高一生物第四单元知识点.doc

高一生物第四单元知识点一、 .细胞的失水和吸水 红细胞置于清水中 红细胞置于浓度大的蔗糖溶液中 红细胞置于生理盐水中1、 动物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度细胞内溶液浓度细胞吸水，吸水过多细胞涨破。 外界溶液浓度细胞内溶液浓度细胞失水而褶皱 外界溶液浓度= 细胞内溶液浓度细胞既不吸水也不失水。 2、 植物细胞吸水和失水（1）原生质层 组成：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质（即下图中的）特性：具有选择透过性，相当于一层半透膜细胞壁：全透性，即水分子和溶解在水里的物质都能够自由通过细胞内的液体环境：主要指液泡内的细胞液 （2）未形成液泡的细胞，靠吸涨作用吸水；这样的细胞主要靠细胞内的蛋白质、淀粉和纤维素等亲水性物质吸收水分，叫做吸涨作用。干燥的种子和根尖分生区的细胞，主要靠吸涨作用吸收水分。（注意：蛋白质、淀粉和纤维素的亲水性依次减弱）（3）液泡形成以后，细胞主要靠渗透作用吸水；细胞液浓度外界溶液浓度细胞吸水；细胞液浓度外界溶液浓度细胞失水。 （4）成熟的植物细胞是一个渗透系统：植物的最外层是细胞壁，主要由纤维素分子组成，分子间空隙较大，一切溶剂和溶质都能够透过，细胞壁是全透过性的。细胞膜和液泡膜是选择透过性膜。我们可以把细胞膜、液泡膜、以及两膜之间的其他物质即“原生质层”当做一层选择透过性膜，“膜”内的细胞液有一定的浓度，与细胞的溶液存在浓度差。这样，细胞也就通过这层选择透过性膜与外界环境中的溶液发生渗透作用。二、 质壁分离与质壁分离复原的实验 原理：原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，原生质层收缩进而质壁分离当细胞溶液浓度大于外界溶液浓度时，细胞渗透吸水，使质壁分离复原 目的：观察植物细胞的失水和吸水 材料用具：紫色的洋葱鳞叶片，0.3g/mL 的蔗糖溶液 ，清水 1、实验的流程 实验的过程：（如下所示） 实验的结论：活的成熟的植物细胞发生质壁分离与复原实验过程：制作洋葱鳞片叶表面临时装片 有一个紫色的中央大液泡低倍显微镜下观察 原生质层紧贴细胞壁吸水纸吸引0.3g/ml蔗糖溶液 （临时装片） 中央液泡逐渐变小（紫色加深）低倍显微镜下观察 原生质层与细胞壁逐渐分离清水吸水纸吸引（临时装片） 中央大液泡逐渐变大（紫色变浅）低倍显微镜下观察 原生质层逐渐贴近细胞壁2、实验分析质壁分离的原因分析（伸缩性小）具有全透性细胞核原生质层（伸缩性大）具有选择透过性，相当于半透膜细胞液 内因：原生质层具有选择透过性 细胞渗透吸水 细胞壁伸缩性小，原生质层伸缩性大外因：外界溶液浓度细胞液浓度宏观表现：植物由坚挺 萎蔫 液泡（大 小）围观表现：质壁分离 细胞液颜色（浅 深） 原生质层与细胞壁分离3、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）测定细胞液浓度大小4、植物细胞发生质壁分离及复原的条件 成熟的（有中央大液泡） 植物的（有细胞壁）5、本实验成功的关键是：(1)注意材料的选择：必须选用活的，用含有大型液泡的植物细胞洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液为紫色，易于观察，是最佳的实验材料。(2)使用蔗糖溶液的浓度要适宜；浓度过小,质壁分离现象不明显，影响观察；浓度过大，会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，无法观察质壁分离复原6、注意：（1）植物细胞因为有细胞壁的保护，而不会像动物细胞一样细胞吸水涨破（2）如果外界浓度过高，植物细胞会很快观察到质壁分离，但加入清水后无质壁分离复原现象，是因为植物细胞失水过快过多而死亡（3）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；在一定浓度的、溶质（一般为甘油、KNO3、尿素等物质）能穿膜的溶液中细胞先发生质壁分离后自动复原三、 物质跨膜运输的其它实例1、植物细胞在同一时间吸收离子和吸收水的量不同，即吸收离子和吸收水是两个不同的过程2、人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显高于血液中的碘的含量3、对矿质元素的吸收逆浓度梯度运输主动运输对物质是否吸收以及吸收多少，都是由细胞膜上载体的种类和数量决定四、细胞膜的功能（细胞膜是选择透过性膜）细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，具体表现为水分子可以自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过五、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） （如：O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动）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）选择透过性膜：细胞膜上具有载体，且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。（如：细胞膜等各种生物膜）注意：半透膜与选择透过性膜的比较1、 半透膜是指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。能否通过半透膜往往取决于分子的大小。2、 选择透过性膜是指细胞膜等生物膜，由于膜上具有载体等结构，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，因而对物质吸收与否和吸收多少具有选择性。当细胞死亡时，细胞膜便失去选择透过性，变为全透性相同点是：都可以让水分子自由通过，都不允许大分子物质通过。不同点是：只要分子比半透膜的孔径小，就能通过半透膜；而对选择透过性膜来说，即便是小分子，只要不是细胞所要选择吸收的，也不能通过1、 选择透过性膜是生理学上的概念，它具有生物活性；半透膜是物理学上的概念，物质的透过与不透过，取决于半透膜孔隙的直径大小由生物膜结构的探索历程的一些小故事引入新课注：要非常了解年代科学家科学实验结论19世纪末欧文顿用500多种物质对植物细胞进行的通透性实验-发现可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜膜是由脂质组成的1925年两位荷兰科学家从细胞膜中提取的脂质铺成的单层分子面积是细胞膜的2倍细胞膜中脂质为连续两层1959年罗伯特森在电镜下看到细胞膜由蛋白质脂质蛋白质三层结构生物膜为三层静态的统一结构1970年弗雷和埃迪登分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞膜的蛋白质，并将两细胞融合发现荧光均匀细胞膜具有流动性1972年桑格和尼克森在新的观察和实验证据基础上提出流动镶嵌模型 流动镶嵌模型的基本内容1、基本支架：磷脂双分子层， 磷脂分子是由甘油（连接头部和尾部部分含有）、脂肪酸（尾部含有）和磷酸（头部含有）构成，亲水性极性头部朝向两侧，疏水性的非极性尾部朝向内侧，以尾对尾的形式存在磷脂分子运动具有多样性，并具有一定的流动性2、蛋白质分子分布：镶在表面、嵌入、贯穿于磷脂双分子层中（体现出细胞膜分布的不对称性）特点：大多数的蛋白质分子可以运动，在磷脂双分子层中可以左右、上下运动（体现出细胞膜具有一定的流动性）3、特殊结构糖被位置：细胞膜的外表本质：细胞膜上的蛋白质和糖类结合形成的糖蛋白作用:与细胞表面的识别（信息传递、免疫、血型鉴定、细胞识别等）有关，在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有保护和润滑作用 注意：流动性与选择透过性都是对细胞膜的描述，但两者既有区别又有联系。 区别：流动性具有生物膜结构方面的特性，选择透过性体现了生物膜功能方面的特性，主动运输能充分说明选择透过性。 联系：生物膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性。细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。相反，如果生物膜失去了选择透过性，细胞可能已经死亡了一、 被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输（注：都不消耗能量）。(1)自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞(2)协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散二、主动运输：（要消耗能量）从低浓度一侧运输到高浓度一侧，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，这种方式叫做主动运输。物质出入细胞的方式细胞膜内外物质浓度的高低是否需要载体是否消耗能量图例举例自由扩散高浓度低浓度不需要不消耗H2O、O2、CO2、苯、乙醇、甘油协助扩散高浓度低浓度需要不消耗红细胞吸收葡萄糖主动运输低浓度高浓度需要消耗ATP小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐