第四章 细胞的物质输入和输出（知识点归纳）

第四章  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.    细胞吸水和失水的原理：渗透作用 (水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散)

2.    动物细胞发生渗透作用的两个条件：  1  半透膜——细胞膜；

2  浓度差——水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。

3.    植物细胞发生渗透作用的两个条件： 1  半透膜——原生质层

 2  浓度差：

当外界溶液浓度低于细胞液浓度，细胞吸水

当外界溶液浓度高于细胞液浓度，细胞失水

二、探究植物细胞的吸水和失水

1.    实验原理：①渗透作用；②细胞壁的伸缩性小于原生质层

2.    实验材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 (有紫色大液泡，易于观察)

3.    质壁分离：当外界溶液浓度大于细胞液，细胞失水，细胞壁和原生质层收缩，但是因为细胞壁伸缩性小于原生 质层，导致细胞壁和原生质层逐渐分离。

4.    质壁分离复原：当外界溶液浓度小于细胞液，细胞吸水，原生质层和细胞壁恢复原状。 注意：活细胞才能发生质壁分离和质壁分离复原的现象

三、 自由扩散和协助扩散

1.    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

2.    物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散。

3.    借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散 (也叫易化扩散)。

4.     自由扩散和协助扩散的比较：

5.    载体蛋白和通道蛋白的比较：

不同点：被转运的物质需与载体蛋白结合才能运输； 通道蛋白不需要。

相同点：都具有选择性。                   通道蛋白分为水通道蛋白和离子通道蛋白两种 水分子更多是通过水通道蛋白进出细胞

6.    影响物质运输速率的因素：

 1  自由扩散：膜内外物质浓度差的大小

2  协助扩散：膜内外物质浓度差的大小、转运蛋白的数量

【思考】

1.蔗糖溶液液面上升的原因是什么？

水分子可以通过半透膜,而蔗糖分子不能通过，单位体积内清水的水分子含量大于蔗糖溶液的水分子含量，因此 单位时间内由烧杯进入漏斗的水分子数大于由漏斗进入烧杯的水分子数，导致漏斗内液面上升。

2.为什么当液面上升到一定程度时，液面不再上升？

漏斗中的液面高于烧杯中的液面，液面差为 ΔH， 由于烧杯中与漏斗中的液体具有浓度差，即具有渗透压差，所 以水分子有进入漏斗的趋势；但是当漏斗内高出烧杯液面的液体产生的压强与渗透压处于平衡状态时，半透膜两侧 水分子的交换率(进出)相同，液面不再升高。

第 2 节  主动运输与胞吞、胞吐

一、主动运输

1.    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，这种方 式叫作主动运输。

2.    特点：①逆浓度梯度运输；②需要载体蛋白 (具有特异性)； ③需要消耗能量

3.    实例：钠离子、钾离子和钙离子等

4.    细胞通过主动运输来选择吸收所需要的物质，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、胞吞与胞吐

1.    运输对象：蛋白质和多糖这样的生物大分子或病毒、病菌颗粒

2.    特点：①依靠生物膜的流动性；②需要消耗能量

【思考】

当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷成小 囊，包围着大分子。试推测“膜上的蛋白质”有什么作用？

答案：膜上的蛋白质起识别作用，保证细胞需要的分子才能被细胞摄入。

胞吞、胞吐过程的实现与生物膜的流动性有什么关系？

答案：细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础,胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。

【归纳提升】

 1  胞吞、胞吐需要消耗能量,不需要转运蛋白。

2  胞吞、胞吐的结构基础是生物膜的流动性。

3  胞吞、胞吐过程中都存在膜的融合,膜的面积都会发生相应的变化。

4  胞吞、胞吐过程与细胞膜上糖蛋白的识别作用有关。

本章总结：

1、物质跨膜运输过程必须借助于转运蛋白，体现了蛋白质是生命活动的承担者。

2、物质跨膜运输说明了细胞膜的功能特点：具有选择透过性。

3、同种物质可以有不同进出细胞的方式，例如神经元细胞中，钠离子通过协助扩散进入细胞，通过 主动运输出细胞。