第4章

细胞的物质输入和输出

第一节物质跨膜运输的实例 

一、细胞的吸水和失水

1、原理：渗透作用2、条件：①具有半透膜；②膜两侧溶液具有浓度差。

二、动物细胞的吸水与失水

①当外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞吸水膨胀；②当外界溶液浓度>细胞质浓度时，细胞失水皱缩；

③当外界溶液浓度=细胞质浓度时，水分进出细胞处于动态平衡。

 三、植物细胞吸水与失水

 1、细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。 2、原生质层：植物细胞的细胞膜、液泡膜以及这两层之间的细胞质共同构成原生质层，相当于渗透装置中的半透膜。

①外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，细胞质壁分离

②当外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水，细胞质壁分离复原

③当外界溶液浓度=细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡

 3、质壁分离产生的条件：

4、   质壁分离产生的条件：

（1）具有大液泡（2）具有细胞壁（3）外界溶液浓度>细胞液浓度

 5、质壁分离产生的原因：

 （1）内因：原生质层具有选择透过性，原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性（2）外因：外界溶液浓度>细胞液浓度

 6、表现：

（1）宏观上：植物由坚挺→萎蔫

（2）微观上：①液泡：（大→小）；②细胞液颜色：（浅→深）；③原生质层与细胞壁分离

7、判断细胞是否发生质壁分离及复原时有如下规律：

①从细胞角度分析

a、    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；

b、具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离

②从溶液角度

a、    在一定浓度的、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。

b、   在一定浓度的、溶质可穿膜的溶液中细胞先发生质壁分离后自动复原

c、    在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但会过度失水死亡不在复原

8、质壁分离及复原实验的应用

1、鉴定植物细胞的死活 2、证明原生质层具有选择透过性以及观察植物细胞的细胞膜 3、测定细胞液的浓度大小

四、物质跨膜运输的其他实例

 1、无机盐等其他物质

 ①不同生物吸收无机盐的种类和数量不同，与膜上载体蛋白的数量有关。

 ②物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。

2、选择透过性膜

可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。

生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。选择透过的原因，不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同，从而使细胞膜对物质透过性表现出高度的选择性

五、比较几组概念 

扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关）

渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透 （如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）

半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小 （如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等），其特点只要分子的直径比它的孔径小就可以通过该膜，比孔径大不能通过膜。

选择透过性膜：指细胞膜等生物膜，不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。细胞死亡，细胞膜便失去选择透过性，变为全透性。

半透膜和选择透过性膜 相同点：都可以让水分子自由通过，都不允许大分子物质通过。不同点：只要分子比半透膜的孔径小，就能通过半透膜，而选择透过性膜，即便是小分子，只要不是细胞所选择吸收的，也不能通过。

第二节  生物膜的流动镶嵌模型

一、对生物膜结构的探索历程 

二、流动镶嵌模型的基本内容 

1、磷脂双分子层  基本支架

2、蛋白质      嵌、嵌、 贯穿于磷脂分子层  磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的（细胞膜具有流动性） 

3、在细胞膜的外表面，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合，形成的糖蛋白，叫做糖被。它与细胞的识别、保护、免疫等密切相关。除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类与脂质分子结合成的糖脂。

4、细胞膜的功能特性：选择透过性；   细胞膜的结构特性：具有流动性

5、细胞膜的流动性 实例：变形虫运动、胞吞胞吐、受精作用、细胞融合、白细胞的吞噬作用、物质的主动运输、动物细胞细胞质的分裂、“囊泡”的形成等。意义：细胞膜的流动性对于完成各种生理功能如物质运输、细胞识别、细胞融合、膜内外信息的传递等非常重要。

第三节  物质跨膜运输的方式

一、列表比较物质跨膜运输的方式

提醒：

1、   若物质运输方向由低浓度到高浓度则必为主动运输，主动运输的速率与细胞外物质浓度不成比例。

2、   主动运输过程中，由于细胞膜上不同物质的载体数量不同，所以不同物质进出细胞的数量、速度、难易程度不同

二、胞吞胞吐

1、胞吞：大分子附着在细胞膜的表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。 实例：白细胞吞噬病菌；变形虫吞食颗粒物质

2、胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜上，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。实例：分泌蛋白出细胞

3、胞吞胞吐共同特点：

作用对象：某些大分子物质或颗粒性物质。共同特点：均需消耗能量，物质始终没有穿过细胞膜，为非跨膜。

 4、胞吞胞吐说明细胞膜的结构具有流动性

三、总结

 

 

第二篇：高中生物必修一第四章知识点总结

1.4.1物质跨膜运输的实例

第四章  细胞的物质输入和输出  第一节  物质跨膜运输的实例

一、应牢记知识点

1、细胞的吸水和失水

   ⑴、当外界溶液的浓度低于细胞内溶液的浓度，细胞吸收水分膨胀。

   ⑵、当外界溶液的浓度高于细胞内溶液的浓度，细胞失去水分皱缩。

   ⑶、当外界溶液的浓度等于细胞内溶液的浓度，水分进出细胞处于动态平衡。

2、细胞内的液体环境：主要指液泡里面的细胞液。

3、原生质层：指细胞膜和液泡膜以及这两层膜之间的细胞质。

   ⑴、细胞核在原生质层内（P—61图4—2）

   ⑵、原生质层：可以被看作是一层半透膜。

4、植物细胞的质壁分离与质壁分离复原

   ⑴、植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。

   ⑵、当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分透过原生质层进入外界溶液，

       原生质层与细胞壁分离——质壁分离。

   ⑶、发生了质壁分离的细胞的细胞液浓度大于细胞外液浓度时，外界溶液中的水分透过原生质层

       进入细胞液，原生质层逐渐膨胀恢复原态——质壁分离复原。

5、植物细胞质壁分离的原因

   ⑴、直接原因：细胞失水。

   ⑵、根本原因：原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。

6、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜 

二、应会知识点

1、原生质：指细胞内的生命物质，包括细胞膜、细胞质、细胞核等部分（不包括细胞壁）。

2、半透膜：是指水分子可以自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子不能通过的人工膜。

3、选择透过性膜：是生物膜。表现为水分子可以自由通过，细胞选择吸收的离子和小分子也能通过，其他离子、小分子和大分子不能通过。如细胞膜等生物膜。

4、半透膜只具有半透性而不具备选择透过性；选择透过性膜具有选择透过性也具有半透性。

5、质壁分离过程中，紫色洋葱表皮细胞液泡的颜色由浅变深；复原过程中反之。

1.4.2生物膜的流动镶嵌模型

第四章  细胞的物质输入和输出   第二节  生物膜的流动镶嵌模型

一、应牢记知识点

1、欧文顿（E .Overton）的发现和结论

   ⑴、发现：细胞膜对不同物质的通透性不同。

            凡是脂溶性物质都更容易通过细胞膜进入细胞。

   ⑵、结论：膜是由脂质组成的。

2、1925年荷兰科学家的实验发现和结论

   ⑴、实验：提取人红细胞中的脂质，在空气——水界面上铺展成单层分子。

   ⑵、发现：单层分子的面积为人红细胞表面积的2倍。

   ⑶、结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。

3、1959年，罗伯特森（J .D .Robertsen）的发现和论断

   ⑴、发现：电镜下，发现细胞膜有清晰的“暗—亮—暗”三层结构。

   ⑵、论断：所有的生物膜都是由“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构构成。

4、“荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验”的发现和结论（P—67图4—5）

   ⑴、发现：两种细胞刚融合时，融合细胞一半发绿色荧光，另一半发红色荧光；37⁰C下40min后，

             两种颜色的荧光均匀分布。

   ⑵、论断：细胞膜具有流动性。

5、1972年，桑格（S .J .Singer）和尼克森（G .Nicolson）提出的流动镶嵌模型的基本内容

   ⑴、磷脂双分子层是细胞膜的基本支架。

   ⑵、蛋白质分子或镶或嵌入或横跨磷脂双分子层。

   ⑶、磷脂和蛋白质分子都是可以运动的。

6、糖被——糖蛋白

   ⑴、位置：细胞膜的外侧表面。

   ⑵、组成：蛋白质和多糖。

   ⑶、功能：细胞识别作用、信息传递等。

            保护和润滑作用。如消化道、呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白。

二、应会知识点

1、细胞膜的结构特点——流动性

2、细胞膜的功能特点——选择透过性。

3、磷脂是细胞膜的主要成分，蛋白质是细胞膜的重要成分。

1.4.3物质跨膜运输的方式

第四章  细胞的物质输入和输出   第三节  物质跨膜运输的方式

一、应牢记知识点

1、被动运输：指物质进出细胞时顺浓度梯度的扩散。

2、主动运输：指物质进出细胞时逆浓度梯度的运输。

3、自由扩散：指物质通过简单的扩散作用进出细胞。（P—71图4—7）

             如O₂、CO₂、H₂O、乙醇（C₂H₅OH）、甘油、苯等

4、协助扩散：指物质顺浓度梯度的扩散过程中需要载体蛋白的协助。（P—71图4—7）

             如葡萄糖分子等

5、主动运输：指物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧过程中，既需要载体蛋白的协助又需要消耗细胞内

            化学反应释放的能量的方式。（P—72图4—8）

              如Na⁺、K⁺、Ca⁺ 等离子

   意义：保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞

         有害的物质。

6、胞吞：是细胞吸收大分子时，大分子首先附着在细胞膜表面，然后细胞膜包裹着大分子内陷成囊泡进入细胞内部的现象。

7、胞吐：是细胞需要下外排大分子时，先在细胞内形成囊泡包裹着大分子，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜 融合，将大分子排出细胞的现象。

二、应会知识点

1、扩散作用：指物质顺浓度梯度的扩散，即从高浓度处向低浓度处的扩散。

2、自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞、胞吐的比较