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    【课堂笔记】高中生物(人教版2019)必修第一册 第3章 细胞的基本结构 - 同步知识点汇总
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    人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3章 细胞的基本结构综合与测试达标测试

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    这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3章 细胞的基本结构综合与测试达标测试,共6页。试卷主要包含了水进出细胞的原理,探究植物细胞的吸水和失水,被动运输等内容,欢迎下载使用。

    第4章   细胞的物质输入和输出

    第1节   被动运输

    一、水进出细胞的原理 

    1.渗透作用的概念:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。

    2.渗透作用发生的条件: ①具有半透膜       ②半透膜两侧具有浓度差

    3.渗透平衡状态分析 

    ①发生渗透平衡时,只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态,并非不移动。

    ②达到渗透平衡时,膜两侧的浓度并不相同,仍是原浓度大的浓度大。

    ③动、植物细胞均可构成渗透系统,动物细胞中细胞膜相当于半透膜,植物细胞中原生质层相当于半透膜。

    4.植物细胞壁是全透性的,伸缩性较小。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。

    5.当细胞液浓度小于外界溶液浓度时,细胞液的水透过原生质层进入外界溶液中,细胞不断失水,由于原生质层比细胞壁伸缩性大,植物细胞逐渐发生质壁分离。

    6.当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,外界溶液的水透过原生质层进入细胞液中,细胞不断吸水,植物细胞逐渐发生质壁分离复原。

    二、探究植物细胞的吸水和失水 

    1.实验原理:

    ①原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大         ②植物细胞的细胞液与外界溶液存在浓度差

    2.实验材料:

    实验中选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,因为其细胞液中含有色素,使液泡呈现一定的颜色,有利于观察。

    3.实验思路:

    ①将植物细胞浸润在质量浓度0.3g∕mL的蔗糖溶液中,观察其液泡、细胞大小,以及原生质层的位置变化。           

    ②再将植物细胞浸润在清水中,再次观察其液泡、细胞大小,以及原生质层的位置变化。

    4.注意:

    ①在盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液或清水,在盖破片的另一侧用吸水纸引流,这样重复几次即可。           

    ②本实验在低倍镜下设置了三次观察,形成了两个自身对照实验。

    ③若用质量浓度0.5g∕mL的蔗糖溶液进行实验,则植物细胞能快速地发生质壁分离,但因失水过多不能发生质壁分离复原。       

    ④若用适宜浓度的尿素、乙二醇或KNO3溶液进行实验,则植物细胞将会发生质壁分离,然后自动复原。

    5.实验拓展应用

    ①判断细胞的死活       

    ②测定细胞液的浓度范围

    ③比较不同植物细胞的细胞液浓度

    ④比较未知浓度溶液的浓度大小

    ⑤鉴定溶液的溶质能否通过细胞膜

    三、被动运输 

    1.概念:

    物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。

    被动运输又分为自由扩散和协助扩散。

    2.自由扩散:

    ①概念:物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,也叫简单扩散。

    ②方向:高浓度——→低浓度

    ③特点:不需要转运蛋白、不消耗能量

    ④实例:水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子有机物

    3.协助扩散:

    ①概念:借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。

    转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。

    ②方向:高浓度——→低浓度

    ③特点:需要转运蛋白、不消耗能量

    ④实例:葡萄糖进入红细胞、通过水通道蛋白吸收水、通过Na通道蛋白和K通道蛋白吸收离子 

    4.影响运输速率的条件

    ①自由扩散和协助扩散——膜内外的物质浓度梯度的大小会直接影响物质运输速率。           

    ②协助扩散——膜内外的物质浓度梯度的大小会直接影响物质运输速率;还与转运蛋白的数量有关

     

    第2节   主动运输

    一、主动运输

    1.概念:

    物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为主动运输。

    2.方向:低浓度——→高浓度

    3.特点:需要载体蛋白、消耗能量

    4.影响因素:①能量     ②载体蛋白的种类和数量    ③温度

    5.实例:小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等

    6.意义:细胞选择性吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,

    从而保证细胞和个体生命活动的需要。

    二、胞吞、胞吐

    1.特点:

    ①胞吞和胞吐是细胞摄入或排出大分子物质的方式。           

    ②胞吞和胞吐不需要转运蛋白,但需要消耗能量。

    ③胞吞和胞吐过程中,大分子物质不穿过磷脂双分子层。

    ④胞吞和胞吐过程中伴随着膜面积的变化,其原理是生物膜的流动性。

     

    ★小结1:

    1.物质出入细胞的方式——自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞、胞吐

    2.物质跨膜运输方式——自由扩散、协助扩散和主动运输 

    3.不带电荷的小分子进出细胞——自由扩散

    4.离子和较小的有机分子——协助扩散、主动运输

    5.生物大分子进出细胞的方式——胞吞、胞吐

    6.物质从高浓度到低浓度(顺浓度梯度)的跨膜运输方式——自由扩散和协助扩散

    不需要能量的运输方式(与氧气浓度无关的运输方式)——自由扩散和协助扩散

    7.物质从低浓度到高浓度(逆浓度梯度)的跨膜运输方式——主动运输

    8.需要载体蛋白的运输方式——协助扩散和主动运输

    9.需要消耗能量的运输方式——主动运输和胞吞、胞吐

    10.胞吞、胞吐体现了细胞膜的结构特点——流动性,主动运输体现了细胞膜的功能特性——选择透过性。

    ★小结2:

    1.四种物质运输方式概念图

     

     

    2.影响物质跨膜运输方式的因素 

    (1)物质浓度

    自由扩散中,随物质浓度的增大,运输速率也逐渐增大。

    协助扩散和主动运输中,在一定的浓度范围内,随物质浓度的增大,运输速率也逐渐增大;浓度差达到一定程度后(P点),其物质运输速率还受载体蛋白数量的限制。

    主动运输可以逆浓度梯度运输物质,所以当细胞内浓度大于细胞外浓度时,物质仍可以被吸收进入细胞。

    (2)载体数量

    自由扩散不受载体蛋白数量的影响。协助扩散和主动运输都受载体蛋白数量的影响,在其他条件适宜的情况下,载体蛋白数量越多,其运输速率越大。

    (3)氧气含量(能量)

    自由扩散和协助扩散属于被动运输,不需要能量,其物质运输速率与氧气浓度无关。氧气含量通过影响细胞呼吸进而影响主动运输和胞吞、胞吐的运输速率。

    P点时,无氧呼吸为主动运输提供能量。

    PQ段:随着氧气含量增加,有氧呼吸产生的能量越多,主动运输的速率也越大。

    Q点以后:当氧气含量达到一定程度后,受载体蛋白数量以及其他因素的限制,其运输速率不再增加。

    (4)温度 

    温度通过影响分子运动而影响自由扩散和协助扩散,还可直接影响呼吸作用中酶的活性而影响主动运输。

    总结:

    ①影响自由扩散的因素——细胞膜内外的浓度差

    ②影响协助扩散的因素——细胞膜内外的浓度差、细胞膜上载体蛋白的种类和数量

    ③影响主动运输的因素——细胞膜上载体蛋白的种类和数量、能量

     

     

     


     

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