高考生物总复习一第4章.ppt

细胞膜是细胞与细胞外环境之间的一种选择性通透屏障，它既能保障细胞对基本营养物质的摄取、代谢废物的排除和细胞内离子浓度的调节，又能使细胞维持相对稳定的内环境。 物质通过细胞膜的转运主要有三种途径：被动运输、主动运输和胞吞与胞吐作用。 被动运输 通过自由扩散或协助扩散，使物质顺着浓度梯度（或电化学梯度），由高浓度向低浓度运动，运动的动力来自浓度梯度，不需要由细胞提供代谢能量，这种跨膜转运方式称被动运输。 自由扩散：小分子的热运动可使分子以简单扩散的方式从膜的一侧通过细胞膜进入膜的另一侧，其结果是分子沿着浓度梯度降低的方向转运。 特点：①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散； ②不需要提供能量；③没有膜蛋白的协助。 一般认为，在简单扩散的跨膜转运中，涉及跨膜物质溶解在膜脂中，再从膜脂一侧扩散到另一侧，最后进入细胞质水相中。因此，其通透性主要取决于分子大小和分子的极性。 小分子比大分子容易穿膜；非极性分子比极性分子容易穿膜；而带电荷的离子跨膜运动则需要更高的自由能，所以无蛋白的人工脂双层对带电荷的离子是高度不透的；具有极性的水分子容易穿膜可能是因水分子非常小，可以通过由于膜脂运动而产生的间隙。 2、协助扩散：是各种极性分子和无机离子，如糖、氨基酸、核苷酸以及细胞代谢物等顺其浓度梯度或电化学梯度减小方向的跨膜转运，该过程不需要细胞提供能量。 特点：①比自由扩散转运速率高； ②存在最大转运速率； ③有特异性膜蛋白的协助， 这类特殊的膜转运蛋白主要有载体蛋白和通道蛋白两种类型。 简单扩散与协助扩散 一）、被动运输(passive transport) ■ 扩散与渗透 细胞质膜具有两个基本的特性∶允许小分子物质通过扩散穿过细胞质膜，也可以让水通过渗透进出细胞质膜。但是扩散和渗透是两个不同的概念(图3-51)。 ● 扩散(diffusion)是指物质沿着浓度梯度从半透性膜浓度高的一侧向低浓度一侧移动的过程，通常把这种过程称为简单扩散。 ● 渗透(osmosis)的含义则是指水分子以及溶剂通过半透性膜的扩散。 四、被动运输与主动运输 图3-51 简单扩散和渗透的比较 正是根据水与水中溶质在膜通透性上的差别，才将膜称为半透性(semipermeable)。当两种不同浓度的溶液被半透性的膜脂分隔开后，高溶质浓度的一侧是高渗的(hypertonic)，而低溶质一侧则是低渗的(hypoosmotic)。若两侧的溶质浓度相等，则称为等渗(iso-osmotic)。 如何根据细胞的渗透现象解释植物细胞的质壁分离(plasmolysis)? 1、简单扩散 也叫自由扩散（free diffusion）： ①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散； ②不需要提供能量； ③没有膜蛋白协助。 通透性P=KD/t ， K为分配系数， D为扩散系数，t为膜的厚度。 非电解质通过扩散跨过细胞质膜必须具备两个条件: 第一，该物质在细胞外的浓度很高; 第二，细胞质膜必须对这种物质具有通透性。 膜对某种溶质具有透性，必须满足两个条件之一： (1)这种物质能够直接穿过脂双层， (2)膜中有可允许该溶质通过的跨膜孔道。 * 第四章　细胞的物质输入和输出 第1节 物质跨膜运输的实例 一、渗透作用 半透膜：半透膜是一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称 渗透作用装置 得出结论 水渗入漏斗内使液面上升必须具备两个条件 半透膜 半透膜两侧溶液浓度差 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，称为渗透作用 条 件 ①具有半透膜（主要） ②半透膜两侧的溶液浓度不同 2.植物细胞的吸水与失水 【探究】植物细胞 相当于半透膜 原生质层 植物细胞的质壁分离及复原 质壁分离 质壁分离复原 发生质壁分离的植物细胞，因吸水膨胀，恢复原状。 植物细胞因为失水收缩，原生质层与细胞壁发生分离。 正常状态 蔗糖溶液 清水 细胞中央有紫色的大液泡。 实验现象 To 13 实验现象： ??? 中央液 泡大小 原生质层 的位置 细胞 大小 蔗糖 溶液 清水 变 小 逐渐恢复原来大小 原生质层恢复原来位置 原生质层脱离细胞壁 基本 不变 基本 不变 质壁分离的原因 　　外因：外界溶液浓度 ＞ 细胞液浓度 　　内因：原生质层比细胞壁的伸缩性大 　　——植物细胞失水 质壁分离复原的原因 　　外因：外界溶液浓度 ＜ 细胞的浓度 　　内因：原生质层比细胞壁的伸缩性大 　　——植物细胞吸水 成熟的植物细胞就是一个渗透系统。 水的进出方向 ——顺相对含量的梯度进出植物细胞 实验分析和结论 原生质层相当于半透膜 比较渗透装置和植物细胞的区别 细胞膜的主要成分 脂质（磷脂最丰富） 大约占50% 蛋白质