第4章细胞的代谢-高一生物必背知识清单(沪科必修1)

第4章细胞的代谢

一．细胞通过质膜与外界进行物质交换

细胞质膜透性的模拟实验

透析袋是一种半透膜，我们可以用透析袋模拟细胞质膜，直观认识其对物质的选择透过性。

取两个15cm长的透析袋，向透析袋A中加入5%可溶性淀粉溶液至距顶端5cm处。向透析袋B中加入等量蒸馏水。在流水中冲洗除去透析袋外表面的淀粉。将A、B透析袋分别放在盛有蒸馏水的烧杯中，在水中加足量的碘溶液至水呈棕黄色。静置 10 min，预测并观察记录两个烧杯及透析袋内溶液的颜色变化情况。

补充：细胞质膜透性的模拟实验

透析袋是一种半透膜，我们可以用透析袋模拟细胞质膜，直观认识其对物质的选择透过性。

取两个15 cm长的透析袋，向透析袋A中加入5%可溶性淀粉溶液至距顶端5cm处。向透析袋B中加入等量蒸馏水。在流水中冲洗除去透析袋外表面的淀粉。将A、B透析袋分别放在盛有蒸馏水的烧杯中，在水中加足量的碘溶液至水呈棕黄色。静置 10 min，预测并观察记录两个烧杯及透析袋内溶液的颜色变化情况。

①A图中渗透达到平衡，半透膜两侧有水分子的进出。

②A图中Δh不变时，S1、S2溶液浓度的大小关系为：S1>S2（S1、S2中溶质不能通过半透膜)。

③在B图所示的U形玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。

a．一段时间后，两管中液面的变化为：左管液面升高，右管液面降低。

b．液面高度稳定后再同时向两管内加入等量的麦芽糖酶，两管中液面的变化分别为：

左管液面下降，右管液面上升，最后稳定在一定高度。

1.细胞质膜具有选择透过性

1．组成：细胞器膜和细胞膜、核膜等结构。

2．特点

(1)各种生物膜的组成成分和结构很相似。

(2)在结构和功能上紧密联系，体现了细胞内各种结构之间的协

调与配合。

3．功能

2.小分子物质经被动运输或主动运输进出细胞

1．概念：小分子物质通常以以扩散方式透过细胞质膜，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。

2．类型

比较项目自由扩散协助扩散

定义物质通过简单的扩散作用进

出细胞的方式

借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩

散方式

运输方向顺浓度梯度（分子多-分子少）顺浓度梯度（分子多-分子少）是否需要转

运蛋白

不需要需要

是否消耗能

量

不消耗不消耗

举例①气体：O2、CO2、NH3等

②乙醇、苯等脂溶性的小分子

有机物

③少部分水（通过由于磷脂分

子运动而产生的间隙）

①葡萄糖、氨基酸以及一些离子等；葡

萄糖进入红细胞、肌细胞

②大部分水（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）

（通道蛋白都是协助扩散）

补充：K+-Na+通道蛋白都是协助扩散

图例

3.影响因素

(1)膜内外物质浓度梯度的大小。

(2)某些物质的运输速率还与转运蛋白的数量有关。

(3)温度变化会影响物质运输速率。

4.渗透现象

水分子以被动运输的方式透过质膜，从溶液浓度低的一侧（水分子多）渗入到溶液浓度高的的一侧（水分子少），这一现象称为渗透。

渗透压：溶质微粒对水的吸引力

补充：渗透作用条件：半透膜；半透膜两侧的溶液存在浓度差

5.主动运输

（1）物质运输方向：物质逆浓度梯度从细胞外吸收或向细胞外排除一些物质。

（2）条件：物质逆浓度梯度（分子少的-分子多的地方运输）进出细胞需借助质膜上的载体蛋白，还需要细胞提供能量。

（3）实例：K＋、Ca2＋、Na＋等离子通过细胞；人的红细胞吸收葡萄糖。

（4）意义：主动选择吸收所需要的物质，排出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。

3.大分子物质通过胞吞和胞吐进出细胞

1．胞吞（不属于跨膜运输）

细胞还需要摄取或排出一些大分子或颗粒

物。

举例：①变形虫等单细胞生物从外界环境中

摄取食物②白细胞吞噬人侵的细菌和病毒,细胞

从血液中吸收脂蛋白

胞吞过程：分子或颗粒物与质膜上的受体结合,

引起质膜内陷,将大分子或颗粒物包围起来形成小

囊泡；随后小囊泡从细胞质膜上脱离下来进入细胞

内部。在细胞内，小囊泡通常会与溶酶体融合，然

后对被吞噬的物质进行分解。

举例：生物大分子进出肾小管上皮细胞的方式

是胞吞和胞吐。

2．胞吐

胞吐过程（不需要受体）：细胞将需要分泌、

排出的大分子或颗粒物,用膜包裹形成小囊泡，运输

到细胞质膜内侧后，与细胞质膜融合，将内含物排

出细胞。

体现了膜的半流动性

补充：胞吞和胞吐的易错点

1.胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用，消耗细胞呼吸所释放的能量。

2.胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。

3.被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。

补充：“三看法”快速判定物质出入细胞的方式

维持浓度差：主动运输

消除浓度差：被动运输

1.影响物质跨膜运输因素的分析

(1)物质浓度 (2)氧气浓度(3)温度

物质进入细胞的方式被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散

运输方向顺浓度梯度

（高→低）顺浓度梯度

（高→低）

逆浓度梯度

（低→高）

胞外→胞内胞内→胞外

是否需要转

运蛋白

不需要需要需要- -

是否消耗能

量

不消耗不消耗消耗消耗消耗

运输的分子

高浓度时的

饱和性

无有有-

举例①气体：O2、

CO2、NH3等

②乙醇、苯等

脂溶性的小分

子有机物

①葡萄糖、氨

基酸以及一些离

子等；葡萄糖进

入红细胞、肌细

胞

K＋、Ca2＋、Na

＋等离子通过细

胞；人的红细胞

吸收葡萄糖。

大分子、颗粒性物质