最新人教版生物必修一第四章知识点

第四章细胞的物质输入和输出

4.1被动运输

一、扩散

1、概念：物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象。

2、扩散的速率：气体中最快，液体中次之，固体中最慢；浓度差越大、温度越高、参与的粒子质量越小，扩散的速率越快。二、渗透作用1、渗透作用

(1)概念：是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，是一种特殊形式扩散。(2)渗透作用发生的条件①具有半透膜②半透膜两侧的溶液具有浓度差(3)渗透的方向：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。(4)渗透作用的实质：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进

入清水中的水分子数，导致蔗糖溶液液面

上升

。

(5)渗透系统中水分子透过半透膜的移动是双向的。

(6)组成渗透系统的两种溶液，浓度差越大，最终形成的液面高度差越显著

。

(7)相同质量浓度的两种溶液组成的渗透系统，水分子向溶质分子相对较小的溶液中流动

较多。

(8)如果渗透实验中，烧杯内是同浓度的蔗糖溶液，漏斗管内液面不会

(会不会)升高。

(9)渗透实验中，液面高度差H

不会

(会不会)一直升高。

(10)如果渗透实验中，半透膜的面积增大一倍，其他条件不变，液面高度差H 不会(会不

会)变化，达到H 的时间会

延长

。

2、动物细胞和植物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的吸水和失水

半透膜

浓度差

细胞形态细胞膜相当于一层半透膜

外界溶液浓度

＞细胞质的浓度

失水皱缩＜

吸水膨胀＝

不变，水分进

出平衡

(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)

3、渗透原理在生产、生活中的应用

(1)对农作物合理灌溉，降低了土壤溶液浓度，促进水分的吸收，满足农作物对水分的需要。

(2)盐碱地中植物更易缺水或不易存活；一次施肥过多，会造成“烧苗”现象。这些都是因为土壤溶液浓度过高，根细胞不易吸水，甚至失水。

(3)糖渍、盐渍食品(如盐渍新鲜鱼、肉)不易变质的原因是在食品的表面和内部形成了高浓度的糖、盐溶液，使微生物(如细菌)不能生存、繁殖。

(4)医用生理盐水是质量浓度为0.9%NaCl，与人体细胞生存的液体环境的浓度基本相等，可以维持细胞的正常形态。

三、探究植物细胞的吸水和失水

1、实验原理

(1)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞壁与原生质层均具有一定的伸缩性，但原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。

(2)外界溶液浓度>细胞液浓度→细胞失水，原生质层收缩程度比细胞壁大→发生质壁分离。

(3)外界溶液浓度<细胞液浓度→细胞吸水→已发生质壁分离的细胞发生现象质壁分离的复原。

2、实验步骤

(1)成熟植物细胞能与外界溶液进行渗透作用，当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离。

(2)当细胞外溶液浓度小于发生质壁分离的细胞的细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离的复原。

4、注意事项

(1)实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、液泡带有一定颜色的植物组织进行实验，便于观察实验现象。

(2)滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作，通过前后对照观察某个细胞的吸水和失水情况。

(3)选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡，不能发生质壁分离复原现象。(4)发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质蔗糖溶液。

(5)死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不会(是否)发生质壁分离。

(6)生活状态下，具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离。

(7)在适宜浓度、溶质可被吸收的溶液中先发生质壁分离后会发生质壁分离自动复原。

(8)在高浓度溶液中可发生质壁分离，但因细胞失水过多而死亡，不会发生质壁分离自动复原。

四、被动运输

1、概念

物质以扩散方式进出细胞，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。

2、分类

①概念：物质通过简单的扩散

作用进出细胞的方式，也叫简单

扩散。

②特点：

顺

浓度梯度扩散；不消耗

能量；

不需要

转运蛋白的协助。

③实例：O 2、CO 2、甘油、乙醇、苯等通过自由扩散进出细胞。

(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方式，也叫异化扩散。

②特点：顺浓度梯度扩散；不消耗能量；

需要

转运蛋白的协助，物质运输速率与

转运蛋白的

数量

有关。③实例：血液中葡萄糖

进入红细胞；多数

水分子进出细胞。④转运蛋白分为

载体蛋白和

通道蛋白

两类。

载体

蛋白每次转动时都会发

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。

⑤细胞膜上的转运蛋白具有特异（专一）性：不同物质的转运蛋白不同。不同细胞膜

上转运蛋白的种类和数量

不同。还具有

饱和性：细胞膜上的转运蛋白数量是有限的，

当转运蛋白都已承担相应的运输任务时，细胞吸收该物质的速率不再随膜两侧浓度差的增大而增大。

3、同一种物质进出不同细胞的方式

不一定（是否）相同。如少数水分子以

自由扩散

方

式进出细胞，更多的水分子借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞。