第4章细胞的物质输入和输出知识清单2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

新教材 人教版 生物必修1 第4章知识点清单 目录 第4章　细胞的物质输入和输出 第1节　被动运输 第2节　主动运输与胞吞、胞吐 2 / 2 第4章　细胞的物质输入和输出 第1节　被动运输 一、水进出细胞的原理 1. 渗透作用 (1)概念：水(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 (2)渗透的方向：水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。 (3)渗透作用的条件 ①具有半透膜。 ②膜两侧的溶液具有浓度差。 (4)渗透作用过程中，两溶液间水分子进行双向运动，当达到动态平衡时，仍存在水分子的进出。 2. 动物细胞的吸水和失水 (1)条件 ①活细胞的细胞膜相当于半透膜。 ②细胞质有一定浓度，与外界溶液能形成一定的浓度差。 (2)现象 ①外界溶液(低渗溶液)的浓度<细胞质的浓度⇒细胞吸水膨胀。 ②外界溶液(等渗溶液：如生理盐水)的浓度=细胞质的浓度⇒水分子进出细胞处于动态平衡。 ③外界溶液(高渗溶液)的浓度>细胞质的浓度⇒细胞失水皱缩。 (3)半透膜既包括有小孔径的材料，如玻璃纸等，也包括活的生物膜。死亡细胞的生物膜没有选择透过性，不是半透膜。 3. 探究植物细胞的吸水和失水 (1)原生质层：细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 (2)实验原理 ①成熟植物细胞(有中央大液泡)的原生质层相当于一层半透膜。 ②细胞液与外界溶液能形成一定的浓度差。 ③原生质层比细胞壁(全透性)的伸缩性大。 (3)实验步骤 (4)实验现象与结论   ①当外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时，植物细胞通过渗透作用失水，出现质壁分离现象，此时细胞壁与原生质层之间的溶液是外界溶液。 ②将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度高于外界清水的浓度，植物细胞吸水，出现质壁分离的复原现象。 4. 特别提醒     (1)水分进出植物细胞主要指进出液泡，质壁分离的“质”是原生质层，而不是细胞质。 (2)原生质层不包括细胞液和细胞核。 (3)动物细胞没有细胞壁，不能发生质壁分离和复原现象。 二、被动运输 1. 定义 (1)物质以扩散方式进出细胞。 (2)不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。 2. 分类 (1)自由扩散(简单扩散) ①概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，不需要转运蛋白和能量。 ②举例：氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等。 (2)协助扩散 ①概念：离子和一些小分子有机物借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，不需要消耗能量。 ②举例：K+、Na+、葡萄糖、氨基酸等。 3. 转运蛋白的分类及特点   (1)通道蛋白 ①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。 ②分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。 ③转运物质时，自身构象不改变。 ④举例：水、Na+、K+的通道蛋白。 特别提醒：水既可以进行自由扩散，也可以通过水通道蛋白进行协助扩散，水分子更多的是以协助扩散方式进出细胞。 (2)载体蛋白 ①只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过。 ②需要与被运输物质结合。 ③转运物质时，自身构象会发生改变。 ④举例：协助葡萄糖进入红细胞的载体蛋白。 4. 影响被动运输的因素 自由扩散  协助扩散 影响自由扩散运输速率的因素为物质浓度；影响协助扩散运输速率的因素为物质浓度和转运蛋白的数量。 三、不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化(初始液面等高) (1)溶质不能通过半透膜(图A) ①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则单位时间内S2→S1的水分子数多于S1→S2的，外 观上表现为S1溶液液面上升；若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反，外观上表现为S1溶液液面下降。 ②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则此时S1溶液浓度仍大于S2溶 液浓度。因为液面高的一侧形成的压强会阻止溶剂(水分子)由低浓度一侧向高浓度一侧渗透。 (2)溶质能通过半透膜(图B) 　　若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则最初单位时间内S2→S1的水分子数多于S1→ S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度相等，外观上表现为S1溶液液面先上升 后下降，最终S1和S2溶液液面等高；若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反。 四、植物质壁分离及复原实验的分析和拓展  1. 本实验存在两组对照实验   2. 发生质壁分离及质壁分离复原的原因 (1)发生质壁分离的原因 ①内因：原生质层相当于一层半透膜；原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩性。 ②外因：细胞液浓度<外界溶液浓度→细胞失水。 (2)发生质壁分离复原的原因 ①内因：原生质层相当于一层半透膜；原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩性。 ②外因：细胞液浓度>外界溶液浓度→细胞吸水。 3. 细胞是否发生质壁分离及复原的