資源簡介

第三單元 物質出入細胞的方式
1.滲透作用
（1）含義：水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴散。
（2）方向：從水相對含量高的一側向相對含量低的一側滲透。
（3）滲透現(xiàn)象：
2.水進出動物細胞（以哺乳動物紅細胞為例）
（1）動物細胞所形成的“滲透裝置”
半透膜：細胞膜。
濃度差：細胞質與外界溶液之間的濃度差。
（2）現(xiàn)象
當外界溶液濃度大于細胞質的濃度時，細胞失水。
當外界溶液濃度等于細胞質的濃度時，水分子進出平衡。
當外界溶液濃度小于細胞質的濃度時，細胞吸水。
3.水進出植物細胞（以成熟植物細胞為例）
（1）半透膜（原生質層）：細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。
（2）濃度差：細胞液與外界溶液之間的濃度差。
外界溶液濃度大于細胞液濃度時，發(fā)生質壁分離現(xiàn)象。
外界溶液濃度小于細胞液濃度時，發(fā)生質壁分離復原現(xiàn)象。
※半透膜、選擇透過性膜以及生物膜的區(qū)別：
概念范疇 特點
半透膜 物理學上的概念 物質能否通過半透膜取決于半透膜孔隙直徑的大小
選擇透過性膜 生物學上的概念 具有生物活性，即使是小分子，只要不是細胞選擇吸收的，也不能通過。選擇透過性膜可以看成是功能完善的一類半透膜
生物膜 活的生物膜屬于選擇透過性膜。當細胞死亡后，細胞膜等生物膜變?yōu)槿感?br/>4.植物細胞的質壁分離與復原
（1）實驗原理：成熟的植物細胞的原生質層相當于一層半透膜，細胞液具有一定的濃度，能夠滲透失水和吸水。
（2）實驗步驟及現(xiàn)象：
制作裝片：制作洋蔥鱗片葉外表皮的臨時裝片。
低倍鏡觀察：有一個紫色的中央大液泡，原生質層緊貼細胞壁。
滴加蔗糖溶液：在蓋玻片的一側滴加蔗糖溶液，在另一側用吸水紙吸引。
低倍鏡觀察：觀察液泡大小和原生質層的位置。
滴加清水：在蓋玻片的一側滴加清水，在另一側用吸水紙吸引。
低倍鏡觀察：觀察液泡大小和原生質層的位置。
（3）發(fā)生質壁分離的原因
外因：外界溶液濃度大于細胞液濃度。
內因：原生質層比細胞壁的伸縮性大。
5.判斷細胞能否發(fā)生質壁分離及復原：
從細胞角度分析：活的、有大液泡和細胞壁的細胞能發(fā)生質壁分離及復原現(xiàn)象，而死細胞或動物細胞不能發(fā)生質壁分離及復原現(xiàn)象。
※成熟且有中央大液泡的植物細胞更容易發(fā)生質壁分離及復原現(xiàn)象，未成熟的植物細胞因沒有大液泡而不能發(fā)生質壁分離現(xiàn)象，例如根尖分生區(qū)細胞。
（2）從溶液角度分析：細胞放人能保持細胞活性且與細胞液存在濃度差但溶質不能被細胞吸收的溶液中，只能發(fā)生質壁分離現(xiàn)象；細胞放入能保持細胞活性、與細胞液存在濃度差且溶質能被細胞吸收的溶液中，則能發(fā)生質壁分離及自動復原，例如溶質為葡萄糖、KNO3、尿素、乙二醇等的溶液。
※溶液濃度過高會導致細胞因失水過多而死亡，不能發(fā)生質壁分離復原；鹽酸、酒精、醋酸等能殺死細胞，使原生質層失去選擇透過性，不能作為探究植物細胞吸水與失水實驗的溶液。
6.被動運輸：物質以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種物質跨膜運輸方式稱為被動運輸。
7.自由擴散：
概念：物質通過簡單的擴散作用進出細胞。
特點：順濃度梯度；不需要載體；不需要能量。
舉例：氣體、脂質小分子等。
8.協(xié)助擴散：
（1）概念：借助膜上的轉運蛋白進出細胞的物質擴散方式。
（2）特點：順濃度梯度；需要載體；不需要能量。
（3）舉例：鉀離子通過通道蛋白進出細胞。
9.影響因素：
（1）被動運輸?shù)乃俾手苯邮苣韧馕镔|濃度梯度大小的影響。
（2）協(xié)助擴散的速率還與轉運蛋白的數(shù)量有關。
10.轉運蛋白：
（1）分類：載體蛋白和通道蛋白。
（2）特點：具有特異性。
載體蛋白：只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過，且每次轉運時都會發(fā)生自身構象的改變。
通道蛋白：只容許與自身通道的直徑和形狀相適配，大小和電荷相適宜的分子或離子通過。分子或離子不需要與通道蛋白結合。
（3）實例
水分子的運輸更多的是借助細胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴散方式進出細胞。還可以以自由擴散方式進出細胞。
細胞膜上還存在一些無機鹽離子的通道蛋白。（例如：Na＋通道、K＋通道）
11.主動運輸：物質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化學反應所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。
12.過程：
（1）K＋、Na＋和Ca2＋等離子和其他物質在逆濃度梯度跨膜運輸時，首先與載體蛋白的特定部位結合，一種載體蛋白通常只與一種或一類離子或分子結合。
（2）離子或分子與載體蛋白結合后，在細胞內化學反應釋放的能量推動下，載體蛋白的空間結構發(fā)生變化，就將它所結合的離子或分子從細胞膜一側轉運到另一側并釋放出來。
（3）載體蛋白隨后又恢復原狀，又可以去轉運同種物質的其他離子或分子。
13.特點：
（1）逆濃度梯度運輸。
（2）需要能量。
（3）需要載體蛋白的協(xié)助。
14.實例：小腸絨毛上皮細胞對Na＋、K＋、葡萄糖、氨基酸等的吸收。
15.生理意義：通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質，從而保證活細胞和個體生命活動的需要。
16.影響因素：
（1）細胞外物質。
（2）濃度。
（3）載體蛋白。
（4）能量
17.胞吞和胞吐的定義：
（1）胞吞：大分子與膜上的蛋白質結合，從而引起這部分細胞膜內陷形成小囊，包圍著大分子。然后小囊從細胞膜上分離下來，形成囊泡，進入細胞內部。
（2）胞吐：細胞需要外排的大分子，先在細胞內形成囊泡，囊泡移動到細胞膜處，與細胞膜融合，將大分子排出細胞。
18.胞吞和胞吐的實例：
（1）胞吞：變形蟲攝食、吞噬細胞吞噬細菌等。
（2）胞吐：乳腺細胞合成蛋白質、內分泌腺分泌細胞合成蛋白質類激素、消化腺細胞分泌消化酶的過程。
19.特點：需要消耗細胞呼吸所釋放的能量。
20.細胞的物質輸入和輸出的基礎：
（1）轉運蛋白的種類和數(shù)量或空間結構的變化對物質跨膜運輸起決定性作用，這也是細胞膜具有選擇透過性的結構基礎。
（2）胞吞或胞吐過程需要膜上蛋白質的參與，更離不開膜上磷脂雙分子層的流動性。
※物質進出細胞運輸方式的比較：
方式 被動運輸 主動運輸 胞吞、胞吐
自由擴散 協(xié)助擴散
運輸方向 高濃度→低濃度 低濃度→高濃度 細胞內（外）→細胞外（內）
是否需要 載體蛋白 不需要 需要 需要 不需要
能量 不消耗 不消耗 消耗 消耗
模型
舉例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯 紅細胞吸收葡萄糖 小腸吸收葡萄糖、無機鹽等 胞吞：變形蟲攝取單細胞生物 胞吐：分泌蛋白的釋放

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