第4章细胞的物质输入和输出

1、第4章 细胞的物质输入和输出学习要点：1、理解和掌握细胞的吸水和失水，了解物质跨膜运输的其他实例。2、了解对膜结构的探索历程，理解细胞融合实验，掌握流动镶嵌模型的内容。3、重点理解和掌握物质跨膜运输的方法，包括跨膜的主动运输和被动运输，不跨膜的囊泡运输。小提示：此章应与上一章的细胞膜的相关知识联系起来理解学习。第1节 细胞中的元素和化合物1、 细胞的吸水和失水（1） 渗透现象渗透作用：水分子或其他溶剂分子透过半透膜从低浓度到高浓度溶液的扩散。发生渗透的条件：有半透膜半透膜两侧存在浓度差半透膜： 小分子物质能通过而大分子物质不能的薄膜的总称，如玻璃纸（没有和细胞膜一样的选择透过性）（2） 细胞的

2、吸水和失水现象外界溶液浓度低于细胞质时，细胞吸水膨胀外界溶液浓度等于细胞质时，水分子进出细胞处于动态平衡外界溶液浓度高于细胞质时，细胞失水皱缩其中，细胞吸水或失水的多少一般取决于浓度差（3） 实验说明原生质层相当于半透膜细胞内的液体环境：主要是液泡里细胞液原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质（即原生质层不包括细胞核、细胞壁、细胞液）注意：不成熟的植物细胞没有大液泡，有小液泡。课本61、62页的实验说明：植物细胞的原生质层相当于半透膜（注意：原生质层有选择透过性）实验现象：细胞失水时，原生质层与细胞壁分离，即发生质壁分离；然后，让细胞吸水，原生质层会恢复原来的状态，称之质壁分离的复原。

3、拓展：实验选材：紫色的洋葱鳞片叶紫色便于观察，洋葱鳞片叶是因其细胞不分裂（分生区的细胞能分裂不会发生质壁分离）2、 物质跨膜运输的其他实例（1）细胞的吸水和失水是一种顺浓度的跨膜运输63、64页的资料分析说明，某些物质（如资料中的离子和矿物质）可逆浓度跨膜运输。（2）细胞膜和其他生物膜都是选择性透过性膜（选择透过性是细胞膜的功能特点）第2节 生物膜的流动镶嵌模型1、 对生物膜结构的探索历程（了解大概内容，有个印象，细胞融合实验要理解掌握）（1） 欧文顿发现脂溶性物质更容易通过细胞膜，提出膜由脂质组成。（2） 两位荷兰科学家发现磷脂在空气水界面上铺展为单分子层，且单分子层面积为红细胞膜面积的两倍

4、，得出：细胞膜中的脂质分子排列为连续两层。（3） 罗伯森特在电镜下看到细胞膜的暗亮暗（蛋白质脂质蛋白质）三层结构，认为生物膜是静态的。（4） 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验等实验表明细胞膜有流动性。2、 流动镶嵌模型（1） 提出者：桑格、尼克森（2） 基本内容1 磷脂双分子层构成膜的基本骨架，具有流动性2 蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入双分子层中，有的贯穿于整个双分子层。大多数蛋白质也可以运动。注意：流动镶嵌模型只是被广泛接受，细胞膜还有其他可能的模型，现在依然在完善过程。3、 糖蛋白糖蛋白是细胞膜的外表上的蛋白质和糖类结合形成的，也叫糖被，具有识别、信息交流、润

5、滑 、保护等重要功能。此外，细胞膜表面还有糖类和脂质结合成的糖脂。第3节 物质跨膜运输的方式1、 被动运输：各种脂溶性分子或无机离子顺浓度梯度方向的运输称之，不需耗能。（1）自由扩散物质通过简单的扩散顺浓度进出细胞，称之。例如：水、氧、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等。特点：不需载体、不耗能，运输速率一般只取决于浓度差（2）协助扩散离子和一些较大的分子如葡萄糖顺浓度进出细胞需借助镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质（载体蛋白）的协助，称之。例如：葡萄糖进入红细胞特点：需要载体、需要耗能（消耗细胞的代谢能）因为协助扩散需要载体，因此载体的数量会影响运输速率2、 主动运输一些离子，如钠离子、钾离子等不能自由通过

6、磷脂双分子层，从低浓度一侧运输到高浓度，需要载体蛋白协助，同时要消耗细胞内化学反应（如呼吸作用、光合作用）所释放的能量，这种方式称之主动运输。例子：离子、葡萄糖等进入小肠上皮细胞、钠钾泵的作用等特点：逆浓度梯度、需要载体、需要耗能影响因素：转运物质浓度、载体蛋白种类和数量、能量（氧气）、温度等3、 囊泡运输：胞吞（细胞外到细胞内）、胞吐（细胞内到细胞外）转运物质：生物大分子，如蛋白质等特点：耗能、不需载体、不穿膜（又称穿过0层膜，指物质没有与细胞膜接触就完成跨膜转运）拓展：胞吞胞吐对于维系细胞膜和细胞器（内质网、高尔基体）膜处于动态平衡具有重要意义。4、 通道蛋白（74页）通道蛋白参与被动运输

7、（顺浓度），不耗能，比自由扩散快。注：属于拓展的课外内容，不直接考，一般会出现在信息题中。信息题是一种比较新型的题目，也是考察考生生物基本知识和信息整合能力的一种比较热门的题型，考察方式是给出一段没学过的信息，要求考生根据所给材料和所学信息作答，一般为选择题，难度不等，解答这种问题的时候，一定一定要认真看所给信息。下面是一道比较简单的信息题：2003年的授予了研究细胞膜通道蛋白的科学家，通道蛋白是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质，包含水通道蛋白和离子通道蛋白，能够协助水和某些离子顺浓度运输，一种通道蛋白一般只能允许一种物质通过。请根据以上信息，结合所学知识，判断下列错误的是A、离子通道蛋白不

8、能转运水B、通道蛋白转运物质属于主动运输C、通道蛋白转运物质属于被动运输D、通道蛋白转运物质不需要消耗能量显然，错误的是B，因为信息说“顺浓度”，不可能是主动运输。再看其他选项，“一种通道蛋白一般只能允许一种物质通过”说明A正确，CD选项就不解释了。课后巩固练习1、 下图表示某植物相邻的3个细胞，其细胞液浓度依次为甲乙丙，正确表示他们之间水分子渗透方向的是2、植物原生质层是指 A细胞质 B细胞膜和液泡膜之间的细胞质C细胞膜和液泡膜 D细胞膜和液泡膜及两层膜之间的细胞质3、放在30%蔗糖溶液中会发生质壁分离的细胞是A人的口腔上皮细胞 B洋葱根尖生长点细胞 C洋葱表皮细胞 D干种子细胞4、白细胞能

9、够吞噬病菌。这些说明了细胞膜的特点是A具有流动性； B是一种选择透过性膜； C控制物质进出细胞； D以磷脂双分子层为基本支架。5、吞噬细胞在机体免疫中起着重要的作用，它具有很强的吞噬功能，能杀伤侵入机体内的细菌、真菌、寄生虫、病毒等致病体以及衰老的细胞。吞噬细胞具有识别功能是因为 ( A细胞膜具有一定的流动性 B细胞膜表面具有糖蛋白C细胞内产生蛋白质 D细胞膜内有磷脂双分子层6、甲(乙(两种物质在细胞膜两侧的分布情况如右图(颗粒的多少表示浓度的高低，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是A乙进入细胞一定有载体蛋白的参与B乙运出细胞一定有载体蛋白的参与C甲进入细胞一定需要能量D甲运出细胞一定不需要能

10、量7、下列叙述正确的是 ( A细胞膜和液泡膜都是选择透过性膜B小分子物质都能通过细胞膜，而大分子物质则不能C原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核 D动物细胞一般不会吸水胀破，是因为细胞最外层有细胞壁8、透析型人工肾起关键作用的是人工合成的血液透析膜，其作用是能把病人血液中的代谢废物透析掉。这是模拟了生物膜的 ( A流动性特点 B选择功能 C选择透过功能 D主动运输9、下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和NO3的曲线：影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是 A载体数量、能量 B能量、载体数量C载体数量、离子浓度 D能量、离子浓度10、下图为物质出入细胞的两种方式示意图，根据图回答：（1）图表示 方式，图表示 方式。（2）红细胞吸收K和O2进入红细胞的方式分别属于 和 。（3）细胞膜主要是由 和 构成，从结构特点看，具有一定的 性，从功能特点看，是一种 膜。参考答案：1-5 DDCAB 6-9AACB10.（1）自由扩散 协助扩散 （2） (3脂质 蛋白质 流动 选择透过1、 渗透方向有低浓度到高浓度3、人的口腔上皮细胞无细胞壁，根尖生长点细胞可分裂，干种子