新人教版高中生物学必修一分子与细胞4.2主动运输与胞吞、胞吐
新教材人教版高中生物必修一4.2 主动运输与胞吞、胞吐
2、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， 将大分子排出细胞。
实例：乳腺细胞分泌乳 腺蛋白，消化腺细胞分 泌消化酶；免疫细胞分 泌抗体；胰岛细胞分泌 胰岛素等。
思考·讨论
1、胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系？ 细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过
第4章第2节 主动运输与胞吞、胞吐
1、阐明主动运输的
。
2、举例说明胞吞和胞吐的过程。
3.利用细胞膜的
解释各种物
质跨膜运输的方式。
问题探讨
人体甲状腺分泌的甲状腺激素，在生 命活动中起着重要作用。碘是合成甲状腺 激素的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞内 碘浓度比血液中的高20-25倍。 讨论 1、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动 运输吗？ 不是。 2、联想逆水行舟的情形，甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞提供能 量？ 需要细胞提供能量。 3、这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性？
实例：变形虫摄取有机物颗粒、分泌蛋白排出细胞。
1、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，形成 囊泡，进入细胞内部。
实例：变形虫吞噬单细胞 生物等食物；人体白细胞 吞噬细菌、异物等。
特点：不需要载体蛋白、 需要细胞膜上特定蛋白质 的识别；需要细胞呼吸所 释放的能量。
2020/11/25
主动运输
逆浓度梯度
低浓度 高浓度
需要
是否需要消耗能量体（氧气、 二氧化碳）、脂溶 性小分子（甘油、 乙醇、苯等）
水分子*、离子、 葡萄糖、氨基酸 顺浓度梯度运输
离子或其他物质 逆浓度梯度运输
影响运输的因素
浓度差的 大小
4.2主动运输与胞吞、胞吐教学设计-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1
主动运输与胞吞、胞吐教学设计一、教材分析本节为人教版高中生物学必修一《分子与细胞》第4章第2节的内容，前面章节已学习了第2章组成细胞的分子的种类和功能;第3章第1节细胞膜的结构和功能、第2节细胞器之间的协调配合中分泌蛋白的合成和运输;第4章第1节被动运输，都为本课时内容的学习奠定了基础。
从被动运输到主动运输与胞吞胞吐，从简单到复杂，符合学生的认知规律;从生物膜的结构到物质跨膜运输的功能，体现了结构与功能相适应的生命观念。
主动运输与胞吞，胞吐都依赖于细胞提供能量，帮助学生建立物质与能量观。
本节是能源物质ATP在高中教材中首次出现，为第5章第2节细胞的能量“货币”ATP的学习打下基础。
具有承上启下的作用。
二、学情分析学生通过对蛋白质，细胞膜、细胞器等内容的学习，初步建立了结构与功能相适应的观点;通过本单元第1、2课时的学习，能知道物质进出细胞有不同的方式，并能阐明两种被动运输方式(自由扩散，协助扩散)的异同，为进一步学习主动运输奠定了基础。
通过分泌蛋白的合成和分泌过程的学习,为理解胞吞、胞吐的过程和意义做了铺垫。
但是学生对不同物质跨膜运输的方式了解还不够全面，通过本节课的学习进一步完善知识，提升对资料分析和图像分析的科学思维能力。
三、教学目标（一）通过对主动运输、胞吞胞吐的过程、特点、意义的学习，能建立结构与功能观，物质与能量观。
（生命观念）（二）基于特定的生物学事实，能阐明主动运输与胞吞、胞吐的过程及特点;能运用模型与建模的科学思维方法把不同跨膜运输的方式进行模型的构建。
（科学思维）（三）通过对无机盐离子进入山银花根部细胞的方式的探究，能够针对特定情境提出可探究的问题，设计实验，分析结果并得出结论。
（科学探究）（四）通过对胰岛B细胞分泌大分子物质胰岛素降低血液中葡萄糖浓度的学习，领悟细胞的物质输入与输出对人们健康生活的意义，增强社会责任感。
（社会责任）四、教学重难点（一）教学重点1.阐明主动运输的过程、特点；2.胞吞胞吐的过程。
新教材4.2.主动运输与胞吞、胞吐人教版高中生物必修一优质课件
胞吐
胞吞胞吐：
细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细
胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫作胞吐 （教材P71）
进行胞吞与胞吐的物质一定是生物大分子吗？ 不一定
特例：神经递质
胞吞胞吐
胞吞 细胞外
胞吐 细胞外
细胞内
细胞内
实例：吞噬细胞吞噬抗原等
实例：分泌蛋白的分泌，如胰岛 素、消化酶等
O
浓度差
O
能量
影 响
自由扩散
协助扩散
主动运输
因
浓度差
浓度差
载体蛋白
素
载体蛋白 能量
载体有专一性和数量是有限的 因此，在协助扩散和主动运输中，具有“饱和效应”
细胞外
细胞内
a
b
能量
主动运输（如a、e） 协助扩散（如c、d） 自由扩散（如b）
c
d
e 能量
代表各种物质分子或离子
注 主动运输不一定都是逆浓度梯度， 比如饭后小肠上皮细胞吸收葡萄 糖属于主动运输，但是细胞外的 葡萄糖浓度可能高于细胞内
细胞外
细胞内
细胞外 细胞内
主动运输在自然状态下逆浓度梯度进行，运输过 程中需要消耗能量以改变载体蛋白的构象
主动运输
2.运输方向：低浓度向高浓度
逆浓度梯度
3.特点：需要载体，需要能量(ATP) 4.实例：无机盐离子，氨基酸、葡 萄糖等 5.影响主运输的因素：物质的浓度、载体蛋白的种类和数量、能量 6. 载体蛋白具有专一性
扩
散 速
P点后运输速率受
载__体___蛋__白__数___量__制约
扩 B点之后运输速率不变的原因
散 速
是：膜__上__载__体__蛋__白__数__量__有__限___
人教版生物必修一4.2主动运输与胞吞、胞吐
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
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（ A ）
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
被动运输与胞吞胞吐
学习目标
1．掌握主动运输的特点和实例； 2．了解胞吞、胞吐过程的特点和意义； 3．了解物质跨膜运输的方式与细胞膜结构 之间的关系。
人体甲状腺分泌的
甲状腺激素，在生命活 动中起着重要作用。碘 是合成甲状腺激素的重 要原料。甲状腺滤泡上 皮细胞内碘浓度比血液 中的高20〜25倍。
甲状腺滤泡上皮细胞
被动运输与主动运输的比较
物质跨膜运输的 方式
被动运输
自由扩散
协助扩散
主动运输
运输方向
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需要转运蛋 白
是否消耗能量 （ATP）
不需要
需要
不消耗
需要 消耗
实例
氧气、水、甘油 等通过细胞膜
葡萄糖通过红细 胞
水通过水通道 K+通过离子通道
葡萄糖、氨基酸 通过小肠上皮细 胞膜；离子通过
2.新生儿小肠上皮细胞通过消耗能量，可以直接吸收 母乳中的免疫球蛋白（大分子物质）和半乳糖。这两 种物质被吸收到血液中的方式依次是（ B ）
A．主动运输、主动运输 B．胞吞、主动运输 C．主动运输、胞吞 D．被动运输、主动运输
3.如下图所示，不能够表达下列哪些生理过程（C ）
A．抗体的分泌 B．胰岛细胞分泌胰岛素 C．小泡内的物质穿过2层磷脂分子 D．肠腺细胞分泌肠液
新教材高中生物必修一第4章 第2节 主动运输与胞吞、胞吐
第2节主动运输与胞吞、胞吐一、主动运输1．物质运输方向物质逆浓度梯度进行跨膜运输。
2．条件需要细胞膜上相应载体蛋白的协助；消耗细胞内化学反应所释放的能量。
3．实例K＋、Ca2＋、Na＋等离子通过细胞膜；氨基酸、葡萄糖进入小肠上皮细胞。
4．意义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。
(1)相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内()(2)葡萄糖都以协助扩散的方式进入细胞()(3)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()答案(1)×(2)×(3)×根据资料回答问题：(1)资料一H2PO－4的跨膜运输为开展用大蒜治理水体富营养化的研究，科研人员配制了浓度为0.01 mmol/L、0.025 mmol/L、0.1 mmol/L、0.25 mmol/L、0.5 mmol/L、0.75 mmol/L、1.00 mmol/L等9种不同浓度的KH2PO4溶液，将大蒜的根系分别全部浸入200 mL上述9种溶液中，其他培养条件相同且适宜。
4 h 后取出植株，测定得到下图所示的大蒜根系吸收磷的速率曲线。
①请据图推测大蒜细胞吸收磷是哪种运输方式？提示可能是协助扩散或主动运输。
②在0.01 mmol/L和0.025 mmol/L的KH2PO4组中，大蒜根细胞中磷酸盐浓度为0.04～0.12 mmol/L，这种逆浓度梯度发生的运输符合协助扩散的特点吗？提示不符合。
③逆浓度梯度的运输既然能发生，抵消化学势能障碍的能量来自细胞内化学反应所释放的能量。
(2)资料二H2PO－4载体观察真核细胞膜上磷酸盐载体结构，其中的分子(中央圆圈圈定)为磷酸盐离子。
当能量作用于磷酸盐载体时，载体蛋白空间结构发生改变，把磷酸盐从细胞外转运到细胞内。
磷酸盐载体能特异性地识别磷酸盐离子与载体蛋白特定的空间结构有关。
(3)①结合资料一、二，分析植物吸收磷酸盐需要的条件有能量和载体蛋白。
人教版高中生物必修一第4章第2节主动运输与胞吞、胞吐
第2节主动运输与胞吞、胞吐学习目标核心素养1．举例说明物质出入细胞的主动运输方式和胞吞与胞吐。
2.掌握物质跨膜运输方式的判断方法。
(重难点)1．通过对物质跨膜运输的方式和胞吞与胞吐的学习，形成物质与能量的生命观念。
2.通过对物质运输的方式的学习，养成模型与建模的科学思维方式。
一、主动运输1．物质运输方向：物质逆浓度梯度进行跨膜运输。
2．条件：需要细胞膜上相应载体蛋白的协助；消耗细胞内化学反应所释放的能量。
3．实例：K＋、Ca2＋、Na＋等离子通过细胞膜。
4．意义：保证了活细胞和个体生命活动的需要，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。
二、胞吞与胞吐1．胞吞：大分子与膜上的蛋白质结合引起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，进入细胞内部的现象。
2．胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，然后移动到细胞膜处，并与之融合将大分子排出细胞的现象。
三、细胞的物质输入和输出的基础1．转运蛋白的种类和数量或空间结构的变化对物质跨膜运输起决定性作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
2．胞吞或胞吐过程需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。
1．主动运输过程中，需要载体蛋白的协助和消耗能量。
()2．被动运输都既不需要消耗能量，也不需要借助膜上的转运蛋白。
() 3．分泌蛋白主要通过主动运输的方式排到细胞外。
()4．液泡中积累了大量离子，故液泡不具有选择透过性。
()5．组织细胞吸收氧的速率取决于细胞内外氧的浓度差。
()6．细胞胞吞、胞吐大分子物质不消耗能量。
()提示：1．√2．×被动运输包括自由扩散和协助扩散，二者都不需要消耗能量，但协助扩散需要借助膜上的转运蛋白。
3．×分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐。
4．×液泡中积累了大量离子依赖于液泡膜具有选择透过性。
5．√6．×胞吞、胞吐过程要消耗能量。
新人教版高中生物必修一《第4章第2节-主动运输与胞吞、胞吐》新版课件精选全文
桐花树的泌盐现象
主动运输的意义：主动运输普遍存在于动植 物和微生物细胞中，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求。
注意：不同离子或分子的大小和性质不同，所以不同转运
蛋白质的空间结构差别也很大，一种转运蛋白通常只能运
输一种或一类离子或分子。
能量
比较协助扩散与主动运输的异同
协助扩散
主动运输
运输物质 相同 是否需要
转运蛋白
离子或小分子 需要转运蛋白
运输方向 顺浓度梯度 逆浓度梯度 不同 是否消耗
细胞能量 不消耗细胞能量 消耗细胞能量
甲状腺滤泡上皮 细胞吸收I-的过 程
Na+
I-
能量
甲状腺滤泡上皮细胞吸收 I是主动运输的过程
盐腺
盐液 海鸟（海鸥）的盐腺
内质网
高尔基体
合成的蛋白质
囊泡
这种大分子物质排出细胞的过程叫作胞吐。
大分子 膜蛋白
大分子进细胞的 电镜照片 示意图
细胞内 细胞膜
水分子 溶质分子
下面请大家再看两个单细胞生物进行胞吞和胞吐的例子。
痢疾内变形虫这种病原体通过饮食传播，这提醒我 们要注意饮食卫生、培养良好的个人卫生习惯来预防阿 米巴 痢疾等传染性疾病。
皮细胞吸收碘离子的方式
人体甲状腺分泌的甲状腺激素，在生命活动中起着重要 作用。碘是合成甲状腺激素的重要原料。甲状腺滤泡上皮细 胞内碘浓度比血液中的高20~25倍。
甲状腺滤泡 上皮细胞
甲状腺
碘浓度高
碘浓度低
1.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗？ 2.联想逆水行舟的情形，甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否 需要细胞提供能量？
人教版高中生物必修第1册 第4章 2 主动运输与胞吞、胞吐
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第4章 细胞的物质输入和输出
下图为不同的物质进出细胞的几种方式，请据图思考如下问题：
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第4章 细胞的物质输入和输出
【答案】A 【解析】细胞内的物质先与开口朝内的载体蛋白结合，然后在能量 的驱动下，载体蛋白开口朝外，将物质释放出去；细胞膜具有选择透过 性；磷脂的运动不能使离子过膜的通道自动开闭；图示的离子过膜方式 既需要载体蛋白又需要能量，为主动运输。
第4章 细胞的物质输入和输出
(1)图2所示方式为_______，其特点是________________________。 (2) 图 3 所 示 方 式 为 ________ ， 其 与 图 2 相 比 ， 最 主 要 区 别 是 ____________，其运输动力是______________。 (3)图4所示运输方式是________，你的判断依据是____________。 (4)图5所示一般指哪类物质进出细胞的方式，这种物质运输方式的 名称是什么？
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第4章 细胞的物质输入和输出
C．该图说明不同生物膜在结构上具有一定的联系 D．该图说明胞吞和吞噬都是需要消耗能量的过程 【答案】D 【解析】胞吞和吞噬，这两个过程中通过具膜小泡的形成和具膜小 泡与细胞膜的融合来实现，体现了生物膜在结构上具有一定的流动性， A正确；由题图可知溶酶体是高尔基体分离的囊泡结构，说明高尔基体 与溶酶体的形成有关，B正确；
人教版高中生物必修第1册 4.2第2节 主动运输与胞吞、胞吐
(2)痢疾内变形虫吞噬肠壁组织细胞与细胞膜的__流_动__性___有关。 (3)如何预防阿米巴痢疾？
注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施。
2．离子和小分子物质可以通过被动运输和主动运输进出细胞，而大 分子和颗粒性物质主要通过胞吞和胞吐进出细胞。分析如图，思考探 究下列问题：
2．(合格考)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，进入方式是“被动运输” C．水溶性物质，进入方式是“主动运输” D．水溶性物质，进入方式是“被动运输”
细胞。
(3)胞吞和胞吐都会发生膜的弯曲、折叠和融合，这主要体现了生物 膜的什么特性？
流动性
(4)如果用抑制剂降低细胞呼吸，细胞的能量供应减少，胞吞和胞吐 也会受到影响，这说明什么？
胞吞和胞吐需要消耗能量。
[微点拨] 有关物质跨膜运输的5个不一定 (1)需要载体蛋白协助的运输方式不一定是主动运输，还可能是协助 扩散。 (2)消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输，胞吞和胞吐也消耗 能量。 (3)从高浓度到低浓度的运输方式不一定是自由扩散，还可能是协助 扩散。 (4)生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如RNA和蛋白 质可通过核孔出入细胞核。 (5)同一种物质进入不同细胞的跨膜运输方式可能不同，如人体红细 胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的 方式为主动运输。
[方法链接] 物质出入细胞方式的判断
人教版生物必修一4.2.主动运输与胞吞、胞吐
二、胞吞与胞吐
1、胞吞：当细胞摄取大分子时，首先大分子与膜上的蛋白质结合， 从而引起这部分细胞膜向内内陷形成小囊，包围着大分子，然后， 小囊从细胞膜上分离下来形成囊泡，进入细胞内部这种现象叫胞吞。 如变形虫摄取水中有机物颗粒。
需 要 能 量
接触
凹陷
包围
分离
胞吞形成的囊泡，在细胞内可 以被溶酶体降解！
原因：一种载体蛋白只能与一种或一类的离子或分子结合
7. 主动运输的意义 主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择 吸收所需营养物质，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。
扩
散 速
P点后运输速率受
载__体___蛋__白__数___量__制约
扩 B点之后运输速率不变的原因
物质运输方式的比较
项目 运输方向 载体蛋白 细胞内的能量代表例子自由扩散协助扩散
顺浓度梯度 顺浓度梯度
不需要
需要
不消耗
不消耗
氧气、水、甘油 等通过细胞膜
葡萄糖通过红细胞 水通过水通道 K+通过离子通道
主动运输
逆浓度梯度 需要
需要消耗
葡萄糖、氨基酸通 过小肠上皮细胞膜； 离子通过细胞膜等
大分子可以穿过细胞膜吗？
究发现CFTR是通道蛋白，其并不与氯离子结合，ATP作用是改变CFTR的构象，使CFTR 在“开放”和“关闭”两种状态之间转换。
细胞外
细胞内 a
bc
能量
主动运输（如a、e） 协助扩散（如c、d） 自由扩散（如b）
d
e
能量
代表各种物质分子或离子
注 主动运输不一定都是逆浓度梯度， 比如饭后小肠上皮细胞吸收葡萄 糖属于主动运输，但是细胞外的 葡萄糖浓度可能高于细胞内
4-2 主动运输与胞吞、胞吐 课件 2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1-PPT
应用·评价
1．由受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大
分子。其过程如图所示，下列有关叙述错误的是
()
A．该过程以膜的流动性为基础 B．由受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能 C．Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式运输 D．该过程不能体现细胞膜的选择透过性
解析：由图示可知，受体介导的胞吞作用是生物大分子的运输过程，以膜的 流动性为基础，存在细胞识别并需内部供能，但不能体现膜的选择透过性。 Na＋、K＋为小分子物质，不能通过此种方式运输。 答案：C
深化·认知 一、在“思考探究”中解惑 1．如图是物质进出细胞的有关模型，据图思考讨论：
(1)图甲、乙表示的物质进出细胞方式一样吗？为什么？ 提示：不一样。图甲中 a 点以后物质是逆浓度梯度运输，为主动运输；图乙 中物质顺浓度梯度运输，需要载体蛋白，但不消耗能量，为协助扩散。
(2)图乙的物质运输方式也可以逆浓度梯度进行吗？ 提示：不能，逆浓度梯度运输一定消耗能量。 (3)说出 Na＋、K＋和 Ca2＋等和其他物质逆浓度梯度跨膜运输的方式和过程。 提示：主动运输。首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合。结合后，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，进而将它所 结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又 恢复原状，又可以去转运同种的其他离子或分子。 2．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？ 提示：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。
应用·评价
1．下列过程属于主动运输的是
()
A．酒精进入胃黏膜细胞