内容正文:
第4章 细胞的物质输入和输出 知识清单
1.水进出细胞的原理
①渗透作用
(1)概念:指水分子或其它溶剂分子通过半透膜的扩散。
(2)条件:具有半透膜;半透膜两侧具有浓度差。
②实验:
(1)装置组成(如右图):
a半透膜:如玻璃纸(又叫赛璐玢),水分子可以透过它,而蔗糖分子则不能。
b膜两侧的溶液:漏斗内注入的是蔗糖溶液,漏斗浸入的烧杯中装的是清水。
(2)现象:漏斗管内的液面会升高。
(3)解释:是烧杯中的溶剂—水分子通过半透膜向漏斗内扩散的结果。
③定义:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。
④渗透方向:水分子从水的相对含量高的一侧→相对含量低的一侧。
2.动物细胞的吸水和失水
①红细胞的细胞膜相当于一层半透膜。
②原理:当外界溶液浓度小于细胞质浓度时,细胞吸水膨胀;
当外界溶液浓度大于细胞质浓度时,细胞失水皱缩;
当外界溶液浓度等于细胞质浓度时,细胞形态基本不变。
3.探究植物细胞的吸水和失水
①成熟的植物细胞相当于一个渗透系统。右图正在质壁分离的植物细胞结构图。请回答:
质壁分离是指细胞壁和原生质层分离。
原生质层包括 :[① ]细胞膜[ ② ]细胞质[ ③ ]液泡膜。
②原理
(1)原生质层相当于一层半透膜
(2)原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
(3)外界溶液与细胞液存在浓度差
当外界溶液的浓度大于细胞液的浓度,细胞失水,发生质壁分离;
当外界溶液的浓度小于细胞液的浓度,细胞吸水,发生质壁分离复原。
③实验流程
④实验现象
外界溶液
中央液泡大小、颜色
原生质层的位置
细胞大小
0.3g/ml
蔗糖溶液
液泡变小,颜色变深
原生质与细胞壁分离
基本不变
清水
恢复原来大小,颜色变浅
原生质层恢复原来位置
基本不变
⑤本实验除了能证明成熟的植物细胞渗透吸水和失水外,还可证明:
(1)鉴定一个成熟的植物细胞是否具有生物活性。
(2)设计实验观察成熟植物细胞的细胞膜。
(3)通过实验测定成熟植物细胞的细胞液浓度。
(4)比较两种不同植物细胞细胞液浓度的高低。
4. 物质跨膜运输的方式比较
①
物质出入细胞的方式
被动运输
主动运输
胞吞
胞吐
自由扩散
协助扩散
运输方向
高浓度到低浓度(顺浓度梯度)
低浓度到高浓度(逆浓度梯度)
胞外到胞内
胞内到胞外
是否需要转运蛋白
不需要
需要
需要
不需要
是否消耗能量
不需要
不需要
需要
需要
实例
O2、CO2、甘油、乙醇、苯等
大多数的水分子进出细胞、葡萄糖进入红细胞等
葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞、大多数的离子进出细胞等
变形虫摄食、吞噬细胞吞噬病菌
①乳腺细胞分泌乳腺蛋白;②消化腺细胞分泌消化酶;③免疫细胞分泌抗体;④胰岛细胞分泌胰岛素等。
②影响物质跨膜运输曲线的分析及判断
(1) 物质浓度 (2)氧气浓度
(3)载体蛋白数量
5.载体蛋白和通道蛋白的比较
转运蛋白的种类
载体蛋白
通道蛋白
转运物质
与自身结合部位相适应的分子或离子
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
是否与转运物质结合
是
否
自身构象(空间结构)
改变
不改变
实例
葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞
水分子通过水通道进出细胞
K离子通过通道蛋白排出神经细胞
Na离子通过通道蛋白进入神经细胞
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