高中生物必修一第四章细胞的物质输入和输出

1、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、渗透作用（1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。（2）发生渗透作用的条件 具有半透膜半透膜两侧具有浓度差。半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。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）生物膜：是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。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从高浓度向低浓度的地方运动）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。

2、（如：细胞膜等各种生物膜）二、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用） 外界溶液浓度 细胞质浓度时, 细胞吸水 膨胀1、动物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度 细胞质浓度时, 细胞失水 皱缩外界溶液浓度 细胞质浓度时, 水分进出细胞处于动态平衡外界溶液浓度 细胞液浓度时, 细胞 质壁分离2、植物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度 细胞液浓度时, 细胞 质壁分离复原外界溶液浓度 = 细胞液浓度时就， 水分进出细胞处于动态平衡原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质（相当于半透膜）（细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。） （1）具有大液泡 （1）、质壁分离产生的条件 （2）具有细胞壁（3）外界溶液

3、浓度 细胞液浓度（2）、质壁分离产生的原因 内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性外因：外界溶液浓度 细胞液浓度质壁分离与复原实验可拓展应用于：（指的是原生质层与细胞壁） 证明成熟植物细胞发生渗透作用； 证明细胞是否是活的； 作为光学显微镜下观察细胞膜的方法； 初步测定细胞液浓度的大小； 注：植物吸水方式有两种 （1）吸胀作用（未形成液泡）如：干种子、根尖分生区（主要靠蛋白质吸水膨胀） （2）渗透作用(形成大液泡)三、物质跨膜运输的其他实例1、对矿质元素的吸收 逆相对含量梯度主动运输。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。2、细胞膜是一层选择透过性膜，水分子可以自由通过

4、，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。无机盐等其他物质 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。 物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。 第二节 生物膜的流动镶嵌模型一、探索历程（略，见P65-67）二、流动镶嵌模型的基本内容 生物膜功能特点：选择透过性磷脂双分子层：构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有一定的流动性。 蛋白质：镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，大多数蛋白质也是可以流动的。 糖蛋白：蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白，形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等。 第三节物质跨膜运输的方式一、被动运输：物质进出细胞，顺

5、浓度梯度的扩散，称为被动运输。(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：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。三、大分子物质进出细胞的方式：胞吞、胞吐四、物质进出细胞的几种方式：方式自由扩散协助扩散主动运输胞吞、胞吐运输方向高低（顺）高低（顺）低高（逆）无关载体蛋白不需要需要需要不需要能量不需要不需要需要需要例子H2O、O2、CO2、N2、甘油、乙醇、苯、脂肪酸、维生素等葡萄糖进入红细胞K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖、氨基酸进入小肠绒毛上皮细胞大分子

6、和颗粒性物质大分子或颗粒：胞吞、胞吐不是跨膜运输，不穿过膜 五、影响物质跨膜运输的因素：1.影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。2.影响协助扩散的因素： （1）细胞膜内外物质的浓度差。（2）细胞膜上载体蛋白的数量。3.影响主动运输的因素：（1）载体蛋白：载体蛋白具有特异性，不同物质的载体蛋白不同，不同生物膜上载体蛋白的种类和数量也不同（根本原因是由遗传物质决定的）。载体蛋白具有饱和现象，当细胞膜上的载体蛋白已经达到饱和时，细胞通过载体蛋白运输物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。（2）能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如O2浓度，温度等。4.影响物质运输速率的曲线分

7、析：（1）细胞外物质浓度（在一定浓度范围内）对运输速率的影响曲线细胞内物质浓度运输速率运输速率细胞外物质浓度-细胞外物质浓度时间细胞外物质浓度主动运输协助扩散或主动运输自由扩散自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧，其动力是两侧溶液的浓度差。在一定浓度范围内，随细胞外物质浓度的增大，其运输速率逐渐增大。协助扩散和主动运输的共同特点是都需要载体蛋白的协助。在细胞外物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大；到达一定物质浓度时由于受膜上载体蛋白数量的限制，运输速率不再随物质浓度的增大而增大。主动运输可以逆浓度梯度运输，它受载体蛋白数量及能量的影响。运输速率（2）O2浓度对物质运输速率的影响曲线运输速率O2浓度O2浓度主动运输自由扩散或协助扩散被动运输（自由扩散和协助扩散）不消耗能量，因此与O2浓度无关，运输速率不随O2浓度的增大而改变。主动