高一生物第四章物质的输入和输出知识点总结

⾼⼀⽣物第四章物质的输⼊和输出知识点总结
第四章细胞物质的输⼊和输出
第⼀节物质跨膜运输的实例
⼀．细胞的吸⽔和失⽔
1.渗透作⽤：⽔分⼦或其它溶剂通过半透膜的扩散
⑴条件：有半透膜，半透膜两侧溶液具有浓度差
⑵半透膜特点：某些物质可以通过，⽽另⼀些物质不能通过的多孔性薄膜。

能否通过半透膜往往取决于分⼦直径的⼤⼩和膜上⼩孔直径的⼤⼩
⑶渗透原理：蔗糖溶液中单位体积内的⽔分⼦数⽐清⽔中单位体积内的⽔分⼦数少，在单位时间内由清⽔进⼊蔗糖溶液的⽔分⼦数⽐由蔗糖溶液进⼊清⽔的⽔分⼦数多，因此，⼀段时间后，漏⽃管内的液⾯上升
⑷⽅向：⽔分⼦由⽔分⼦数多的⽅向向⽔分⼦数少的⽅向移动（顺⽔分⼦相对浓度梯度）
①低渗溶液：低于细胞液/质浓度的外界溶液
⑸外界溶液②等渗溶液：等于细胞液/质浓度的外界溶液
③⾼渗溶液：⾼于细胞液/质浓度的外界溶液
4.动物细胞的吸⽔和失⽔原理
⑴外界溶液浓度〉细胞质浓度，细胞失⽔皱缩
⑵外界溶液浓度〈细胞质浓度，细胞吸⽔膨胀
⑶外界溶液浓度=细胞质浓度，⽔分⼦进出细胞处于动态平衡
5.植物细胞的吸⽔和失⽔
⑴成熟的植物细胞的结构
①细胞壁：全透性，即⽔分⼦和溶解在⽔⾥的物质都能够⾃由通过
②细胞内的液体环境：主要指液泡内的细胞液
组成：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
③原⽣质层
特性：具有选择透过性，相当于⼀层半透膜
⑵原理和现象
①外界溶液浓度〉细胞液浓度，细胞失⽔，发⽣质壁分离
②外界溶液浓度〈细胞质浓度，细胞吸⽔，发⽣质壁分离复原
①活的（有选择透过性膜）
⑶植物细胞发⽣质壁分离及复原的条件②成熟的（有中央⼤液泡）
③植物的（有细胞壁）
⑷植物细胞因为有细胞壁的保护，⽽不会像动物细胞⼀样细胞吸⽔涨破
⑸如果外界浓度过⾼，植物细胞会很快观察到质壁分离，但加⼊清⽔后⽆质壁分离复原现象，是因为植物细胞失⽔过快过多⽽死亡
⑹在⼀定浓度的、溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发⽣质壁分离现象，不能⾃动复原；
在⼀定浓度的、溶质（⼀般为⽢油、KNO3、尿素等物质）能穿膜的溶液中细胞先发⽣质壁分离后⾃动复原
⑺实验步骤及分析
①实验原理
ⅰ原⽣质层的伸缩性⽐细胞壁的伸缩性⼤
ⅱ当外界溶液浓度⼤于细胞液浓度时，细胞失⽔，原⽣质层收缩进⽽质壁分离ⅲ当细胞溶液浓度⼤于外界溶液浓度时，细胞渗透吸⽔，使质壁分离复原②⽅法步骤及现象③实验分析
ⅰ质壁分离的原因分析
内因：原⽣质层具有选择透过性细胞渗透吸⽔细胞壁伸缩性⼩，原⽣质层伸缩性⼤外因：外界溶液浓度〉细胞液浓度宏观表现：植物由坚挺萎蔫
液泡（⼤⼩）
围观表现：质壁分离细胞液颜⾊（浅深）原⽣质层与细胞壁分离④质壁分离及复原实验的应⽤
（伸缩性⼩）具有全透性
ⅰ鉴定植物细胞的死活
ⅱ证明原⽣质层具有选择透过性以及观察植物细胞的细胞膜
ⅲ测定细胞液浓度⼤⼩
⼆．物质跨膜运输的其它实例
1.细胞对⽆机盐离⼦吸收实例
⑴⽔稻吸收SiO44-多，吸收Mg2﹢、Ca2﹢较少，番茄吸收Mg2﹢、Ca2﹢较多，吸收较少SiO44-
⑵⽔稻吸收⽔的相对速度⽐吸收Mg2﹢、Ca2﹢⼤，造成培养液中Mg2﹢、Ca2﹢浓度上升，番茄吸收⽔的相对速度⽐吸收SiO44-⼤，造成培养液中SiO44-浓度上升
⑶植物细胞在同⼀时间吸收离⼦和吸收⽔的量不同，即吸收离⼦和吸收⽔是两个不同的过程
⑷⼈体甲状腺滤泡上⽪细胞中碘的含量明显⾼于⾎液中的碘的含量
⑸不同微⽣物对不同矿物质的吸收变现出很⼤的差异
⑹物质跨膜运输可以顺浓度梯度，如CO2、O2、⽢油、⼄醇等；也可以逆浓度梯度运输，如Na+、K+、氨基酸等，⽽且细胞对于这些物质的输⼊和输出具有选择性
2.细胞膜的功能特点
细胞膜和其他⽣物膜都是选择透过性膜，具体表现为⽔分⼦可以⾃由通过，⼀些离⼦和⼩分⼦也可以通过，⽽其他的离⼦、⼩分⼦和⼤分⼦则不能通过
第⼆节⽣物膜的流动镶嵌型模型
⼀．对⽣物膜结构的探究历程
⼆．流动镶嵌模型的的基本内容
1.基本构成
⑴基本⽀架：磷脂双分⼦层，
①磷脂分⼦是由⽢油（连接头部和尾部部分含有）、脂肪酸（尾部含有）和磷酸（头部含有）构成，亲⽔性极性头部朝向两侧，疏⽔性的⾮极性尾部朝向内侧，以尾对尾的形式存在
②磷脂分⼦运动具有多样性，并具有⼀定的流动性
⑵蛋⽩质分⼦
①分布：镶在表⾯、嵌⼊、贯穿于磷脂双分⼦层中（体现出细胞膜分布的不对称性）
②特点：⼤多数的蛋⽩质分⼦可以运动，在磷脂双分⼦层中可以左右、上下运动（体现出细胞膜具有⼀定的流动性）
2.特殊结构—糖被
⑴位置：细胞膜的外表
⑵本质：细胞膜上的蛋⽩质和糖类结合形成的糖蛋⽩
⑶作⽤:与细胞表⾯的识别（信息传递、免疫等）有关，在消化道和呼吸道上⽪细胞表⾯的还有保护和润滑作⽤
三．细胞膜的结构与功能
1.细胞膜的组成成分与功能
⑴细胞膜的主要成分是脂质和蛋⽩质，另外还有少量的糖蛋⽩（糖被）
⑵细胞膜所含蛋⽩质和脂质的⽐例同膜的功能有密切关系，膜的功能主要由蛋⽩质来承担，所以功能越复杂的细胞膜，其蛋⽩质的含量越⾼、种类越多
⑶糖类与蛋⽩质结合成糖蛋⽩，分布在细胞膜的外表⾯，与细胞表⾯的识别、信息传递、免疫、保护润滑等作⽤有关
2.细胞膜的结构组成与功能
有）、脂肪酸（尾部含有）和磷酸（头部含有）构成，亲⽔性极性头部朝向两侧，
疏⽔性的⾮极性尾部朝向内侧，以尾对尾的形式存在
⑵蛋⽩质
①位置：镶在表⾯、嵌⼊、贯穿于磷脂双分⼦层
有的与糖类结合，形成糖蛋⽩（糖被）
有的起载体作⽤，参与主动运输过程
③载体具有专⼀性，在⼀定程度上决定了膜的选择透过性
⑶糖类
①与某些蛋⽩质构成糖蛋⽩（糖被）,只存在于细胞膜的外侧，其它膜上⼀般⽆糖蛋⽩
②糖被有识别、保护、润滑、免疫、信息传递等作⽤
3.细胞膜的结构特性：具有⼀定的流动性
⑴结构基础：磷脂分⼦和⼤多数的蛋⽩质是运动的
⑵⽣理意义：完成物质运输、细胞识别、细胞融合等功能
⑶实验验证：变形⾍的运动、⽩细胞吞噬细菌、胞吞胞吐现象
4.细胞膜的功能特性：具有选择透过性(膜上具有载体蛋⽩，⽣理特性就是指功能特性)⑴
细胞膜的功能与蛋⽩质的种类和数量有关
细胞间的信息交流与细胞膜的结构和功能有关
糖被与细胞表⾯的识别有关
选择透过性与载体蛋⽩有关
6．流动性和选择透过性的关系
⑴区别：流动性是⽣物膜的结构特点，选择透过性是⽣物膜的功能特性
⑵联系：流动性是选择透过性的基础，只有膜具有流动性才能表现出选择透过性
四．证明细胞膜具有⼀定的流动性的常见实例
1.草履⾍取⾷过程中⾷物泡的形成以及胞肛废渣的排除
2.变形⾍捕⾷和运动时伪⾜的形成
3.⽩细胞吞噬细菌
4.胞吞和胞吐
5.受精时细胞的融合过程
6.动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程
7.细胞杂交时的细胞融合
8.红细胞通过狭窄⽑细⾎管的变形
9.精细胞形成精⼦的变形
10.酵母菌的出芽⽣殖中长出芽体
11.⼈-⿏细胞的杂交实验
12.变形⾍的切割实验
13.质壁分离及复原实验
五．假说
根据实验现象和有关知识提出假说，⽽不是通过实验观察直接证实的。

假说的提出要有实验和观察的依据，同时还需要严谨的推理和⼤胆的想象，最后需要通过观察和实验进⼀步验证和完善
第三节物质跨膜运输的⽅式
⑴表中“⾼浓度”、“低浓度”指的是运输离⼦或⼩分⼦本⾝的浓度，⽽不是它们所处溶液的浓度
⑵被动运输（包括⾃由扩散和协助扩散）的动⼒来⾃于细胞内外物质的浓度差，此外，协助扩散还与膜上的载体蛋⽩的种类和数量有关
⑶细胞膜以磷脂双分⼦层为基本⽀架，确保了脂溶性物质以⾃由扩散⽅式通过细胞膜
⑷主动运输既可以逆浓度梯度运输，也可以顺浓度梯度运输，⽽且均需要能量和载体蛋⽩，但只有主动运输可以逆浓度梯度运输
⼆．影响主动运输的因素
⑴载体：细胞膜上的⼀类蛋⽩质
①载体具有特异性：不同物质的载体不同，不同⽣物的细胞膜上载体的种类和数⽬不同
②载体具有饱和性：当细胞膜上的载体已达到饱和时，细胞吸收该载体运载的物质速度不再随物质浓度的增⼤⽽增⼤
⑵能量：凡是能够影响能量供应的因素都影响主动运输的速度，如温度、氧⽓浓度等
三．主动运输的意义：主动运输普遍存在于动植物和微⽣物细胞中，保证了活细胞能够按照⽣命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质
四．⼤分⼦物质的运输
1.胞吞：⼤分⼦附着在细胞膜表⾯，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（举例：⼈体⽩细胞吞噬⼊侵的细菌）
2.胞吐：细胞需要外排的⼤分⼦，先在细胞内形成囊泡，然后移动到细胞膜外，并与之融合将⼤分⼦排出细胞（举例：分泌蛋⽩的分泌）
3.胞吞胞吐均需要消耗能量，均以细胞膜的流动性为基础，⽽且胞吞作⽤需要糖蛋⽩的识别作⽤。