必修1_细胞的物质输入和输出知识点详解(1).doc

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1、第四章细胞的物质输入和输出一、物质跨膜运输的实例 1、渗透作用1)概念:水分从低浓度溶液通过半透膜向高浓度溶液扩散的现象2)原理:动物:细胞膜相当于半透膜植物:原生质层相当于半透膜。3)条件:⑴、具有半透膜⑵、膜两侧有浓度差4)选择透过性膜 (半透膜)可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他离子、小分子和大分子则不能通过的一类膜的总称。 5)生物膜是一种选择透过性膜,是严格的半透膜。 2、.细胞的失水和吸水1)动物细胞的吸水和失水(哺乳动物成熟红细胞吸水失水)外界溶液浓度>细胞内溶液浓度→细胞失水而褶皱外界溶液浓度<细胞内溶液浓度→细胞吸水,吸水过多细胞涨破。外界溶液浓度

2、=细胞内溶液浓度→细胞既不吸水也不失水。2)植物细胞吸水和失水① 未形成大液泡的细胞,靠吸涨作用吸水;这样的细胞主要靠细胞内的蛋白质、淀粉和纤维素等亲水性物质吸收水分,叫做吸涨作用。干燥的种子和根尖分生区的细胞,主要靠吸涨作用吸收水分。(注意:蛋白质、淀粉和纤维素的亲水性依次减弱)② 大液泡形成以后,细胞主要靠渗透作用吸水;细胞液浓度>外界溶液浓度→细胞吸水;细胞液浓度<外界溶液浓度→细胞失水。③ 成熟的植物细胞是一个渗透系统:植物的最外层是细胞壁,主要由纤维素分子组成,分子间空隙较大,一切溶剂和溶质都能够透过,细胞壁是全透过性的。细胞膜和液泡膜是选择透过性膜。我们可以把细胞膜、液泡膜、

3、以及两膜之间的其他物质即“原生质”当做一层选择透过性膜,“膜”内的细胞液有一定的浓度,与细胞的溶液存在浓度差。这样,细胞也就通过这层选择透过性膜与外界环境中的溶液发生渗透作用。④ 质壁分离与质壁分离复原a.外界溶液浓度>细胞溶液浓度→渗透失水→质壁分离b.外界溶液浓度<细胞溶液浓度→渗透吸水→质壁分离复原(1)发生的条件:活细胞、具有大液泡、浓度差(2)质壁分离产生的原因:内因:原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性,外因:外界溶液浓度>细胞液浓度质壁分离与复原实验可拓展应用于:(指的是原生质层与细胞壁) ①证明成熟植物细胞发生渗透作用; ②证明细胞是否是活的; ③作为光学显微镜下观察细胞膜的方

4、法; ④初步测定细胞液浓度的大小;物质跨膜运输的其他实例:1、对矿质元素的吸收(1)逆浓度梯度——主动运输(2)对物质是否吸收以及吸收多少,都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。2、细胞膜:(1)结构特点:具有流动性(2)功能特点:选择透过性二、比较几组概念扩散:物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散(扩散与过膜与否无关)(如:O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动)渗透:水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透(如:细胞的吸水和失水,原生质层相当于半透膜)半透膜:物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小(如:动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等)选择透过性膜:不同生物细胞膜上载体种类和

5、数量不同,构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。(如:细胞膜等各种生物膜)第二节生物膜的流动镶嵌模型一.生物膜结构的探索历程1.生物膜静态模型的提出:⑴19世纪末,欧尔顿发现细胞膜对不同物质的通透性不一样:凡是可以溶于脂质的物质,更容易通过细胞膜进入细胞。于是,他提出:膜是由脂质组成的。⑵1925年,两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水面上铺展层单分子层,面积为红细胞表面积的2倍,由此得出结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的2层。⑶20世纪初,科学家通过对红细胞膜成分进行化学分析表明:膜的主要成分是脂质和蛋白质。(4)1959年,罗伯特森在电镜下观察到了细胞膜

6、清晰的暗-亮-暗的三层结构,提出生物膜的模型:蛋白质-脂质-蛋白质模型,他指出电镜下中间的亮层是磷脂分子,两边暗层是蛋白质分子,他把生物膜描述静态的统一结构。2.流动镶嵌模型的提出:⑴20世纪60年代以后,很多科学家对罗伯特森的模型提出质疑:如果这样,细胞膜的复杂功能将难以实现,就连细胞的生长、变形虫的变形运动这样的现象都不好解释。⑵1970年,科学家用绿色荧光燃料标记鼠细胞表面的蛋白质分子,红色荧光燃料标记人细胞表面的蛋白质分子,将小鼠细胞和人细胞融合。在37℃40min,两种颜色的荧光均匀分布。此实验表明:细胞膜具有流动性。⑶1972年桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型,并为大多数人所接

7、受。二、生物膜流动镶嵌模型的基本内容:保证 体现 导致磷脂分子+蛋白质分子 结构功能(物质交换) 具有  运动性 流动性 物质交换正常 选择透过性 ▲磷脂双分子层构成了膜的基本支架▲蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿整个磷脂双分子层▲磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动4.在细胞膜的外表,有一层细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白,叫做糖被。它有重要的功能(细胞识别、免疫反应、血型鉴定

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