内容正文:
第四章 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:指水分子(或其他溶剂 分子),通过半透膜 的扩散。如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分子从相对含量高 的一侧向相对含量低 的一侧渗透。
2.渗透作用的条件:
①半透膜
②膜两侧溶液存在浓度差 (物质的量浓度)
3.动物细胞的吸水和失水
(1)条件及现象
过程
条件
现象
吸水
外界溶液的浓度<细胞质的浓度
失水
外界溶液的浓度>细胞质的浓度
平衡
外界溶液的浓度=细胞质的浓度
(2)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。
4.植物细胞的吸水和失水
(1)对于水分子来说,细胞壁是全透性 的,即水分子可以自由地通过细胞壁,细胞壁的作用主要是保护 和支持 细胞,伸缩性比较小。
(2)原生质层(相当于半透膜):包括细胞膜 和液泡膜 以及两层膜之间的细胞质。
(3)发生质壁分离及复原的条件:
①活细胞
②有中央大液泡
③细胞液与外界溶液存在浓度差
(4)质壁分离的原因:
①内因:原生质层伸缩性>细胞壁伸缩性
②外因:外界溶液与细胞液存在浓度差
(5)观察质壁分离实验采用成熟的植物细胞 为材料,如紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞。
2、 被动运输
被动运输:物质以扩散 的方式进出细胞,不需要消耗 细胞内化学反应所释放的能量 ,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。包括自由扩散和协助扩散两种。
1.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,叫作自由扩散也叫简单扩散。(如水和气体;尿素、甘油、乙醇和苯等脂溶性的小分子有机物)
(2)特点:①顺浓度梯度(高浓度→低浓度)
②不需要转运蛋白协助
③不消耗能量
(3)影响因素:浓度差、温度浓度差
扩散速度
2.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,叫做协助扩散也叫易化扩散。(如红细胞吸收葡萄糖、水通道蛋白、Na+通道等)
(2)特点:①顺浓度 梯度(高浓度→低浓度)
②需要转运蛋白 协助
③不消耗能量
(3)影响因素:浓度差、转运蛋白种类和数量、温度受转运蛋白数量限制
浓度差
扩散速度
3.转运蛋白
(1)概念:镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质,能够协助离子和一些小分子有机物顺浓度梯度跨膜运输,这些蛋白质称为转运蛋白。有载体蛋白和通道蛋白两种。
(2)载体蛋白与通道蛋白比较
第2节 主动运输与胞吞胞吐
一、主动运输
1.概念
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释放的能量,这种方式叫做主动运输。(如小肠上皮细胞吸收葡萄糖、红细胞吸收K+等)
2.特点
①逆浓度 梯度运输(低浓度→高浓度)
②需要载体蛋白 协助
③需要消耗能量
3.载体蛋白特点
①具有特异性(专一性):一种载体通常只适合与一种或一类离子、分子结合
②与被转运的离子或分子结合,转运过程中空间结构发生变化
③可重复利用
④具有饱和性
4.影响因素:载体蛋白数量、能量(影响能量产生的因素,如温度、O2浓度)
注意:某物质的具体运输方式并不唯一,需要根据具体情况去分析判定。
二、胞吞胞吐
大分子物质进出细胞的方式
胞吞:白细胞吞噬病菌、变形虫吞食细菌等
2.实例
胞吐:分泌蛋白的分泌,如抗体、胰岛素、消化酶等
补充:大分子物质也通过核孔运输 ,如RNA、蛋白质等。某些小分子物质运输也通过胞吞胞吐,如神经递质 等。
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