内容正文:
必修一 知识点回顾
(3,4章)
注意:
1.细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核不属于细胞器。
2.“细胞骨架”P50:细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网状结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
3.真核细胞有8种细胞器,原核细胞只有一种细胞器(核糖体)。
4.细胞质不等同于细胞质基质,细胞质包括细胞质和细胞质基质。
1、显微结构:光学显微镜下看到的结构
(看到的是细胞内细胞壁、细胞核、线粒体、叶绿体、液泡的大体形态,看不到细胞膜、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体、中心体等)
2、亚显微结构:电子显微镜下看到的结构
(可以看到细胞内各结构的具体结构)
一、细胞的基本结构
1细胞膜 2细胞壁 3细胞质基质
4叶绿体 5高尔基体 6核仁
7染色质 8核膜 9核液 10核孔
11线粒体 12内质网 13核糖体
14液泡 15核糖体
植物细胞壁
1.棉、麻的主要成分是什么?
2.在不损害高等植物细胞内部结构的情况下,用什么方法去除细胞壁?
3.植物细胞放在清水中为何不会涨破?
4.细胞壁的作用:
5.细胞壁的特点:
纤维素
酶解法(纤维素酶和果胶酶)
细胞壁伸缩性小于细胞膜,因此植物细胞吸水不会涨破
支持和保护
全透性 (所以细胞壁不是系统的边界)
思考:某生物细胞用纤维素酶处理,发现外层结构无明显变化,但能通过光合作用制造有机物,该生物可能是C
A.酵母菌 B.硝化细菌 C.蓝细菌 D.水稻
蓝细菌含有藻蓝素和叶绿素,能进行光合作用
考点1 细胞膜的结构和功能.基础知识
1.细胞膜的功能
细胞膜的功能特性 :选择透过性
细胞膜具有选择透过性的原因(基础):
细胞膜上转运蛋白的种类和数量或转运蛋白空间结构的变化(课本P72)
影响选择透过性的外因:温度、PH、O2、 等影响呼吸作用的因素
细胞
细胞不需要的物质
营养物质
抗体、激素等物质、代谢废物
细胞内的核酸等重要物质
细菌、病毒、有害物质
不可进入
可进入
可出
不可出
不容易进入,但可以进入
因此细胞膜的选择透过性是相对的
体现了细胞膜是系统的边界
2.细胞膜的结构
科学史.细胞膜成分的探索历程
欧文顿
其他科学家
戈特和格伦德尔
丹尼利和戴维森
推测:细胞膜是由脂质组成的
制备哺乳动物成熟红细胞的细胞膜表明:组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂最多
推测:细胞膜磷脂必然排列为连续的两层
细胞膜
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
细胞膜中可能还有蛋白质
细胞膜的组成成分:
脂质:磷脂、胆固醇(主要存在于动物细胞膜中)
蛋白质
少量糖类
考点1 细胞膜的结构和功能.基础知识
2.细胞膜的结构
磷脂
胆固醇
种类和数
糖类
量
调节膜的流动性、增加膜的稳定性、降低水溶性物质的通透性
回顾:在人体血液中参与脂质的运输
受体(糖蛋白、糖脂):主要是糖蛋白,有识别、信息交流等作用大多数受体位于细胞膜表面,有些激素的受体(如性激素)在细胞内
考点1 细胞膜的结构和功能.基础知识
2.细胞膜的结构
膜磷脂的排列方式
头部:亲水
尾部:疏水
水溶性物质不容易透过
必修1 P45“旁栏思考”:虽然细胞膜内部分是疏水的,水分子仍能跨膜运输的原因:一是_____________________________;二是_______________________________。
水分子极小,可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙
细胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜
考点1 细胞膜的结构和功能.基础知识
2.细胞膜的结构
罗伯特森
人、鼠细胞融合实验
辛格和尼科尔森
电境下看到暗-亮-暗三层结构,推测:所有细胞膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构组成,把细胞描述为静态模型
方法:蛋白质荧光标记法
说明蛋白质是可以运动的,说明蛋白质具有流动性
提出流动镶嵌模型
科学史.细胞膜结构模型的探索历程
考点1 细胞膜的结构和功能.基础知识
糖蛋白
磷脂双分子层
蛋白质分子
或镶、或嵌、或贯穿于磷脂双分子中
流动镶嵌模型
可以运动
细胞膜的结构特点:具有一定的流动性(一定范围内,随着温度增加,膜流动性加快)
2.细胞膜的结构
考点1 细胞膜的结构和功能.基础知识
巧记细胞膜的“一、二、三”
考点1 细胞膜的结构和功能.基础知识
(二)细胞器
1.线粒体:细胞进行有氧呼吸的主要场所。
(1)蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞无线粒体(2)大多数原核生物是需氧型的(如好氧细菌),没有线粒体,可以进行有氧呼吸(细胞膜上有有氧呼吸有关的酶)
2.叶绿体:绿色植物进行光合作用的场所。
(1)根细胞无叶绿体(2)原核细胞(如蓝藻含叶绿素和藻蓝素),没有叶绿体,可以进行光合作用
3.内质网:蛋白质合成和加工、脂质合成的车间,糖基化形成糖蛋白。膜面积最大的细胞器。
粗面内质网(附着有核糖体):分泌蛋白的合成、加工; 滑面内质网:脂质的合成
4.高尔基体:主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”和发送站 。“交通枢纽”
动物细胞:与细胞分泌物的形成有关; 植物细胞:与细胞壁的形成有关(合成纤维素)
5.液泡:内有细胞液,含糖类、无机盐、色素、蛋白质、生物碱(尼古丁)等,可以调节植物细胞内的环境,还可以使植物细胞保持坚挺。
根尖分生区无液泡(植物成熟部位有大液泡),酵母菌也有,某些低等动物也有
6.溶酶体:内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌;被分解后的物质,对细胞有用的可再利用,废物则排出细胞外
(1)蝌蚪尾巴的消失、人手指的形成与溶酶体有关 (2)溶酶体中少量的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤,其主要原因是:细胞质基质的PH高于溶酶体(酸性),导致酶活性降低
(3)溶酶体来自于高尔基体,内部的水解酶由核糖体合成,不是溶酶体合成的
7.核糖体:蛋白质合成的场所 结构:rRNA+蛋白质
附着核糖体:附着在内质网上,合成分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体中的水解酶;
游离核糖体:游离在细胞质中,合成胞内蛋白
8.中心体:与有丝分裂有关;分布:动物和低等植物细胞;组成:两个互相垂直排列的中心粒+周围物质
P48— P49
细胞壁
细胞膜
细胞质
细胞核
核膜
核仁
核糖体
内质网
线粒体
高尔基体
液泡
叶绿体
中心体
溶酶体
细胞质
核仁
核膜
细胞核
细胞膜
细胞器间的分工
动、植物细胞亚显微结构模式图
电子显微镜下看到的结构
动植物细胞显微结构模式图
光学显微镜下看到的结构
1.(1)分泌蛋白:附着核糖体合成,分泌到细胞外起作用。如消化酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶、唾液淀粉酶等)、抗体、淋巴因子、蛋白质类激素(胰岛素、胰高血糖素、生长激素等)、血浆蛋白等
(2)胞内蛋白:游离核糖体合成,细胞内起作用。如呼吸酶、转氨酶、血红蛋白等
2.分泌蛋白的研究方法?
同位素标记法
注意:
氨基酸的脱水缩合在核糖体完成,
蛋白质的空间结构在内质网形成,
成熟的蛋白质在高尔基体形成。
氨基酸的H用3H标记,
①与分泌蛋白的形成有关的结构?核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体、(囊泡)
②将被标记的氨基酸注射到胰腺细胞中,放射性依次经过的结构?核糖体、内质网、(囊泡)、高尔基体、(囊泡)、细胞膜
分泌蛋白的合成和运输
P51
减少不变增加
与分泌蛋白的形成有关的结构:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜
与分泌蛋白的形成有关的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
与分泌蛋白的形成有关的膜结构:内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜
与囊泡的形成有关的结构(能相互转换的膜结构):内质网、高尔基体、细胞膜
直接参与分泌蛋白的合成和运输的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体
内质网对蛋白质进行初步加工,然后到高尔基体上进行最后的加工,若高尔基体在进行时发现内质网的初
加工出现了错误,还要运回到内质网上
需要内质网和高尔基体加工的蛋白质:分泌蛋白、溶酶体中的水解酶、膜上的蛋白质
(1)生物膜包括细胞器膜+细胞膜+核膜等,是指细胞内所有的膜(类囊体薄膜、囊泡膜也在其中),转化中心是内质网,生物膜之间可通过具膜小泡(囊泡)的转移实现膜成分的更新。
(2)生物膜的组成成分和结构很相似。在结构和功能上有一定的连续性,既明确分工,又相互配合。
(3)原核生物、病毒无生物膜系统,原核生物只有细胞膜。
生物膜系统
直接联系:内质网内连核膜、线粒体膜,外连细胞膜
间接联系:内质网通过囊泡与高尔基体相连,高尔基体通过囊泡与细胞膜相连。
P52
(1)具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。反例:真菌、细菌等都有细胞壁。
(2)没有叶绿体的细胞不能进行光合作用。反例:蓝细菌。
(3)没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物。反例:进行化能合成作用的细菌。
(4)没有线粒体不能进行有氧呼吸。反例:大多数原核生物都是需氧型的,含有与有氧呼吸有关的酶。
(5)人体内的细胞都可进行有氧呼吸。反例:人和哺乳动物成熟的红细胞不能进行有氧呼吸。
(6)一切生物,其蛋白质合成场所一定是核糖体。
(7)有中心体的生物不一定为动物,也可能是低等植物,但一定不是高等植物。
(8)没有叶绿体和中央液泡的细胞不一定是动物细胞,如根尖分生区细胞。
易错警示
特殊细胞的细胞器差异
(1)哺乳动物成熟的红细胞——没有细胞核和各种细胞器。
(2)具有分裂能力或代谢旺盛的细胞(包括癌细胞)——核糖体、线粒体的数量较多。
(3)分泌细胞——高尔基体的数量较多。
(4)原核细胞——只有核糖体一种细胞器。
易错警示
1.细胞核的个数问题:
2.结构:(1)核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开
(2)染色质:主要由DNA和蛋白质组成;DNA是遗传信息的载体
(3)核仁:与某种RNA的合成及核糖体的形成有关
(4)核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
功能:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
思考: ①在细胞周期中表现为周期性的消失和重建的是什么结构?
②判断:核膜和核孔都具有选择透过性。√
③染色质与染色体的关系是怎样的?
3.细胞核的组分、结构与代谢的关系
核膜—控制物质进出,主要是小分子、离子
核孔—大分子物质进出的通道(如mRNA,蛋白质),需要能量。DNA不可以随意进出
同种物质在细胞不同时期的两种存在状态
代谢旺盛的细胞中,核孔数目多,核仁大
代谢需要各种原料、酶以及频繁的物质交换、信息交流、大量能量,代谢旺盛的细胞中:(1)自由水比例上升(2)核糖体多(3)核孔数目多(4)线粒体多(5)核仁较大
一般一个真核细胞含一个细胞核。哺乳动物成熟的红细胞和高等植物成熟的筛管细胞无细胞核。
精子和哺乳动物成熟的红细胞寿命短,说明了什么?
小草履虫含两个、动物肌细胞(肌纤维)含多个,原因是什么?
保证正常的核质比(细胞核与细胞质的体积之比)
体现了核质依存关系,说明了细胞只有保持结构的完整性,才能完成各项生命活动
核膜、核仁
(三)细胞核
P54— P57
点拨一:生命活动离不开细胞——生命活动建立在细胞的基础之上
总:一切生物的生命活动都是在细胞内或细胞参与下完成的
(1)HIV和T2噬菌体分别主要由什么成分构成?
HIV主要由RNA和蛋白质组成; T2噬菌体由DNA和蛋白质组成。
(2)HIV和T2噬菌体相比,变异性更大,原因是什么?
HIV的RNA是单链结构,不稳定,容易发生变异。
(3)HIV的最外层有脂质膜包被,推测其进入宿主细胞的方式是怎样的?
依靠脂质膜和细胞膜的融合,以类似胞吞的方式进入宿主细胞。
为什么说生命活动离不开细胞?(3条)
病毒:无细胞结构,只有依赖活细胞才能生活;
单细胞生物:依靠单个细胞完成各种生命活动;
多细胞生物:依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动。
P5
题型一 细胞结构图像的判断
1.显微、亚显微图像的判断
2.真核细胞、原核细胞图像的判断
3.动、植物细胞图像的判断
题型探究
题型二 细胞中的“结构与功能观”
2.各类不同细胞的结构与功能是相互适应的
(1)具有分泌功能的细胞
A:细胞中核糖体和高尔基体的数量较多,内质网发达。
B:细胞表面往往有很多突起,以增大细胞表面积,提高分泌效率。
(2)代谢旺盛的细胞
A:自由水含量相对较高。
B:线粒体、核糖体等细胞器多。
C:蛋白质合成旺盛,核仁较大。
D:细胞膜上蛋白质的种类和数量较多。
E:细胞核与细胞质之间物质交换频繁,核孔数量多。
题型探究
题型二 细胞中的“结构与功能观”
(3)哺乳动物成熟的红细胞
A:哺乳动物成熟的红细胞没有核膜和细胞器膜,常用于提取纯净的细胞膜。
B:哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,也没有核糖体、线粒体等细胞器,自身不能合成蛋白质。
C:红细胞中含有血红蛋白,具有运输氧的功能。
D:红细胞在低渗溶液中会吸水膨胀,在高渗溶液中会失水皱缩。
E:无线粒体,只能进行无氧呼吸。
(4)蛔虫细胞
无线粒体,只能进行无氧呼吸。
题型探究
题型二 细胞中的“结构与功能观”
(5)生殖细胞
卵细胞体积大,利于储存营养物质;精子体积小,尾部含线粒体,便于活动。
(6)神经细胞
具有很多突起,能够提高兴奋传导的效率,且高度分化,不分裂。
题型探究
题型二 细胞中的“结构与功能观”
3.全面理解细胞的“整体性”
题型探究
四、水进出细胞的原理
注意:这里的浓度是溶质物质的量浓度,不是溶质的质量浓度。例如向两烧杯水中,各加入1g葡萄糖和1g蔗糖完全溶解后,葡萄糖溶液的物质的量浓度大于蔗糖溶液物质的量浓度
1)概念:
3) 发生条件:
具有半透膜;半透膜两侧的溶液具有浓度差
4)对渗透作用的理解
溶液A浓度大于溶液B,水分子净移动方向:
溶液A浓度小于溶液B,水分子净移动方向:
5)渗透作用装置的分析
a. 水分子能通过半透膜,而蔗糖分子无法通过。
b. 单位体积的液体中,蔗糖溶液中的水分子少于清水
中的水分子,所以水分子由清水移向蔗糖溶液的速
率大于反向移动速率,从而导致长颈漏斗内的液体
总量增多、液面升高,直至达到动态平衡。
水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。
2) 渗透的方向:
1. 渗透作用
注意:1.液面稳定时,处于动态平衡,两者之间还是有水分子进出,只不过数目基本相同。2.液面稳定后,只要存在液面差,原高浓度的溶液仍大于原低浓度的溶液
关于半透膜:一些物质能透过另一些物质不能透过的多孔性薄膜,比如动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜
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
从B A移动
从A B 移动
烧杯清水浓度
>
蔗糖溶液渗透压
烧杯清水渗透压
>
蔗糖溶液浓度
渗透压的大小取决于单位体积溶质微粒数目的多少
蔗糖溶液
清水
蔗糖溶液对清水的渗透压(F1)
水柱产生的静水压(F2)
达到渗透平衡,此时半透膜两侧水分子交换速率相等,液面不再升高
渗透平衡后,漏斗内溶液浓度依旧高于烧杯内溶液浓度
一、水进出细胞的原理
1. 渗透作用
如果在漏斗中加入蔗糖酶,液面会怎么变化(前提半透膜允许单糖分子通过)?
先升高,后下降,最终内外液面平齐。
26
考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水
1.渗透作用
(1)概念:
指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。
半透膜——某些物质可以通过,而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过取决于分子的大小,如常见的半透膜有动物的膀胱膜、肠衣、鸡蛋的蛋壳膜等。
(2)发生渗透作用的条件:
一是具有半透膜;二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。
(3)常见渗透装置图
渗透装置分析:
单位时间由清水进入蔗糖溶液中的水分子>由蔗糖溶液进入清水中的水分子,导致蔗糖溶液液面上升。在达到渗透平衡后,存在如图所示的液面差Δh,则蔗糖溶液浓度仍大于清水。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扩散。
溶液浓度指物质的量浓度。
1.考纲要求
2.考点梳理
3.解题演练
4.备战高考
5.构建网络
考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水
2.动物细胞的吸水和失水
(1)原理
细胞膜
细胞质
失水皱缩
外界溶液浓度=细胞质浓度
外界溶液浓度<细胞质浓度
(2)现象
1.考纲要求
2.考点梳理
3.解题演练
4.备战高考
5.构建网络
考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水
3.植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)
(1)条件:成熟植物细胞具有中央大液泡。
全透性
小
细胞质
半透膜
大
选择透过性膜是指细胞膜等具有活性的生物膜。它具有半透膜的物理特性,更重要的是具有主动选择性,对物质的吸收与否及吸收的多少取决于膜上载体蛋白的种类与数量,因此不能将生物膜看作单纯的半透膜。
选择透过性膜≠半透膜
水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散。
(2)原理:
1.考纲要求
2.考点梳理
3.解题演练
4.备战高考
5.构建网络
考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水
3.植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)
(1)条件:成熟植物细胞具有中央大液泡。
全透性
小
细胞质
半透膜
大
(2)原理:
(3)现象:
当外界溶液的浓度>细胞液浓度时,细胞就通过渗透作用失水,植物细胞就发生质壁分离现象;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>外界清水,植物细胞吸水,发生质壁分离复原现象。
1.考纲要求
2.考点梳理
3.解题演练
4.备战高考
5.构建网络
考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水
热图分析1——
如图表示正在进行质壁分离的紫色洋葱细胞,请分析:
(1)b的颜色和大小如何发生变化?
(2)c处的浓度与细胞外的浓度?
(3)当停止质壁分离时,b与c的浓度?
颜色逐渐加深;b逐渐变小。
相等
相等
1.考纲要求
2.考点梳理
3.解题演练
4.备战高考
5.构建网络
考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水
热图分析2——
如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图(箭头大小代表水分子数的多少)。请回答下列问题:
(1)若将人的成熟红细胞放入清水中,会出现如图所示哪种现象?分析原因。
(2)若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中,会出现如图所示哪种现象?达到平衡时,水分子进出细胞的状况是图中哪一种?
(3)若某叶肉细胞正处于图甲所示状态,一段时间内细胞体积增大,最终会不会涨破?为什么?
会出现如图甲所示现象。将人的成熟红细胞放入清水中,由于发生渗透作用,从细胞外进入细胞内的水分子多于从细胞内到细胞外的水分子,因此细胞吸水。
将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中,细胞外界溶液浓度较大,细胞失水,如图丙所示;达到平衡状态时,水分子进出细胞的速率相等,如图乙所示。
细胞不会涨破,因为植物细胞有细胞壁的保护。
1.考纲要求
2.考点梳理
3.解题演练
4.备战高考
5.构建网络
考点一 渗透作用与细胞的吸水和失水
易错提醒——
有关渗透作用的易错点
(1)水分子的移动方向是双向移动,但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数多。
(2)实验中观察指标为漏斗内液面变化,但不能用烧杯液面变化作描述指标,因现象不明显。
(3)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,实质是指渗透压。
(4)渗透平衡≠浓度相等。渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态,既不可看作没有水分子移动,也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。
(5)只有活的、成熟的植物细胞才能发生质壁分离和复原。
1.考纲要求
2.考点梳理
3.解题演练
4.备战高考
5.构建网络
像水分子这样,物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输
(1)概念:
1.被动运输
自由扩散和协助扩散
(2)分类:
五、自由扩散和协助扩散
2.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,称为自由扩散,也叫简单扩散。
①顺浓度梯度运输,即从高浓度一侧向低浓度一侧运输。
②不需要转运蛋白。
③不消耗能量。
(2)特点
(4)举例
O2、CO2、甘油、乙醇、苯、水等。
3.协助扩散
(1)概念
这种借助膜上转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,为协助扩散,也叫易化扩散。
(2)特点
①顺浓度梯度运输。②需要转运蛋白的协助。 ③不消耗能量。
①载体蛋白:只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,且每次转运时都会发生自身构象的改变。②通道蛋白: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。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
(3)转运蛋白的分类
(5)举例
注意:
此浓度是研究对象的浓度
(3)影响因素
膜内外物质浓度梯度的大小(浓度差)等
注意:既可以自由扩散也可以通过水通道蛋白进行协助扩散
膜内外物质浓度梯度的大小(浓度差),转运蛋白的种类和数量等
红细胞吸收葡萄糖、水。
(4)影响因素
协助扩散
自由扩散
概念、特点、举例、影响因素
物质运输的方式
主动运输
胞吞和胞吐
被动运输
转运蛋白数量
物质的浓度(差)
氧气含量
温度
(1)概念
一、主动运输
物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式称为主动运输。
(2)特点
(3)举例
(4)影响因素
载体蛋白的种类和数量,
氧气浓度、温度等影响能量的因素
(5)意义
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排除代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
①逆浓度梯度运输,即从低浓度向高浓度运输。②需要载体蛋白。③需要消耗能量。
小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等。
注意:葡萄糖的不同运输方式:进入红细胞是协助扩散;进入小肠绒毛细胞和肾小管重吸收葡萄糖是主动运输。
胞吞 胞吐
概念
方向
能量来源
举例
意义
细胞外
细胞内
二、胞吞与胞吐
细胞外
细胞内
注意:胞吞和胞吐体现了细胞膜具有一定的流动性;此外胞吞和胞吐的物质可以是固体,也可以是液体。一般是一些颗粒性物质、蛋白质等大分子;不需用转运蛋白。
大分子物质与膜上的蛋白质结合引起这部分细胞膜内陷,形成小囊,包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡。进入细胞内部,叫胞吞
细胞需要外排的大分子物质先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处。与细胞膜融合将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。
细胞呼吸释放的能量(ATP提供)
细胞呼吸释放的能量(ATP提供)
吞噬细胞吞噬抗原、变形虫摄取水中的有机物颗粒
乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺细胞合成的蛋白类激素、消化腺细胞分泌的消化酶
可以实现大分子或颗粒状物质进出细胞,
保证细胞对物质运输的需求及生命活动的正常进行
特别提醒:
(1)从低浓度一侧向高浓度一侧运输一定是主动运输,因为逆浓度梯度运输需要消耗能量。
(2)同一种物质进出不同细胞时,运输方式可能不同,如红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,小肠
上皮细胞吸收葡萄糖的方式则是主动运输。
(3)Na+、K+等无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞,但也可通过协助扩散进出细胞,比如静
息电位时钾离子外流为协助扩散,动作电位时钠离子内流为协助扩散。
(4)RNA和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核,而不是通过胞吞、胞吐作用。
(6)被动运输、主动运输是小分子物质的跨膜运输方式,体现了生物膜的选择透过性特点。胞吞与胞
吐体现了生物膜具有一定的流动性特点。
(7)判断葡萄糖、氨基酸等分子出入细胞的方式要看具体信息,若为从高浓度到低浓度的运输,则为
协助扩散,若为从低浓度到高浓度的运输,则为主动运输。
(8)大分子物质出入细胞一定经过胞吐或胞吞,但胞吞、胞吐的物质未必都是大分子物质,如释放的
神经递质。
(9)消耗能量的物质运输方式有主动运输、胞吞和胞吐。
(10)胞吐过程一定会发生囊泡膜与细胞膜的融合。
物质出入细胞方式的判断
分考点讲解
1.物质出入细胞方式的分析和判断
(1)根据分子的大小、是否需要能量和载体进行判断
(2)根据运输方向判断:顺浓度梯度的跨膜运输方式是自由扩散或协助扩散,逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输。
(3)常见物质的运输方式总结:凡是脂溶性小分子和气体分子的运输方式一定是自由扩散,如甘油、酒精、氧气、二氧化碳等;无机盐离子以及氨基酸、葡萄糖等生物大分子的基本组成单位进入细胞的方式大都是主动运输;葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞的方式属于协助扩散。
物质出入细胞方式的判断
分考点讲解
①物质并非都通过核孔进出细胞核,核孔是RNA和蛋白质等大分子物质进出的通道,小分
子物质进出细胞核也可通过跨膜运输实现。
②Na+、K+等无机盐离子一般以主动运输方式进出细胞,但也可以通过协助扩散方式(如通过离子通道)进出细胞。如神经细胞维持静息电位时K+外流和形成动作电位时Na+内流。
③植物细胞吸收水分的方式为被动运输,吸收无机盐离子的方式为主动运输,因此植物对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。
物质出入细胞方式的判断
分考点讲解
(5)物质运输的四个“不一定”
①小分子物质的运输方式不一定都是直接穿膜运输,如神经递质的释放属于胞吐。
②生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的,如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。
③消耗能量的运输方式并不一定是主动运输,如胞吞和胞吐也消耗能量。
④无机盐离子的运输方式不一定是主动运输,如神经元的K+外流和Na+内流为协助扩散。
物质出入细胞方式的判断
分考点讲解
2.物质跨膜运输方式的实验探究
(1)探究是主动运输还是被动运输
(2)探究是自由扩散还是协助扩散
物质出入细胞方式的判断
分考点讲解
①需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外,还有协助扩散。
②消耗能量的运输方式除主动运输外,还有胞吞和胞吐。
③从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外,还有协助扩散。
④影响协助扩散速率的因素除转运蛋白数量外,还有浓度差。
⑤与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外,还有载体蛋白的合成场所—核糖体。
⑥胞吞或胞吐的大分子物质穿过细胞膜的层数为0,因为该过程是通过膜的融合将物质转入或转出细胞的。
⑦RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核是通过核孔,而不是通过胞吞、胞吐。
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