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第2節(jié)主動運輸與胞吞 胞吐 2019 09 1 人體甲狀腺分泌的甲狀腺激素 在生命活動中起著重要作用 碘是合成甲狀腺激素的重要原料 甲狀腺濾泡上皮細胞內(nèi)碘濃度比血液中的高20 25倍 討論1 甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘是通過被動運輸嗎 2 聯(lián)想逆水行舟的情形 甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘是否需要細胞提供能量 3 這在各種物質(zhì)的跨膜運輸中是特例還是有一定的普遍性 2 無論是植物細胞 動物細胞還是微生物細胞 都有許多物質(zhì)的跨膜運輸是逆濃度梯度的 例如 小腸液中氨基酸 葡萄糖的濃度遠遠低于它們在小腸上皮細胞中的濃度 但它們?nèi)匀荒鼙恍∧c上皮細胞吸收 人紅細胞中K 的濃度比血漿高30倍 輪藻細胞中K 的濃度比周圍水環(huán)境高63倍 這些物質(zhì)為什么能逆濃度梯度運輸呢 3 一 主動運輸 小腸吸收氨基酸 葡萄糖 K Na 等 特點 逆濃度梯度運輸 需要載體蛋白 需要消耗細胞內(nèi)化學反應所釋放的能量 實例 物質(zhì)逆濃度梯度進行跨膜運輸 需要載體蛋白的協(xié)助 同時還需要消耗細胞內(nèi)化學反應所釋放的能量 這種方式叫作主動運輸 4 主動運輸?shù)囊饬x 主動運輸普遍存在于動植物和微生物細胞中 通過主動運輸來選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì) 排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì) 從而保證細胞和個體生命活動的需要 5 與主動運輸關(guān)系最密切的兩種細胞器是什么 核糖體和線粒體 想一想 6 囊性纖維化發(fā)生的一種主要原因是 患者肺部支氣管上皮細胞表面轉(zhuǎn)運氯離子的載體蛋白的功能發(fā)生異常 導致患者支氣管中黏液增多 造成細菌感染 這一發(fā)現(xiàn)給囊性纖維化的治療帶來了新的希望 7 順濃度梯度 不需要 不需要 順濃度梯度 逆濃度梯度 需要載體蛋白 需要 不需要 需要 自由擴散 協(xié)助擴散 主動運輸 O2 CO2 甘油 乙醇 苯 維生素D等 離子和一些小分子有機物如葡萄糖 氨基酸等 小腸吸收葡萄糖 氨基酸 K Na 等 8 影響被動運輸和主動運輸?shù)囊蛩?溫度可影響生物膜的流動性和酶的活性 因而會影響物質(zhì)運輸?shù)乃俾?2 氧氣濃度 3 溫度 1 物質(zhì)濃度 9 二 胞吞與胞吐 轉(zhuǎn)運蛋白雖然能夠幫助許多離子和小的分子通過細胞膜 但是 對于像蛋白質(zhì)和多糖這樣的生物大分子的運輸卻無能為力 變形蟲攝取水中的有機物顆粒 就需要解決大分子物質(zhì)進入細胞的問題 10 11 細胞需要外排的大分子 先在細胞內(nèi)形成囊泡 囊泡移動到細胞膜處 與細胞膜融合 將大分子排除細胞 這種現(xiàn)象叫胞吐 當細胞攝取大分子時 首先是大分子附著在細胞膜的表面 從而引起這部分細胞內(nèi)陷形成小囊 包圍著大分子 然后小囊從細胞膜上分離下來 形成囊泡 進入細胞內(nèi)部 這種現(xiàn)象叫胞吞 胞吞 胞吐 12 13 14 變形蟲既能通過胞吞攝取單細胞生物等食物 又能通過胞吐排出食殘渣和廢物 在人體腸道內(nèi)寄生的一種變形蟲 痢疾內(nèi)變形蟲 能通過胞吐作用分泌蛋白分解酶 溶解人的腸壁組織 通過胞吞作用 吃掉 腸壁組織細胞 并引發(fā)阿米巴痢疾 這種病原體通過飲食傳播 注意個人飲食衛(wèi)生 加強公共衛(wèi)生建設是預防阿米巴痢疾的關(guān)鍵措施 15 綜上所述 除一些不帶電荷的小分子可以自由擴散的方式進出細胞外 離子和較小的有機分子 如葡萄糖和氨基酸等 的跨膜運輸必須借助于轉(zhuǎn)運蛋白 這又一次體現(xiàn)了蛋白質(zhì)是生命活動的承擔者 一種轉(zhuǎn)運蛋白往往只適合轉(zhuǎn)運特定的物質(zhì) 因此 細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的種類和數(shù)量 或轉(zhuǎn)運蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化 對許多物質(zhì)的跨膜運輸起著決定性的作用 這也是細胞膜具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 像蛋白質(zhì)這樣的生物大分子 通過胞吞或胞吐進出細胞 其過程也需要膜上蛋白質(zhì)的參與 更離不開膜上磷脂雙分子層的流動性 16 1 下列物質(zhì)進出細胞的過程與線粒體密切相關(guān)的是 酒精被胃黏膜吸收 細胞與內(nèi)環(huán)境進行氣體交換 腎小管壁上皮細胞吸收原尿中的葡萄糖 小腸絨毛上皮細胞吸收氨基酸A B C D B 練一練 17 2 下列物質(zhì)中以相同方式通過細胞膜的是A 甘油和二氧化碳B 鈉離子和水C 氨基酸和水D 葡萄糖和糖原 A 18 3 小腸上皮細胞含有大量的線粒體 與這一結(jié)構(gòu)特征相適應的細胞膜功能是A 自由擴散B 協(xié)助擴散C 主動運輸D 滲透作用 C 19 4 透析型人工腎起關(guān)鍵作用的是人工合成的血液透析膜 其作用是能把病人血液中的代謝廢物透析掉 這是模擬了生物膜的A 流動性特點B 保護作用C 選擇透過性D 主動運輸 C 20 5 若對離體的心肌細胞施用某種毒素 可使心肌細胞對鉀吸收量明顯減少 而對鈉吸收則不受影響 這種毒素的作用是A 抑制呼吸酶的活性B 抑制載體的活動C 改變了細胞膜的結(jié)構(gòu)D 改變了細胞膜兩側(cè)的濃度 B 21 22