内容正文:
组织建设
专题3 细胞的物质输入与输出
一、细胞的吸水与失水-水进出细胞的原理
1.渗透作用(1)水分子通过膜的扩散称为________。(2)渗透的方向是从水分子数相对较多处向相对较少处扩散,也就是说溶液中的水分子从溶液浓度低的一侧,进入溶液浓度高的一侧。(3)渗透发生的条件:①具有_________;②膜两侧有_________。 2.动物细胞与植物细胞的失水与吸水
(1)成熟植物细胞的结构
渗透
半透膜
浓度差
(2)植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液。
一、细胞的吸水与失水-水进出细胞的原理
2.动物细胞与植物细胞的失水与吸水
项目 动物细胞(如红细胞) 植物细胞
失水 皱缩 质壁分离
吸水 膨胀或胀破 质壁分离复原
原理 渗透作用 渗透作用
发生条件 ①具有细胞膜②膜两侧有浓度差 ①细胞壁具有全透性 ②具有细胞膜和液泡膜③膜两侧具有浓度差
水分子运动方向 低浓度溶液→高浓度溶液 低浓度溶液→高浓度溶液
一、细胞的吸水与失水-水进出细胞的原理
3.观察植物细胞的质壁分离与复原(1)实验操作及观察结果。
②原生质层逐渐贴近细胞壁
一、细胞的吸水与失水-水进出细胞的原理
(2)实验结论 当外界溶液浓度>细胞液浓度,植物细胞______发生_______________现象;
当外界溶液浓度<细胞液浓度,植物细胞______发生_______________现象。
(3)实验操作的注意事项 ①实验成功的关键之一是实验材料的选择。
要选取成熟的、有较大的液泡且带有一定颜色的植物组织进行实验,以便于观察实验现象。
②选用的蔗糖溶液浓度要适宜。
浓度过低,不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长;
浓度过高,则造成植物细胞因失水过多、过快而死亡。
质壁分离复原
质壁分离
失水
吸水
现象试剂 中央液泡变化 原生质层位置变化 细胞大小
蔗糖溶液 变小 脱离细胞壁 基本不变
清水 逐渐恢复原来大小 恢复原位 基本不变
考点巩固
例1 生物兴趣小组将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中,细胞渗透失水后发生质壁分离,显微观察的结果如图1所示。图中甲处溶液的浓度( )。
A.大于0.3g/mL
B.等于0.3g/mL
C.小于0.3g/mL
D.等于0.0g/mL
解析:甲处的细胞正在发生质壁分离,所以甲处的液体是由细胞外通过细胞壁进入到细胞膜外的0.3g/mL的蔗糖溶液,B项正确。
答案 B
B
考点巩固
例2 将下列细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,能发生质壁分离的是( )。A.紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞
B.哺乳动物红细胞
C.人的皮肤上皮细胞
D.人的骨骼肌细胞
解析:洋葱鳞片叶内表皮细胞属于成熟的植物细胞,含有大液泡,细胞结构中具有细胞壁和原生质层,因此可以发生质壁分离。哺乳动物红细胞、人的皮肤上皮细胞、人的骨骼肌细胞没有细胞壁,因此不能发生质壁分离。A项正确。
答案 A
A
二、物质进出细胞的方式
运输方向 特点 图例 实例
离子、小分子物质 自由扩散 高浓度→低浓度 不需要转运蛋白和能量 水、甘油、乙醇、苯、CCO2、O2、脂质等
协助扩散 高浓度→低浓度 需要转运蛋白,不需要能量 红细胞吸收葡萄糖
主动运输 低浓度→高浓度 需要载体蛋白,需要能量 小肠吸收无机盐、葡萄糖、氨基酸等
大分子物质 胞吞 细胞外→细胞内 需要能量 白细胞吞噬病菌等
胞吐 细胞内→细胞外 需要能量 - 分泌蛋白的分泌,神经递质的释放
二、物质进出细胞的方式
载体蛋白 通道蛋白
转运特点 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过 只容许与自身通道的直径和形状相适配,大小和电荷相适宜的分子或离子通过
自身构象 改变 不改变
是否与转运的分子结合 结合 不结合
是否有特异性 具有 具有
实例 葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞 水分子通过水通道蛋白进出细胞
协助扩散
二、物质进出细胞的方式
1.有关渗透现象的两点提醒
(1)两溶液间的水分子进行双向运动,实际观察到的只是水分子双向运动差异所导致的液面变化。
(2)当液面高度不再变化时,水分子仍进出半透膜,但进出达到平衡。
2.死细胞、未成熟的细胞、动物细胞均不能发生质壁分离;生活状态下,具有中央大液泡的成熟植物细胞能发生质壁分离。
二、物质进出细胞的方式
主动运输
1.物质运输方向
物质逆浓度梯度进行跨膜运输。
二、物质进出细胞的方式
2.条件
需要细胞膜上相应载体蛋白的协助;消耗细胞内化学反应所释放的能量。
3.实例
K+、Ca2+、Na+等离子通过细胞膜;氨基酸、葡萄糖进入小肠上皮细胞。
4.意义
主动选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有