第2节主动运输与胞吞、胞吐
第四章细胞的物质输入和输出
学习目标：
1、主动运输的特点，对于细胞生活的意义。
2、胞吞、胞吐的特点，对于细胞生活的意义。
3、物质跨膜运输的方式与细胞膜结构的关系。
小分子物质（如：乙醇、甘油、O2、CO2）等。
离子或小分子物质（如：葡萄糖、氨基酸）等。
运输方式
被动运输
运输方向
顺浓度梯度
是否需要载体蛋白
不需要
（自由扩散）
需要
（协助扩散）
是否需要能量
不需要
举例
氧、二氧化碳以及甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物
离子和葡萄糖、氨基酸等一些小分子有机物
物质都是通过被动运输进出细胞的吗？
（2020·山东·统考高考真题）碘是甲状腺激素合成的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞膜上的钠-钾泵可维持细胞内外的Na^+浓度梯度，钠-碘同向转运体借助Na^+的浓度梯度将碘转运进甲状腺滤泡上皮细胞，碘被甲状腺过氧化物酶活化后，进入滤泡腔参与甲状腺激素的合成。请回答下列问题：
（1）甲状腺滤泡上皮细胞摄取碘的方式是________。
（2）钠-钾泵在维持细胞内外Na^+浓度梯度的过程中，需要消耗能量，其能量来源是________。
（3）若用某种药物抑制甲状腺滤泡上皮细胞的呼吸作用，一段时间后，该细胞对碘的摄取量会________，原因是________。
答案：（1）主动运输；（2）ATP水解；（3）减少；细胞呼吸被抑制，产生的ATP减少，钠-钾泵活动减弱，细胞内外Na^+浓度梯度减小，钠-碘同向转运体转运碘的能力下降，导致细胞对碘的摄取量减少。
碘浓度低
碘浓度高
问题探讨
讨论：
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？
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？
不是
需要提供能量
具有普遍性
人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍。
轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。
细胞如何吸收这些低浓度的离子和分子？
卡车载球上坡
高处
低处
从低到高
需要载体
需要能量
一、主动运输
观察左图，分析Na+和K+通过细胞膜的过程具有什么特点。
方向
低浓度→高浓度
是否需要载体蛋白
是否需要能量
过程：
被转运分子或离子
载体蛋白
载体蛋白空间结构变化
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，这种方式叫作主动运输。
注意：
不同离子或分子的大小和性质不同，所以不同蛋白质的空间结构差别也很大，一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。
一、主动运输
2.下图表示细胞膜的结构和物质进出细胞的方式，下列说法不正确的是()
习题巩固
D
A．在图①a～e过程中，代表细胞分泌Na＋的过程是e
B．在图①所示的结构中，主要由A物质决定着不同生物膜的功能差异
C．与图②中曲线Ⅰ相符的过程是图①中的过程a或e
D．在图①所示的结构中，A和B物质大都不是静止的
【资料1】盐腺，部分鸟类和爬行类所具有的排盐腺体。因位于眶部，所以又称眶腺。分泌物的主要成分是氯化钠。生活在海边和海中的海鸟、海蜥蜴等动物的盐腺尤为发达，用于排出体内多余的盐分借以保持体液的渗透平衡。
【资料2】泌盐植物又叫排盐植物，这类植物能像人出汗一样，把盐分排出体外；如柽柳属和匙叶草属植物，它们生长在盐分较多的环境中，虽然吸收了大量的盐分，但却能通过吐盐结构--盐腺，将盐排出体外，这样就避免了盐分的危害。
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要。
主动运输与被动运输的比较
自由扩散
协助扩散
主动运输
运输
方向
载体
蛋白
能量
实例
低高
高低
高低
不需要
不需要
需要
不需要
不需要
需要
H2O,CO2
葡萄糖进入红细胞
葡萄糖进入小肠上皮细胞
与社会的联系
囊性纤维病发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。
二、胞吞与胞吐
大分子物质又是如何进出细胞的呢？
大分子与膜上蛋白质结合
细胞膜凹陷形成小囊泡
小囊泡进入细胞内部
胞吞、胞吐的特点：
依赖膜的流动性；
需要能量；
需要膜上蛋白质参与
三、影响物质跨膜运输的因素
1.物质浓度（一定浓度范围内)
自由扩散
顺浓度梯度，扩散速率与细胞内外浓度差成正比。
协助扩散或主动运输
P点之后运输速率不变的原因是：膜上转运蛋白数量有限（主动运输还可能与能量有关）。
主动运输
P点之细胞内浓度大于细胞外浓度，细胞内浓度继续增加