2024届高考生物一轮复习：细胞中的水

细胞中的水 一轮复习 像水分子这样，物质以____________进出细胞，_________消耗细胞内化学反应所释放的_____，这种物质跨膜运输方式称为_____________。 被动运输分为______________和_______________两类。 扩散方式 不需要 能量 被动运输 自由扩散 协助扩散 被动运输 吸收方式 自由扩散 (1)概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式 (2)特点 ①顺浓度梯度运输 ②不需要转运蛋白协助 ③不需要消耗能量 (3)实例： 气体（O2 、CO2、N2）、 脂溶性小分子（甘油、乙醇、苯）、脂质分子（胆固醇、性激素等） 细胞外 细胞内 (4)影响因素： 浓度差 浓度差 运输速率 转运蛋白 运输速率 能量 运输速率 温度 吸收方式 协助扩散 (1)概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式 载体蛋白 通道蛋白 (2)特点 ①顺浓度梯度运输 ②需要转运蛋白协助 ③不需要消耗能量 (3)实例： 红细胞吸收葡萄糖 浓度差 浓度差 扩散速度 能量 扩散速度 (4)影响因素： 转运蛋白种类和数量 温度 吸收方式 4 资料1：水分子比较小，在活细胞中含量最多，人们曾经认为它们以自由穿过细胞膜磷脂分子的间隙而进出细胞。 思考：水分子从水多的一侧向水少的一侧扩散，属于哪种方式的扩散？ 现象： 水分子通过细胞膜时的速率高过人工膜速率 研究结果： 水分子除了自由扩散还可以借助水通道蛋白进出细胞，且以水通道蛋白介导为主 问题与假设： 水分子除自由扩散外，还存在其它运输方式 吸收方式 现在，请同学思考：水从水多的一侧向水少的一侧扩散，属于哪种方式的扩散呢？ 有的同学会说，水分子很小，应该是通过自由扩散的方式过膜；有的同学可能会想到水分子是极性分子，而磷脂分子具有亲水的头部和长长的疏水的尾部，疏水的尾部不停的摆动，极性分子很难通过，所以水分子虽然很小，也难以通过自由扩散的方式通过磷脂双分子层。这些同学分析的都有一定道理，但是水分子过膜的方式不能仅通过理论分析得出，必须通过实验证实。现在，我们一起看2个资料：资料1-水分子比较小，在活细胞中含量最多，人们曾经认为它们以自由穿过细胞膜磷脂分子的间隙而进出细胞。后来的研究发现，水分子在通过细胞膜时的速率高过人工膜（如图中的曲线所示，横坐标是各种物质对人工膜的通透性，纵坐标是各种物质对生物膜的通透性；氧气在两种膜中的通透性最高，而且是一致的，说明氧气透过人工膜和生物膜的方式是一致的，均以自由扩散的方式过膜；二氧化碳和甘油也是如此；但是水分子对生物膜的通透性约为10的-2次方 cm每秒，但是对人工膜的通透性约为10 的-3方cm每秒，即水通过生物膜的速率是人工膜的10倍），由此推断细胞膜上可能存在特殊的输送水分子的通道。 5 种类 结合水 自由水 定义 含量 特点 作用 细胞结构的重要组成成分 以游离的形式存在 与细胞内的其他物质相结合 约占95.5% 约占4.5% 易蒸发、可以自由流动 含量较稳定，不易散失，失去流动性和溶解性 存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合。 ①细胞内的 ； ②参与细胞内的 ； ③为细胞提供 ； ④运送 和 ； 良好溶剂 营养物质 代谢废物 生物化学反应 液体环境 存在形式 自由水的作用都跟细胞内的生化反应（代谢）有关。 两者的相对含量和生物组织的代谢速率相关 细胞代谢增强 如:萌发的种子 细胞代谢减弱，抗逆性增强 自由水 结合水 上升 下降 自由水含量越高 结合水含量越高 自由水与结合水的关系 7 水平衡调节的过程 饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸 细胞外液渗透压 （1）人体缺水时 下丘脑渗透压感受器 垂体 释放 抗利尿激素 肾小管、集合管重吸收水 刺激 尿量减少 （+） 细 胞 外 液 渗 透 压 (-) 大脑皮层 产生渴觉 主动饮水 补充水分 细 胞 外 液 渗 透 压 (-) 升高 (-) 下 降 下 降 神经—体液调节 调节方式 关于调节 单糖 二糖 多糖 脱水缩合 水解 脱水缩合 水解 糖类的脱水缩合 9 麦芽糖的合成和水解 HO OH 葡萄糖 HO OH 葡萄糖 脱水缩合 H2O HO OH 葡萄糖 HO OH 葡萄糖 水解 HO O OH 麦芽糖 H2O HO O OH 麦芽糖 糖类的脱水缩合 二糖（C12H22O11）： 由两分子单糖脱水缩合而成的糖。 葡萄糖 葡萄糖 葡萄糖 半乳糖 葡萄糖 果 糖