内容正文:
第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 被动运输
1.水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是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。(P62)
2.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。(P63)
3.观察质壁分离实验采用成熟的植物细胞为材料,如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞。(P64)
4.有些小分子物质,很容易自由地通过细胞膜的磷脂双分子层,如氧和二氧化碳。甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物也较易通过自由扩散进出细胞。像这样,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。(P66)
5.镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质,能够协助不能自由通过细胞膜的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。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散,也叫易化扩散。(P66)
6.自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输,都不需要细胞提供能量,因此属于被动运输。(P73“本章小结”)
1.成熟的植物细胞模式图(P63)
原生质层包括细胞膜和液胞膜以及两层膜之间的细胞质,可把它看作一层半透膜。
2.自由扩散和协助扩散示意图(P66~67)
转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。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,而且每次转运时都会发生自身构象的改变;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。
(P62)
1.漏斗管内的液面为什么会升高?如果漏斗管足够长,管内的液面会无限升高吗?为什么?
提示:烧杯中的水分子进入漏斗中导致漏斗管内液面升高,事实上半透膜两侧的水分子都能够通过扩散作用自由进出,但由于蔗糖溶液中水的相对含量(单位体积中的水分子数)比烧杯中水的相对含量低,因此烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些,导致漏斗中水量增加,液面上升。如果漏斗管足够长,当管内的液面上升到一定高度之后,管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度,最终达到平衡,液面将不再上升。
2.如果用一层纱布代替玻璃纸,还会出现原来的现象吗?
提示:不会,因为纱布不是半透膜,孔隙很大,可溶于水的物质都能自由通过,水分子和蔗糖分子都能通过。
3.如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样?
提示:漏斗管中的液面将保持不变。
(P66)
甘油、乙醇等分子为什么能以自由扩散的方式进出细胞?
提示:因为甘油、乙醇都是脂溶性物质,与磷脂分子有较强的亲和力,容易通过磷脂双分子层出入细胞。
(P63)
1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗?这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质?
提示:不能。相当于蔗糖分子。
2.红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜?
提示:是(是“相当于”,不是“等同”)。
3.当外界溶液的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破吗?
提示:不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞质的浓度也会下降,如果外界溶液浓度不是很低,有可能细胞质的浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡,此时,水分子的进出达到动态平衡,红细胞将不再吸水。
4.红细胞吸水或失水取决于什么条件?
提示:取决于红细胞内外溶液的浓度差,一般情况下,浓度差越大,细胞吸水或失水越多。
5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水。
提示:因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致,血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。
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