高中生物第三章细胞的结构和功能主动运输学案新人教必修

第2课时主动运输

目标导航 1.结合教材P55，简述物质主动运输的特点和意义。2.结合教材P56，说出大分子出入细胞的方式。

一、主动运输

1.运输方向

从低浓度一侧运输到高浓度一侧。

2.条件：(1)需要载体蛋白的协助。

(2)还需要消耗能量。

3.意义：保证了活细胞按照生命活动的需要，主动地选择并吸收营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。

4.实例

植物根细胞对矿质元素的吸收以主动运输为主，葡萄糖、氨基酸进入动物小肠绒毛上皮细胞也是主动运输。

二、细胞的胞吞与胞吐(阅读P56)

1.胞吞

当细胞摄取大分子时，大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部。

2.胞吐

细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成小囊泡，然后移动到细胞膜处，并与之融合将大分子排出细胞。

一、主动运输

1.主动运输

(1)实例

1

①植物根细胞对各种矿质元素的吸收。

②动物小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等各种营养物质。

③海带细胞从周围海水中吸收碘等。

(2) 模型

(3)意义：主动运输能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择并吸收营养物质，排出代谢产生的废物和对细胞有害的物质。可见，主动运输对于活细胞完成各项生命活动具有重要意义。

(4)影响主动运输的因素

①载体蛋白

a.载体蛋白具有特异性，不同物质的载体蛋白不同，不同生物膜上载体蛋白的种类和数量也不同(根本原因是由基因决定的)。

b.载体蛋白具有饱和现象，当细胞膜上的载体蛋白已经达到饱和时，细胞通过载体蛋白运输物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。

②能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如O2浓度、温度等。

2.三种跨膜运输的比较

运输方式

被动运输

主动运输自由扩散协助扩散

运输方向

高浓度→

低浓度高浓度→

低浓度

低浓度→

高浓度

是否需要

载体蛋白

不需要需要需要

是否消

耗能量

不消耗不消耗消耗图例

2

举例

O2、CO2、H2O、甘油、

乙醇、苯等出入细胞红细胞吸收葡萄糖

小肠上皮细胞吸收葡

萄糖、氨基酸、无机

盐等

1.结合主动运输所需要的条件分析，影响主动运输的细胞器主要有哪些？

答案核糖体、线粒体。

2.如图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。分析图表提供的信息，结合所学知识，回答问题。

哪种离子通过主动运输进入细胞？哪种离子通过主动运输排出细胞？你是如何作出以上判断的？

答案K＋和Mg2＋是通过主动运输进入细胞的。Na＋和Cl－是通过主动运输排出细胞的。因为以上四种离子细胞膜内外的浓度差较大，细胞只有通过主动运输才能维持这种状况。

3.主动运输需要的能量主要通过细胞进行有氧呼吸提供。植物生长需从土壤中吸收大量无机盐。请解释在农业生产中为什么要给作物松土？

答案松土增加土壤O2含量，促进有氧呼吸，有利于植物主动吸收各种无机盐离子。

4.为什么温度会影响物质的跨膜运输？

答案

1.甲(○)、乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如下图(颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是( )

3

4

A.乙进入细胞一定有载体蛋白的参与

B.乙运出细胞一定有载体蛋白的参与

C.甲进入细胞一定需要能量

D.甲运出细胞一定不需要能量

问题导析 (1)乙物质进入细胞是逆浓度梯度运输，一定是主动运输，要有载体蛋白的协助。 (2)

甲进入细胞是顺浓度梯度运输，只有主动运输才消耗能量。

(3)甲物质运出细胞是逆浓度梯度运输，一定消耗能量。

答案 A

一题多变

氧气的浓度主要通过影响细胞呼吸的强度，进而影响能量的供应。如图是物质跨膜运输方式与细胞中氧气浓度的关系：

(1)图1中物质的运输速率与氧气浓度__________，说明这种运输方式不需要__________，可能是____________________________________。

(2)图2中物质的运输在一定范围内，随着氧气浓度的增加，运输速率___________________，说明这种方式消耗__________，表示的是______________，MN 段运输速率不能继续上升，这是受________________________的限制。

答案 (1)无关 能量 自由扩散或者协助扩散

(2)加快 能量 主动运输 载体蛋白数量

二、细胞的胞吞和胞吐

1.胞吞和胞吐

(1)胞吞的过程

5 细胞外大分子――→附着于细胞膜上细胞膜凹陷小囊――→从膜上分离

小囊泡――→进入细胞内 胞吞的物质为固体则称为吞噬作用，若为液体则称为胞饮作用。变形虫利用胞吞作用来获取食物，哺乳动物的白细胞和吞噬细胞利用胞吞作用来消灭侵入的病菌。

(2)胞吐的过程

细胞内大分子――→形成小囊泡――→移动细胞膜――→与细胞膜融合排出细胞外

与胞吐相反，这些物质通过形成小囊泡从细胞内部逐步移到细胞表面，与细胞膜融合而把物质向外排出，如分泌抗体、激素等。

2.胞吞、胞吐与主动运输的比较

比较项目

胞吞和胞吐 主动运输 分子大小

大分子 小分子和离子

是否需要

载体蛋白

否

是 是否消耗能量

是 是 结构或功能基础

细胞膜的 流动性

细胞膜的 选择透过性

1.胞吞、胞吐的结构基础是什么？此时物质共穿过了几层生物膜？

答案 膜的流动性；0层。

2.人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞，这是细胞的什么作用？对于人体有什么意义？

答案 是细胞的胞吞作用；对人体有防御和保护作用。

3.分泌蛋白的分泌过程属于物质出入细胞的哪种方式？这种运输方式体现了细胞膜的什么特性？

答案 胞吐作用。细胞膜的流动性。

2.下图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述错误的是

( )

A.a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生

B.a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成

C.b表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新

D.b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式

问题导析(1)胞吞和胞吐是膜流动性的具体体现。

(2)胞吞是通过膜外表面的糖被识别，消耗能量进入细胞内。

(3)细胞分泌是高尔基体“出芽”形成的囊泡与细胞膜融合，将大分子物质排到膜外，因此，有部分高尔基体膜的成分转移到细胞膜。

(4)细胞排出废物和摄取养分的基本方式是利用膜的选择透过性直接通过细胞膜，以被动运输、主动运输等方式进行。

答案 D

一题多变

下列生理过程中，不能够用图中b表示的是( )

A.性激素的分泌

B.胰岛B细胞分泌胰岛素

C.胰岛A细胞胰高血糖素

D.肠腺细胞分泌肠液

答案 A

6

7

1.能够保证细胞按照生命活动的需要吸收营养物质的方式是( )

A.主动运输

B.自由扩散

C.渗透作用

D.胞吞作用

答案 A

2.白细胞能吞噬绿脓杆菌，与这一现象有关的是( )

A.主动运输

B.协助扩散

C.自由扩散

D.细胞膜的流动性 答案 D

解析 主动运输、被动运输是物质通过细胞膜出入细胞的两种主要方式。这两种方式运载的物质均是细胞要选择吸收的离子、小分子和水分子等，而大分子物质或像绿脓杆菌类是不能通过这两种方式进入细胞的，而只有通过细胞膜的流动性来“内吞”到细胞内。

3.关于下面概念图的分析正确的是(

)

A.①和②所示的过程都需要消耗能量

B.只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质

C.大分子只有通过①所示的过程才能进入细胞

D.果脯腌制时蔗糖进入细胞与过程①和②有关

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