么？3、如何克服这种逆浓度梯度的障碍？
不能，协助扩散只能完成顺浓度梯度的运输
可以推断： 红细胞 主要吸收___主要排出___
人的红细胞和血浆的各种离子浓度(mml/l)如下：
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____浓度梯度运输。
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。
尝试描述钠钾泵完成Na+主动运输转出细胞的过程，体会主动运输的特点
首先与载体蛋白的特定部位结合然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Na+从细胞内逆浓度梯度转运到细胞外随后钠钾泵又恢复原状。
主动运输中载体蛋白的特点①一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合②转运时载体蛋白的空间结构会发生变化③空间结构的改变需要消耗能量
主动运输的其他实例 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等；肾小管上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等；植物根系细胞吸收等无机盐各类离子泵等……
问题：小肠绒毛上皮细胞通过消耗能量的主动运输吸收葡萄糖。这种以消耗能量为代价来吸收葡萄糖对细胞有何积极意义？
葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质，是细胞需要的物质，保证葡萄糖的供应是保障机体的能量供应的前提。
生命活动正是如此精妙！
分析影响主动运输速率的因素
物质的浓度载体蛋白的数量能量
如何验证能量对主动运输速率的具体影响？
尝试设计实验探究能量供应对主动运输速率的影响
建议材料和试剂：生长状况良好的绿萝植株幼苗若干、含KNO3营养液
提示：能量供应的不同可以体现在细胞中有氧呼吸强度的差异
要求：分组讨论写出简要的实验分组思路
活动三 图形判别——曲线图
（1）浓度差对物质跨膜运输的影响
浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。图1表示运输方式是______________，图2表示的运输方式是_______________________。图2在A点后浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是______________________________________。
载体蛋白的数量是有限的
知识总结 影响跨膜运输的因素
（2）载体蛋白数量对跨膜运输的影响
其他条件适宜的情况下，图3表示运输方式是___________________，图4表示的运输方式是_____________________，图5表示的运输方式是____________________。图5在B点后运输速率不再继续增加，原因是__________________________________ 。
（3）氧气含量对跨膜运输的影响
(1)氧气含量通过影响细胞______________________进而影响主动运输的速率。(2)其他条件适宜的情况下，图6表示运输方式是__________________________，图7表示的运输方式是____________________。(3)P点时:______________为物质的运输提供能量。(4)PQ段：随着氧气含量的增加,______________产生的能量越多，主动运输的速率越____________。(5)Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受______________________________以及其他限制因素的影响，运输速率不再增加。
(1)温度通过影响____________的流动性而影响物质运输速率；(2)温度通过影响______________活性而影响__________速率，从而影响物质运输速率。
第一类：直接消耗ATP的主动运输。
通常称为泵（ATP驱动泵）。
ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。
第二类：间接消耗ATP的主动运输。
如图：小肠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+需要消耗ATP。
肾小管上皮细胞吸收葡萄糖同上。
囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。
在农业生产中要给作物松土，是因为松土可以提高氧气浓度，促进跟细胞进行有氧呼吸，有利于植物生长从土壤吸收矿质元素和离子。
奥美拉唑是一种氢离子泵的抑制剂，使胃壁细胞内的氢离子不能转移到胃腔中，由于氢离子的缺乏而使胃酸的生成减少。
可用于治疗胃酸分泌过多引起的胃溃疡和十二指肠溃疡，服用一次药物后胃酸分泌量明显下降，最高可下降80％，作用时间可长达48小时。
蛋白质和多糖这样的大分子的运输应该如何进行？
LDL（低密度脂蛋白，包括胆固醇、脂肪酸和蛋白质）进入细胞的方式：胆固醇极难溶解，它以LDL的形式在血液中运输，并最终与细胞膜上的一种蛋白质相互识别并被“拽住”。细胞膜内陷形成小囊泡，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，即LDL进入细胞。 研究表明，某些患者体内不能合成这种识别LDL的蛋白质，导致胆固醇摄入的通道被堵，就会使胆固醇积累在血液中，黏附在血管壁上，造成动脉粥样硬化。人们饮食不合理，缺乏运动，吸烟，酗酒都会导致LDL升高。
1、LDL进入细胞内部的运输需要什么条件？2、该实例体现了细胞膜的什么特性？3、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，不喝酒。
能量、膜上的某种蛋白质
胞吞 大分子与膜上的蛋白质结合，细胞膜内陷形成小囊包围着大分子，小囊与细胞膜分离形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。实例——LDL进入细胞、变形虫摄取食物、
胞吐细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，与细胞膜融合，排出大分子的现象叫胞吐。实例——分泌蛋白的分泌过程等
又名溶组织阿米巴，属于原生动物门，肉足纲，根足亚纲。寄生在人的肠道内，自由生活，能溶解肠壁组织引起阿米巴痢疾。
脂质体(lipsme)：人工合成 ，把纯磷脂加在水中，可自我装配，自动形成封闭的直径从25nm-1mm的球形小泡。
电镜：显示膜双层结构的磷脂小泡－脂质体
细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础
胞吞胞吐的过程也需要蛋白质的参与，更离不开磷脂双分子层的流动性
顺浓度梯度不需要转运蛋白不需要能量
顺浓度梯度需要转运蛋白不需要能量
逆浓度梯度需要载体蛋白需要能量
主要运输大分子需要膜蛋白需要能量
分析以下物质进出细胞的方式：尿素（脂溶性小分子）进入肾小管上皮细胞氨基酸顺浓度梯度进入红细胞人的成熟红细胞逆浓度梯度吸收K+免疫细胞吞噬病原体植物根部吸收水分钠离子通过离子通道进入神经元胰腺细胞分泌胰蛋白酶痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织引发阿米巴痢疾
为开展相关研究，科研人员利用小鼠的小肠上皮建立吸收葡萄糖的生物模型。如图表示小肠上皮细胞在肠腔内葡萄糖浓度为0mml/L、10mml/L、20mml/L、30mml/L、50mml/L、75mml/L的浓度下吸收葡萄糖的速率曲线。
1、根据外界溶液中葡萄糖浓度与吸收速率的关系推测小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式。2、由于肠腔内的葡萄糖浓度常常低于小肠上皮细胞内葡萄糖浓度。小肠上皮细胞吸收这些葡萄糖能通过协助扩散吗？为什么？3、如何克服这种逆浓度梯度的障碍？
不能，协助扩散只能完成顺浓度梯度的运输
可以推断： 红细胞 主要吸收___主要排出___
人的红细胞和血浆的各种离子浓度(mml/l)如下：
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____浓度梯度运输。
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。
尝试描述钠钾泵完成Na+主动运输转出细胞的过程，体会主动运输的特点
首先与载体蛋白的特定部位结合然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Na+从细胞内逆浓度梯度转运到细胞外随后钠钾泵又恢复原状。
主动运输中载体蛋白的特点①一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合②转运时载体蛋白的空间结构会发生变化③空间结构的改变需要消耗能量
主动运输的其他实例 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等；肾小管上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等；植物根系细胞吸收等无机盐各类离子泵等……
问题：小肠绒毛上皮细胞通过消耗能量的主动运输吸收葡萄糖。这种以消耗能量为代价来吸收葡萄糖对细胞有何积极意义？
葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质，是细胞需要的物质，保证葡萄糖的供应是保障机体的能量供应的前提。
生命活动正是如此精妙！
分析影响主动运输速率的因素
物质的浓度载体蛋白的数量能量
如何验证能量对主动运输速率的具体影响？
尝试设计实验探究能量供应对主动运输速率的影响
建议材料和试剂：生长状况良好的绿萝植株幼苗若干、含KNO3营养液
提示：能量供应的不同可以体现在细胞中有氧呼吸强度的差异
要求：分组讨论写出简要的实验分组思路
活动三 图形判别——曲线图
（1）浓度差对物质跨膜运输的影响
浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。图1表示运输方式是______________，图2表示的运输方式是_______________________。图2在A点后浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是______________________________________。
载体蛋白的数量是有限的
知识总结 影响跨膜运输的因素
（2）载体蛋白数量对跨膜运输的影响
其他条件适宜的情况下，图3表示运输方式是___________________，图4表示的运输方式是_____________________，图5表示的运输方式是____________________。图5在B点后运输速率不再继续增加，原因是__________________________________ 。
（3）氧气含量对跨膜运输的影响
(1)氧气含量通过影响细胞______________________进而影响主动运输的速率。(2)其他条件适宜的情况下，图6表示运输方式是__________________________，图7表示的运输方式是____________________。(3)P点时:______________为物质的运输提供能量。(4)PQ段：随着氧气含量的增加,______________产生的能量越多，主动运输的速率越____________。(5)Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受______________________________以及其他限制因素的影响，运输速率不再增加。
(1)温度通过影响____________的流动性而影响物质运输速率；(2)温度通过影响______________活性而影响__________速率，从而影响物质运输速率。
第一类：直接消耗ATP的主动运输。
通常称为泵（ATP驱动泵）。
ATP驱动泵既是载体同时也是催化ATP水解的酶。
第二类：间接消耗ATP的主动运输。
如图：小肠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+需要消耗ATP。
肾小管上皮细胞吸收葡萄糖同上。
囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。
在农业生产中要给作物松土，是因为松土可以提高氧气浓度，促进跟细胞进行有氧呼吸，有利于植物生长从土壤吸收矿质元素和离子。
奥美拉唑是一种氢离子泵的抑制剂，使胃壁细胞内的氢离子不能转移到胃腔中，由于氢离子的缺乏而使胃酸的生成减少。
可用于治疗胃酸分泌过多引起的胃溃疡和十二指肠溃疡，服用一次药物后胃酸分泌量明显下降，最高可下降80％，作用时间可长达48小时。
蛋白质和多糖这样的大分子的运输应该如何进行？
LDL（低密度脂蛋白，包括胆固醇、脂肪酸和蛋白质）进入细胞的方式：胆固醇极难溶解，它以LDL的形式在血液中运输，并最终与细胞膜上的一种蛋白质相互识别并被“拽住”。细胞膜内陷形成小囊泡，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，即LDL进入细胞。 研究表明，某些患者体内不能合成这种识别LDL的蛋白质，导致胆固醇摄入的通道被堵，就会使胆固醇积累在血液中，黏附在血管壁上，造成动脉粥样硬化。人们饮食不合理，缺乏运动，吸烟，酗酒都会导致LDL升高。
1、LDL进入细胞内部的运输需要什么条件？2、该实例体现了细胞膜的什么特性？3、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，不喝酒。
能量、膜上的某种蛋白质
胞吞 大分子与膜上的蛋白质结合，细胞膜内陷形成小囊包围着大分子，小囊与细胞膜分离形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。实例——LDL进入细胞、变形虫摄取食物、
胞吐细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，与细胞膜融合，排出大分子的现象叫胞吐。实例——分泌蛋白的分泌过程等
又名溶组织阿米巴，属于原生动物门，肉足纲，根足亚纲。寄生在人的肠道内，自由生活，能溶解肠壁组织引起阿米巴痢疾。
脂质体(lipsme)：人工合成 ，把纯磷脂加在水中，可自我装配，自动形成封闭的直径从25nm-1mm的球形小泡。
电镜：显示膜双层结构的磷脂小泡－脂质体
细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础
胞吞胞吐的过程也需要蛋白质的参与，更离不开磷脂双分子层的流动性
顺浓度梯度不需要转运蛋白不需要能量
顺浓度梯度需要转运蛋白不需要能量
逆浓度梯度需要载体蛋白需要能量
主要运输大分子需要膜蛋白需要能量
分析以下物质进出细胞的方式：尿素（脂溶性小分子）进入肾小管上皮细胞氨基酸顺浓度梯度进入红细胞人的成熟红细胞逆浓度梯度吸收K+免疫细胞吞噬病原体植物根部吸收水分钠离子通过离子通道进入神经元胰腺细胞分泌胰蛋白酶痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织引发阿米巴痢疾
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