高中生物必修一第4章、細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出知識總結(jié)

第4章、細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例

要點(diǎn)總結(jié)：1.滲透作用：

⑴滲透作用：指水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散。⑵發(fā)生滲透作用的條件：①具有一層半透膜

②半透膜兩側(cè)具有濃度差

2.細(xì)胞的吸水和失水：

⑴動物細(xì)胞的吸水和失水：

①外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度時.細(xì)胞吸水膨脹.②外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度時.細(xì)胞失水皺縮.

③外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度時.水分進(jìn)出細(xì)胞處于動態(tài)平衡.

（細(xì)胞膜不僅僅是半透膜.還是選擇透過性膜.動物細(xì)胞的吸水和失水取決于：細(xì)胞質(zhì)的濃度和外界溶液的濃度）⑵植物細(xì)胞的吸水和失水：

（成熟植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里面的細(xì)胞液.原生質(zhì)層包括：細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)）

①外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度時.細(xì)胞失水.發(fā)生質(zhì)壁分離

②外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度時.細(xì)胞吸水.發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原③外界溶液濃度=細(xì)胞液濃度時.水分進(jìn)出細(xì)胞處于動態(tài)平衡

（植物細(xì)胞在發(fā)生質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離復(fù)原的過程中.細(xì)胞的大小基本不變）

探究：植物細(xì)胞的吸水和失水

〖1〗實(shí)驗(yàn)原理：

原生質(zhì)層（細(xì)胞膜、液泡膜、兩層膜之間細(xì)胞質(zhì)）相當(dāng)于一層半透膜。當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時.細(xì)胞將失水.原生質(zhì)層和細(xì)胞壁都會收縮.但原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁大.所以原生質(zhì)層就會與細(xì)胞壁分開.發(fā)生質(zhì)壁分離。反之.當(dāng)外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時.細(xì)胞將吸水.原生質(zhì)層會慢慢恢復(fù)原來的狀態(tài).使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。〖2〗材料用具：

紫色洋蔥表皮.0.3g/ml的蔗糖溶液.清水.載玻片.鑷子.滴管.顯微鏡等。〖3〗方法步驟：

⑴制作洋蔥表皮臨時裝片。⑵低倍鏡下觀察原生質(zhì)層位置。

⑶在蓋玻片一側(cè)滴一滴蔗糖溶液.另一側(cè)用吸水紙吸.重復(fù)幾次.讓洋蔥表皮浸潤在蔗糖溶液中。

⑷低倍鏡下觀察原生質(zhì)層位置及細(xì)胞大小變化（基本不變）.觀察細(xì)胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離。

⑸在蓋玻片一側(cè)滴1～2滴清水.另一側(cè)用吸水紙吸.重復(fù)幾次.讓洋蔥表皮浸潤在清水中。

⑹低倍鏡下觀察原生質(zhì)層位置、細(xì)胞大小變化（基本不變）.觀察細(xì)胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原�！�4〗實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

細(xì)胞液濃度＜外界溶液濃度.細(xì)胞失水（質(zhì)壁分離）細(xì)胞液濃度＞外界溶液濃度.細(xì)胞吸水（質(zhì)壁分離復(fù)原）3.質(zhì)壁分離產(chǎn)生的條件：①具有大液泡②具有細(xì)胞壁4.質(zhì)壁分離產(chǎn)生的原因：

①內(nèi)因：原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性②外因：外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度5.植物細(xì)胞的吸水方式有兩種：

⑴吸脹吸水（未形成大液泡）如：干種子和根尖分生區(qū)細(xì)胞⑵滲透吸水（具有中央大液泡）如：根尖成熟區(qū)細(xì)胞6.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例：

⑴物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是順相對含量梯度的.而且細(xì)胞對于物質(zhì)的輸入和輸出有選擇性.可以說細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜。

⑵選擇透過性膜：水分子可自由通過.一些離子和小分子也可通過.而其他的離

子、小分子和大分子則不能通過。

7.比較幾組概念：

①擴(kuò)散：物質(zhì)從高濃度到低濃度的運(yùn)動叫做擴(kuò)散（擴(kuò)散與過膜與否無關(guān)）

（如：O2從濃度高的地方向濃度低的地方運(yùn)動）

②滲透：水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散稱為滲透

（如：細(xì)胞的吸水和失水.原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜）③半透膜：物質(zhì)的透過與否取決于半透膜孔隙直徑的大小

（如：動物膀胱、玻璃紙、雞蛋的卵殼膜等）

④選擇透過性膜：細(xì)胞膜上具有載體.且不同生物細(xì)胞膜上的載體種類和數(shù)量不

同.構(gòu)成了對不同物質(zhì)吸收與否和吸收多少的選擇性（如：細(xì)胞膜等各種生物膜）

8.質(zhì)壁分離能說明的問題：判斷細(xì)胞的死活、測定細(xì)胞內(nèi)外的濃度以及細(xì)胞膜的伸縮性。

第2節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型

要點(diǎn)總結(jié)：

1.對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程：

⑴19世紀(jì)末.歐文頓的實(shí)驗(yàn)和推論指出：膜是由脂質(zhì)組成的。

⑵20世紀(jì)初.科學(xué)家的化學(xué)分析結(jié)果指出：膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。⑶1959年.羅伯特森提出的“三明治”結(jié)構(gòu)模型：所有的生物膜都是由蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)組成。

⑷1970年.熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)指出：細(xì)胞膜具有流動性。⑸1972年.桑格和尼克森提出了：生物膜的流動鑲嵌模型。2.流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容：

①磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架.這個支架不是靜止的.②磷脂雙分子層是輕油般的液體.具有流動性.

③蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面.有的部分或全部嵌入磷脂雙分子

層中.有的橫跨整個磷脂雙分子層.④大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動的.

3.細(xì)胞膜外側(cè)的蛋白質(zhì)分子與糖類結(jié)合形成糖被.（作用：細(xì)胞識別、免疫反應(yīng)、血型鑒定、保護(hù)潤滑等）

第3節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?/p>

要點(diǎn)總結(jié)：

1.被動運(yùn)輸：物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞.順濃度梯度的擴(kuò)散.稱為被動運(yùn)輸。⑴自由擴(kuò)散：物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞。⑵協(xié)助擴(kuò)散：進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴(kuò)散。

2.主動運(yùn)輸：從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè).需要載體蛋白的協(xié)助.同時還需要

消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量.這種方式叫做主動運(yùn)輸。

3.小分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞剑?/p>

比較項(xiàng)目自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散濃度高→低高→低是否需是否消要載體耗能量不需要不消耗需要舉例備注O2、CO2、水、乙醇、只能從高濃度到低濃度被甘油、脂肪酸等動地吸收或排出物質(zhì)不消耗葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞被動運(yùn)輸主動運(yùn)輸?shù)汀�高需要消�?.大分子和顆粒性物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞剑?/p>

（大分子和顆粒性物質(zhì)通過胞吞作用進(jìn)入細(xì)胞.通過胞吐作用排出細(xì)胞）5.主動運(yùn)輸普遍存在于動植物和微生物細(xì)胞中.保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動的需要.主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì).排出代謝廢物和有害各種離子.小腸吸收葡萄糖、氨基酸.腎小管重吸收葡萄糖等一般從低濃度到高濃度主動地吸收或排出物質(zhì).以滿足生命活動的需要物質(zhì)。

6.影響主動運(yùn)輸?shù)囊蛩兀孩佥d體②物質(zhì)濃度③氧氣濃度④溫度

擴(kuò)展閱讀：高中生物必修一第四章知識點(diǎn)總結(jié)

1.4.1物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例

第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第一節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例

一、應(yīng)牢記知識點(diǎn)1、細(xì)胞的吸水和失水

⑴、當(dāng)外界溶液的濃度低于細(xì)胞內(nèi)溶液的濃度，細(xì)胞吸收水分膨脹。⑵、當(dāng)外界溶液的濃度高于細(xì)胞內(nèi)溶液的濃度，細(xì)胞失去水分皺縮。

⑶、當(dāng)外界溶液的濃度等于細(xì)胞內(nèi)溶液的濃度，水分進(jìn)出細(xì)胞處于動態(tài)平衡。2、細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境：主要指液泡里面的細(xì)胞液。

3、原生質(zhì)層：指細(xì)胞膜和液泡膜以及這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。⑴、細(xì)胞核在原生質(zhì)層內(nèi)（P61圖42）⑵、原生質(zhì)層：可以被看作是一層半透膜。4、植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù)原⑴、植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。

⑵、當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細(xì)胞液中的水分透過原生質(zhì)層進(jìn)入外界溶液，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離質(zhì)壁分離。

⑶、發(fā)生了質(zhì)壁分離的細(xì)胞的細(xì)胞液濃度大于細(xì)胞外液濃度時，外界溶液中的水分透過原生質(zhì)層

進(jìn)入細(xì)胞液，原生質(zhì)層逐漸膨脹恢復(fù)原態(tài)質(zhì)壁分離復(fù)原。5、植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的原因⑴、直接原因：細(xì)胞失水。

⑵、根本原因：原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性。6、細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜二、應(yīng)會知識點(diǎn)

1、原生質(zhì)：指細(xì)胞內(nèi)的生命物質(zhì)，包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等部分（不包括細(xì)胞壁）。2、半透膜：是指水分子可以自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他離子、小分子和大分子不能通過的人工膜。

3、選擇透過性膜：是生物膜。表現(xiàn)為水分子可以自由通過，細(xì)胞選擇吸收的離子和小分子也能通過，其他離子、小分子和大分子不能通過。如細(xì)胞膜等生物膜。

4、半透膜只具有半透性而不具備選擇透過性；選擇透過性膜具有選擇透過性也具有半透性。5、質(zhì)壁分離過程中，紫色洋蔥表皮細(xì)胞液泡的顏色由淺變深；復(fù)原過程中反之。1.4.2生物膜的流動鑲嵌模型

第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第二節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型

一、應(yīng)牢記知識點(diǎn)

1、歐文頓（E.Overton）的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論⑴、發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的通透性不同。凡是脂溶性物質(zhì)都更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。⑵、結(jié)論：膜是由脂質(zhì)組成的。2、1925年荷蘭科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)和結(jié)論

⑴、實(shí)驗(yàn)：提取人紅細(xì)胞中的脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪展成單層分子。⑵、發(fā)現(xiàn)：單層分子的面積為人紅細(xì)胞表面積的2倍。⑶、結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層。3、1959年，羅伯特森（J.D.Robertsen）的發(fā)現(xiàn)和論斷

⑴、發(fā)現(xiàn)：電鏡下，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜有清晰的“暗亮暗”三層結(jié)構(gòu)。⑵、論斷：所有的生物膜都是由“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。4、“熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)”的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論（P67圖45）

⑴、發(fā)現(xiàn)：兩種細(xì)胞剛?cè)诤蠒r，融合細(xì)胞一半發(fā)綠色熒光，另一半發(fā)紅色熒光；370C下40min后，

兩種顏色的熒光均勻分布。⑵、論斷：細(xì)胞膜具有流動性。

5、1972年，桑格（S.J.Singer）和尼克森（G.Nicolson）提出的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容⑴、磷脂雙分子層是細(xì)胞膜的基本支架。

⑵、蛋白質(zhì)分子或鑲或嵌入或橫跨磷脂雙分子層。⑶、磷脂和蛋白質(zhì)分子都是可以運(yùn)動的。6、糖被糖蛋白

⑴、位置：細(xì)胞膜的外側(cè)表面。⑵、組成：蛋白質(zhì)和多糖。

⑶、功能：細(xì)胞識別作用、信息傳遞等。

保護(hù)和潤滑作用。如消化道、呼吸道上皮細(xì)胞表面的糖蛋白。二、應(yīng)會知識點(diǎn)

1、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)流動性2、細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)選擇透過性。

3、磷脂是細(xì)胞膜的主要成分，蛋白質(zhì)是細(xì)胞膜的重要成分。1.4.3物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?/p>

第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第三節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?/p>

一、應(yīng)牢記知識點(diǎn)

1、被動運(yùn)輸：指物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞時順濃度梯度的擴(kuò)散。2、主動運(yùn)輸：指物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞時逆濃度梯度的運(yùn)輸。

3、自由擴(kuò)散：指物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞。（P71圖47）如O2、CO2、H2O、乙醇（C2H5OH）、甘油、苯等

4、協(xié)助擴(kuò)散：指物質(zhì)順濃度梯度的擴(kuò)散過程中需要載體蛋白的協(xié)助。（P71圖47）如葡萄糖分子等

5、主動運(yùn)輸：指物質(zhì)從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)過程中，既需要載體蛋白的協(xié)助又需要消耗細(xì)胞內(nèi)

化學(xué)反應(yīng)釋放的能量的方式。（P72圖48）如Na+、K+、Ca+等離子

意義：保證活細(xì)胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)。6、胞吞：是細(xì)胞吸收大分子時，大分子首先附著在細(xì)胞膜表面，然后細(xì)胞膜包裹著大分子內(nèi)陷成囊泡進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的現(xiàn)象。

7、胞吐：是細(xì)胞需要下外排大分子時，先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡包裹著大分子，囊泡移動到細(xì)胞膜處，與細(xì)胞膜融合，將大分子排出細(xì)胞的現(xiàn)象。二、應(yīng)會知識點(diǎn)

1、擴(kuò)散作用：指物質(zhì)順濃度梯度的擴(kuò)散，即從高濃度處向低濃度處的擴(kuò)散。2、自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動運(yùn)輸、胞吞、胞吐的比較物質(zhì)通過細(xì)細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)濃度的高是否需要載是否消耗細(xì)胞膜的方式低自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動運(yùn)輸體蛋白質(zhì)胞內(nèi)的能量不消耗不消耗消耗不消耗O2、CO2、甘油、乙醇、苯等葡萄糖分子進(jìn)入人的紅細(xì)胞K＋進(jìn)入紅細(xì)胞等酶原顆粒的分泌由高濃度一邊到低濃度一不需要邊由高濃度一邊到低濃度一需要邊與濃度無關(guān)需要不需要舉例內(nèi)吞、外排與濃度無關(guān)

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