生物必修一 第四章 细胞的物质输入和输出.docxVIP

第四章 细胞的物质输入和输出 物质跨膜运输的实例※基础知识细胞的吸水和失水的方式：渗透作用渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。必备条件：①具有半透膜；②半透膜两侧的溶液之间具有浓度差。渗透作用过程中，半透膜内外水分子的运动是双向的葡萄糖分子可以通过半透膜，△h=0渗透作用与扩散作用：渗透作用扩散作用区别概念水分子（或其他溶剂分子通过半透膜的扩散物质从相对含量多的地方到相对含量少的地方的自由运动物质水等溶剂分子溶剂、溶质分子及气体分子是否穿膜需穿过半透膜与半透膜无关方向低浓度溶液（低渗透压）高浓度溶液（高渗透压）分子密度高→分子密度低联系渗透作用是扩散作用的一种特殊方式半透膜与选择透过性膜半透膜选择透过性膜概念允许一部分物质通过，不允许另一部分物质通过的多孔性膜根据生命活动的需要，决定物质分子是否通过的生物膜特点① 允许小分子物质通过② 不具生物活性① 选择透过性② 生物活性透过原理半透膜上孔径大小控制物质出入生物膜上运载不同物质的载体吸胀吸水与渗透吸水项目吸胀吸水渗透吸水条件细胞内未形成中央大液泡细胞内具有中央大液泡原理细胞中的亲水性物质吸水（蛋白质、淀粉等）渗透作用实例干种子和根尖分生区细胞具有大液泡的成熟植物细胞亲水性：蛋白质淀粉纤维素生理盐水（0.9%NaCl溶液）：等渗溶液动物细胞的吸水和失水原理：①动物细胞的细胞膜相当于半透膜②浓度差：细胞质与外界溶液（人：细胞内液与细胞外液）现象：注：细胞内外浓度差（物质的量浓度差）三、植物细胞的吸水和失水原生质体：除去细胞壁的植物细胞实验6：植物细胞的吸水和失水（前后自身对照）【实验原理】① 成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。② 细胞液具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。③ 原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。【实验材料】①紫色的洋葱鳞片叶②0.3g/mL的蔗糖溶液【实验过程】【实验结果】（一）质壁分离现象：液泡体积变小、液泡颜色变深、细胞大小基本不变内因：原生质层收缩性大于细胞壁。外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度，植物渗透失水，体积缩小。（二） 质壁分离的复原现象：液泡体积变大、液泡颜色变浅、细胞大小基本不变。外因：当外界溶液浓度＜细胞液浓度，植物细胞通过渗透作用吸水，植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。细胞失水达到平衡状态：细胞液浓度=外界溶液浓度；细胞吸水达到平衡状态：细胞液浓度＞外界溶液浓度（因细胞壁的压力阻止吸水）【注意】紫色的是液泡【判断细胞是否发生质壁分离及复原时的规律】1、细胞角度：成熟的植物活细胞 ①具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。 ②死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。2、溶液角度: ①在溶质可穿膜的溶液中细胞会发生质壁分离后自动复原现象（葡萄糖溶液、乙二醇、KNO3、尿素）。 ②在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象，不能自动复原。 ③在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但会因过度失水而死亡不再复原。④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不能用作质壁分离实验的溶液应用判断成熟细胞的死活2、测定细胞液浓度范围3、验证原生质层具有选择透过性（葡萄糖分子能通过，而蔗糖不行）4、证明细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性 生物膜的流动镶嵌模型※基础知识一、对生物膜结构的探索历程科学家过程结论欧文顿可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞（相似响溶）膜是由脂质组成的荷兰科学家用丙酮（脂溶性）从人的红细胞中提取脂质，在空气——水界面上铺展成分子层细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层罗伯特森电镜下观察①提出生物膜的模型：蛋白质—脂质—蛋白质②静态的统一结构科学家细胞膜具有流动性桑格、尼克森流动镶嵌模型1、磷脂分子①组成：甘油、脂肪酸、磷酸②特点：头部亲水，尾部疏水一层细胞膜 = 两层磷脂双分子层二、流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式※基础知识一、运输方式离子和小分子物质大分子颗粒物质自由扩散协助扩散主动运输胞吞（不跨膜）胞吐（不跨膜）方向高→低高→低低→高细胞外→胞内细胞外→胞内动力浓度差浓度差能量能量能量载体不需要需要需要不需要不需要实例水、气体、甘油、乙醇、笨、性激素等小分子（不带电荷）①红细胞吸收葡萄糖；②静息电位的K+和动作电位的Na+离子与小分子有机物①变形虫吞食食物颗粒；②吞噬细胞吞噬抗原①大分子分泌蛋白；②部分小分子物质（神经递质，部分激素）离子、小分子的跨膜运输（一）被动运输① 自由扩散：细胞膜内外物质的浓度差。② 协助扩散：细胞膜内外物质的浓度差以及细胞膜上载体蛋白的数量。【注意】浓度差是物质的量的浓度差（二）主动运输①载体蛋白 a.载体蛋白具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数目也不同。