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第04练 细胞的物质输入和输出
(一)渗透作用
(1)概念:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。
(2)渗透方向:水分子(或其他溶剂分子)从水(或其他溶剂分子)的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
(3)发生条件
①具有半透膜:可以是生物性的选择透过性膜,如细胞膜;也可以是物理性的过滤膜,如玻璃纸。
②半透膜两侧的溶液具有浓度差。
(4)发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达平衡状态,既不可看作没有水分子移动,也不可看作两侧溶液浓度相等。
(5)溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。
(二)被动运输和主动运输
项目
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
运输
方向
高浓度→低浓度
一般为低浓度→高浓度
特点
不需要转运蛋白,不消耗能量
需要转运蛋白,不消耗能量
需要载体蛋白,消耗能量
举例
O
、CO
、甘油、
乙醇、苯等出
入细胞
红细胞吸收葡萄糖
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐
影响
因素
物质的浓度;温度
物质的浓度;转运蛋白的种类和数量;温度
载体蛋白的种类和数量;O
、温度等影响能量供应的因素
(三)胞吞和胞吐
1.胞吞
(1)过程:大分子与膜上的蛋白质结合→这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子→小囊从细胞膜上分离,形成囊泡→大分子进入细胞。
(2)特点:将物质从胞外运送到胞内,不需要转运蛋白,需要消耗能量。
(3)举例:吞噬细胞吞噬抗原。
2.胞吐
(1)过程:大分子在细胞内形成囊泡→囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合→将大分子排出细胞。
(2)特点:将物质从胞内运送到胞外,不需要转运蛋白,需要消耗能量。
(3)举例:乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶的排出;抗体的分泌;突触前膜释放神经递质。
注意:(1)胞吞与胞吐是大分子物质通过与膜融合进出细胞的方式,体现了细胞膜的流动性,不属于跨膜运输,因此穿过膜的层数为0。
(2)胞吞和胞吐的物质可以是固体,也可以是液体,一般是一些颗粒性物质、蛋白质等大分子,某些小分子物质也可通过胞吐方式运输。
(3)胞吞形成的囊泡,在细胞内可以被溶酶体降解。
一、选择题
1.某同学将植物细胞浸在一定浓度的蔗糖溶液中,并在显微镜下观察细胞的形态变化,结果示意图如图,甲、乙分别为实验开始和结束时的细胞形态。下列叙述正确的是( )
A.实验开始时,植物细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度
B.实验过程中,植物细胞的吸水能力逐渐变大,颜色变浅
C.实验过程中,水分子通过主动转运进入细胞
D.乙图渗透平衡时,细胞液浓度可能大于外界溶液浓度
【答案】D
【分析】据图分析,将植物细胞一定浓度的蔗糖溶液中,细胞吸水,液泡变大,故实验开始时,植物细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度。
【解析】A、据图判断可知,植物细胞的液泡变大,整体体积变大,说明细胞吸水,故实验开始时,植物细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度,A错误;B、实验过程中,植物细胞吸水后细胞内外浓度差变小,植物细胞的吸水能力逐渐变弱,液泡颜色变浅,B错误;C、实验过程中,水分子通过自由扩散方式进入细胞,C错误;D、由于植物细胞有细胞壁的限制,不能无限增大,故实验结束达到渗透平衡时,植物细胞的细胞液浓度大于外界溶液浓度,D正确。故选D。
2.在生物体内组成蛋白质的氨基酸约有21种,这些氨基酸( )
A.不含Fe元素,均含有S元素
B.氨基和羧基均连在同一碳原子上
C.某些种类可以由其它物质转化而来
D.这些氨基酸组成细胞膜上的水通道蛋白能促进水分子的自由扩散
【答案】C
【分析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
2、必需氨基酸:机体自身无法合成或合成速度不能满足机体的需求,必须从食物中获取的一类氨基酸。
非必需氨基酸:机体自身可以合成的,可由其它物质经转氨基作用转化而来的一类氨基酸。
【解析】A、氨基酸不含Fe元素,部分氨基酸含有S元素,A错误;B、根据氨基酸的结构通式可知,每种氨基酸都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,但并不是所有的氨基和羧基均连在同一碳原子上,比如R基上的氨基和羧基就不一定连在同一碳原子上,B错误;C、非必需氨基酸可由其它物质经转氨基作用转化而来,C正确;D、水通道蛋白促进水的协助扩散而不是自由扩散,这里水通道蛋白作为载体蛋白,D错误。故选C。
3.用2mol·L-1的乙二醇溶液和2mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡取自同一部位的植物表皮。每隔相同时间在显微镜下测量视野中若干个细胞的长度x和原生质体长