資源簡介

第四章 細胞的物質輸入和輸出
4.1 物質跨膜運輸的實例
一、1.滲透作用：水分子（溶劑分子）通過半透膜的擴散作用。
2..發生滲透作用的條件： ①具有半透膜 ②膜兩側有濃度差
二、細胞的吸水和失水是順相對含量（順濃度）的梯度跨膜運輸
即水的流動方向為（水從水多→水少，或說水從溶液濃度低→溶液濃度高）
溶液越濃越吸水
1.動物細胞吸水失水
2.植物細胞吸水失水
①植物細胞內的液體環境主要指液泡中的細胞液
②原生質層：細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質，相當于一層半透膜。
③實驗中：紫色的洋蔥鱗片葉外表皮做臨時裝片
（1）當紫色洋蔥外表皮細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中：發生質壁分離
（2）將上面細胞再浸潤在清水中時：質壁分離復原
現象 試劑 中央液泡的大小 中央液泡的顏色 原生質層的位置 細胞的 大小 細胞吸水或失水
蔗糖溶液 變小 變深 原生質層脫離細胞壁 基本不變 細胞失水
清水 變大 變淺 原生質層恢復原來位置 基本不變 細胞吸水
對植物細胞質壁分離及復原現象的解釋是：__原生質層__相當于一層半透膜，它的伸縮性比細胞壁的_大__。當植物細胞液的濃度<外界溶液的濃度時，細胞失水，發生質壁分離現象；當植物細胞液的濃度>外界溶液的濃度時，細胞_吸水_，發生質壁分離復原現象。
若外界溶液是高濃度的KNO3溶液，植物細胞發生質壁分離后自動復原
細胞壁是全透性的
三、細胞膜和其他生物膜是選擇透過性膜，這種膜可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過
4.2 生物膜的流動鑲嵌模型
一、對生物膜結構的探索
1.歐文頓：膜是由脂質組成的
2.兩位荷蘭科學家：發現紅細胞中提取的脂在質空氣—水界面上鋪成一層，得出結論：細胞中的脂質分子排列為兩層
磷脂分子
3.羅伯特森：電鏡下看到細胞膜暗—亮—暗三層結構，提出生物膜都由蛋白質—脂質—蛋白質三層結構構成，且把生物膜描述為靜態結構
4.1970年，科學家用熒光標記法將小鼠細胞和人細胞融合實驗表明細胞膜具有流動性
二、流動鑲嵌模型：桑格與尼克森提出
1.磷脂雙分子層構成膜的基本支架，這個支架具有流動性
2.蛋白質鑲、嵌、貫穿在磷脂雙分子層中，大多數蛋白質具有流動性。
糖被（糖蛋白鋪成一層）存在于細胞膜的外表，與細胞識別有關。
三、生物膜結構特點：具有一定的流動性；功能特點：選擇透過性。
生物大分子以碳鏈為骨架
細胞骨架是：蛋白質纖維
膜的基本支架：磷脂雙分子層
4.3 物質跨膜運輸的方式
一、運輸方式
物質出入細胞的方式 被動運輸 主動運輸 胞吞胞吐
自由擴散 協助擴散
運輸方向 物質多→物質少 （即物質濃度高→物質濃度低） 順濃度梯度跨膜運輸 物質少→物質多 （即物質濃度低→物質濃度高） 逆濃度梯度跨膜運輸 細胞內→細胞外
是否需要 載體 × √ √ ×
是否消耗 能量 × × √ √
圖例 ① ② ③ ④
舉例 氣體（O2、CO2）；H2O； 脂溶性物質（甘油、乙醇、苯） 紅細胞吸收葡萄糖 小腸吸收 葡萄糖、氨基酸、無機鹽（離子） 生物大分子（蛋白質、核酸、多糖）
影響運輸的因素 細胞內外濃度差 ①細胞內外濃度差 ②載體蛋白種類和數量 ①載體數量 ②O2濃度 ③溫度 ①O2濃度 ②溫度
穿膜數量 1 1 1 0
穿磷脂雙分子層數量 1 1 1 0
穿磷脂分子層數量 2 2 2 0
二、影響跨膜運輸的因素
底物濃度（反應物濃度）
2.氧氣濃度
3.溫度
酶催化細胞呼吸產生能量，溫度影響酶的活性

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