内容正文:
新教材 苏教版 生物必修第一册第二章第三节
知识点清单
第二章 细胞的结构和生命活动
第三节 物质进出细胞的运输方式
一、细胞质膜具有选择透过性
1. 渗透吸水和失水
(1)细胞内液体渗透压>外界溶液渗透压,细胞吸水。
(2)细胞内液体渗透压<外界溶液渗透压,细胞失水。
(3)细胞内液体渗透压=外界溶液渗透压(细胞在等渗溶液中),进出细胞的水分子处于动态平衡状态。
2. 植物细胞的质壁分离和复原现象
(1)选择透过性膜:对物质进出具有选择作用的膜。
(2)原生质层:细胞质膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。原生质层相当于一层选择透过性膜,能选择性地控制物质的进出。
(3)植物细胞内的液体环境:主要是指液泡中的细胞液。
(4)质壁分离现象:当植物细胞的细胞液渗透压小于外界溶液渗透压时,细胞不断失水,就会发生质壁分离现象。
(5)质壁分离复原现象:当已经发生质壁分离的植物细胞处于渗透压小于细胞液渗透压的外界溶液中时,细胞不断吸水,就会发生质壁分离复原现象。
(6)质壁分离与复原的原因
①原生质层具有选择透过性。
②细胞液和外界溶液之间有渗透压差。
③原生质层比细胞壁的伸缩性大。
3. 观察植物细胞的质壁分离和复原现象
(1)实验材料:成熟的活的植物细胞(如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞)。
(2)实验试剂:质量浓度为0. 3 g/mL的蔗糖溶液、清水。
(3)实验过程
二、细胞质膜对不同物质的通透性不同
1. 一般来说,气体分子(如O2、CO2、N2)、相对分子质量小的不带电的极性分子(如尿素、乙醇)、脂溶性分子等容易通过细胞质膜。
2. 离子(如Na+、K+)因与水的结合而脂溶性大大降低。
3. 相对分子质量大的不带电的极性分子(如葡萄糖)和各种带电的极性分子都难以自由通过细胞质膜。
4. 细胞内的其他细胞器膜和细胞质膜一样,都是选择透过性膜。
三、被动运输不需要细胞供能
1. 简单扩散(自由扩散)
(1)特点
①物质通过细胞质膜进出细胞时,顺着浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧移动。
②不需要细胞代谢供能。
(2)扩散趋势:半透膜两侧的浓度最终达到平衡。
(3)限制因素
①物质的脂溶性。②相对分子质量大小。③所带电荷的种类和数量。
(4)渗透与扩散
渗透
扩散
在水的渗透过程中,水作为溶剂,表现为从溶质分
子相对少的部位向溶质分子相对多的部位流动
在简单扩散过程中,溶质往往是从浓度高的部位
向浓度低的部位流动
渗透和扩散是两个不完全相同的物质运动过程
2. 协助扩散
类型
依赖通道蛋白的协助扩散
依赖载体蛋白的协助扩散
过程
物质借助细胞质膜上的通道蛋白顺浓度梯度进出细胞
物质依赖细胞质膜上的载体蛋白顺浓度梯度进出细胞
依赖的膜转运蛋白
通道蛋白:在生物膜中主要有“开”与“关”两种构型,两种构型被不同因子所诱导
载体蛋白:先与被运输的物质结合,然后通过自身构象变化或移动完成物质运输;具有高度特异性
共同点
顺浓度梯度运输物质,不需要细胞代谢供能
3. 被动运输的结果:将物质顺着浓度梯度从高浓度向低浓度方向运输,其结果是促进细胞内外物质浓度趋同。
四、主动运输需要细胞供能
1. 特点
(1)物质逆浓度梯度进出细胞。
(2)依赖细胞质膜上特定的载体蛋白。
(3)需要细胞代谢供能。
2. 实例:Na+-K+泵是活细胞中由ATP(供能物质)驱动的将Na+输出细胞,同时将K+输入细胞的运输泵,是维持细胞内外K+和Na+浓度差的结构和功能基础。
3. 意义
(1)通过细胞质膜的主动运输,物质逆浓度梯度进出细胞,这对形成和维持细胞内外物质的浓度差具有特别重要的意义。
(2)主动运输能保证细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。因此,主动运输对于活细胞完成各项生命活动具有重要意义。
五、细胞的胞吞和胞吐
1. 运输的物质:蛋白质、多核苷酸、多糖等大分子以及部分颗粒性物质。
2. 特点
(1)涉及细胞内多种膜的破裂与融合。
(2)需要细胞代谢供能。
3. 胞吞
(1)定义:胞吞是通过质膜的变形运动将细胞外物质转运进细胞的过程。
(2)类型(依据物质大小及其入胞机制的不同划分)
①吞噬:细胞以大囊泡内吞较大固体颗粒的过程。
②胞饮:细胞通过小囊泡将细胞周围的微滴状液体摄入细胞的过程。
4. 胞吐:一般是指细胞将要外排的大分子形成囊泡,囊泡移动到细胞质膜处并与之结合,再将大分子排出细胞的过程。
5. 意义
(1)胞吐使质膜表面积增加,而胞吞则会减少质膜表面积,质膜表面积的这种动态平衡过程对细胞质膜成分的更新和细胞的生存与生长非常必要。
(2)胞吞参与了细胞信号的传导,还能整合多种信号,在细胞的生长、发育、代谢以及增殖中发挥重要作用。
六、不同渗透装置中水分子运动情况及液面变