必修一第四章物质跨膜运输知识点

第一节物质跨膜运输的实例思考：漏斗管内液面为什么会升高？由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量,使得管内液面升高.半透膜：半透膜是一类可以让某些小分子离子的物质通过而大分子的物质不能通过的一类薄膜的总称。一渗透作用1、水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称为渗透作用实质：（即顺着水的相对含量梯度的扩散）2、条件；（1）半透膜（2）膜两侧的溶液具有浓度差3、原理：溶液A浓度大于溶液B，水分子从B A移动 溶液A浓度小于溶液B，水分子从A B移动在渗透作用中，水分是从溶液浓度 低 的一侧向溶液浓度 高 的一侧渗透。扩散：物质从高浓度到低浓度的运动渗透：水及其他溶剂分子通过半透膜的扩散区别：渗透与扩散的不同在于渗透必须有渗透膜（半透膜）。二、动物细胞的吸水和失水外界溶液的浓度= 细胞质的浓度 水分子进出细胞达到动态平衡外界溶液的浓度 细胞质的浓度 失水皱缩外界溶液的浓度细胞质的浓度 吸水涨破把红细胞看作一个渗透装置 细胞膜相当于半透膜 细胞质与外界溶液存在浓度差细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？取决于细胞内外浓度的差值,一般情况下,差值较大时吸水或失水较多.三、植物细胞的吸水和失水细胞吸水的方式 （1）吸涨吸水机理：靠细胞内的亲水性物质（蛋 白质淀粉纤维素）吸收水分实例：未成熟植物细胞、干种子（2）渗透吸水(主要的吸水方式)实例：成熟的植物细胞条件：有中央液泡细胞膜;液泡膜；两层膜之间的细胞质统称原生质层把成熟的植物细胞看作一个渗透装置原生质层(选择性透过膜)相当于半透膜，细胞内有细胞液与外界溶液具有浓度差当外界溶液浓度 细胞液的浓度 ，细胞失水，发生质壁分离现象外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水，发生质壁分离复原现象质壁分离外因：当外界溶液浓度 细胞液的浓度 ，细胞失水，发生质壁分离现象质壁分离内因：细胞壁伸缩性原生质层的伸缩性探究、植物细胞的吸水和失水问题1.提出问题：原生质层相当于半透膜么？2.作出假设：原生质层相当于半透膜3.设计方案：实验原理：将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小的变化。原生质层相当于半透膜，蔗糖溶液浓度大于细胞液的浓度细胞失水发生质壁分离；清水小于细胞液浓度，细胞吸水发生质壁分离的复原。 4.预期实验的结果 ：由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会缩小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的液泡又会变大，细胞膨胀。 5、设计实验：（1.）制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片。（2.）用低倍显微镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色的中央液泡的大小，以及原生质层的位置，并记录。（3.）从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，盖玻片下面的洋葱鳞片叶外表皮就浸润在蔗糖溶液中。（4）用低倍显微镜观察，看细胞的中央液泡是否逐渐变小，原生质层在什么位置，细胞大小是否变化。（5）在盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，洋葱鳞片叶表皮又浸润在清水中。（6）用低倍显微镜观察，看中央液泡是否逐渐变大，原生质的位置有没有变化，细胞的大小有没有变化。6、进行实验：（按预定方案进行实验）记录现象，蔗糖溶液中，中央液泡变小，原生质层脱离细胞壁，细胞大小基本不变清水中，中央液泡逐渐恢复原来大小，原生质层恢复原来位置，细胞大小基本不变8、分析实验结果，得出结论：当细胞液的浓度外界溶液浓度 （细胞失水）质壁分离当细胞液的浓度外界溶液浓度 （细胞吸水）质壁分离复原水的进出方向顺相对含量的梯度进出植物细胞 注意：1.渗透作用原理的运用（1）判断植物细胞的死活（2）判断植物细胞的细胞液浓度（3）农业生产中的水肥管理（4）生活中杀菌、防腐、腌制食品（5）验证原生质层与细胞壁的伸缩性大小（四.）物质跨膜运输的其他实例1.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。2.细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。3.细胞膜不仅是半透膜还是选择透过性膜4.2生物膜的流动镶嵌模型一：对生物膜结构的探索历程时间（人物）实验依据结论或假说19世纪末欧文顿对植物细胞进行通透性实验，发现 更容易通过细胞膜进入细胞膜是有脂质 组成的。20世纪初对哺乳动物成熟红细胞的细胞膜进行化学分析膜的主要成分是脂质、蛋白质 1925年荷兰科学从红细胞中提取的脂质在空气水界面上铺成单分子层，其面积是红细胞表面积的2倍细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。1959年罗伯特森电子显微镜下看到细胞膜清晰的亮-暗-亮三层结构所有的生物膜都由 蛋白质脂质-蛋白质 三层结构构成，是静态的统一结构。1970年荧光标记的小树细胞和人细胞融合实验细胞膜具有一定的流动性 1972年桑格和尼克森新的观察和实验证据提出为大多数人所接受的 流动镶嵌模型 模型功能特点：选择透过性，膜的功能与蛋白质 有关。 糖被（糖蛋白）：位于细胞 膜外表，有保护、润滑、识别 、 免疫、等作用。有糖被的一侧是细胞膜的外表面。2. 流动镶嵌模型的基本内容磷脂双分子层构成膜的基本支架，磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是运动的。3. 流动性和选择透过性的关系(1)区别： 流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。(2)联系：流动性是选择透过性的结构基础，只有膜具有流动性，才能表现出选择透过性。二：1. 生物膜流动镶嵌模型基本内容组成成分： 脂质 、 蛋白质 、 糖类 。基本支架：磷脂双分子层 排列在外侧。蛋白质分布：镶在磷脂双分子层的表面、部分或全部嵌入、贯穿磷脂双分子层 ，体现了生物膜结构内外的不对称性。结构特点：具有一定的流动性。磷脂分子 和 蛋白质分子均具有流动性。实验验证：变形虫的运动、白细胞吞噬细菌、细胞胞吞和胞吐现象等。第三节物质跨膜运输的方式一、小分子或离子的跨膜运输1、被动运输：顺浓度梯度的扩散，统称为被动运输。被动运输包括自由扩散和协助扩散两种情况:自由扩散：物质顺浓度梯度，通过简单的扩散作用进出细胞。不消耗细胞内的能量 ，也不需载体蛋白。例子：水,气体，甘油，脂肪酸 ，酒精，苯协助扩散：进出细胞的物质顺浓度梯度，借助载体蛋白的扩散，也不需要能量 。例子：葡萄糖进入红细胞等2、主动运输：物质一般从低浓度一侧运输到高浓度一侧，即逆浓度梯度的跨膜运输，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。例子：小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等注意：相关曲线（1）自由扩散坐标图 （2）协助扩散 （3）主动运输注意影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。影响协助扩散的因素：a.细胞膜内外物质的浓度差；b.细胞膜上载体的种类和数量。影响主动运输的因素：a.载体(核糖体)；b.能量(细胞质基质和线粒体)。凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。载体的化学本质及作用特点载体是细胞膜上的一类蛋白质，它具有特异性，不同物质的载体不同，不