高中生物必修一第4章、细胞的物质输入和输出知识总结
第4章、细胞的物质输入和输出
第1节物质跨膜运输的实例
要点总结：1.渗透作用：
⑴渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。⑵发生渗透作用的条件：①具有一层半透膜
②半透膜两侧具有浓度差
2.细胞的吸水和失水：
⑴动物细胞的吸水和失水：
①外界溶液浓度<细胞质浓度时.细胞吸水膨胀.②外界溶液浓度>细胞质浓度时.细胞失水皱缩.
③外界溶液浓度=细胞质浓度时.水分进出细胞处于动态平衡.
（细胞膜不仅仅是半透膜.还是选择透过性膜.动物细胞的吸水和失水取决于：细胞质的浓度和外界溶液的浓度）⑵植物细胞的吸水和失水：
（成熟植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液.原生质层包括：细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质）
①外界溶液浓度>细胞液浓度时.细胞失水.发生质壁分离
②外界溶液浓度<细胞液浓度时.细胞吸水.发生质壁分离复原③外界溶液浓度=细胞液浓度时.水分进出细胞处于动态平衡
（植物细胞在发生质壁分离或质壁分离复原的过程中.细胞的大小基本不变）
探究：植物细胞的吸水和失水
〖1〗实验原理：
原生质层（细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质）相当于一层半透膜。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时.细胞将失水.原生质层和细胞壁都会收缩.但原生质层的伸缩性比细胞壁大.所以原生质层就会与细胞壁分开.发生质壁分离。反之.当外界溶液浓度小于细胞液浓度时.细胞将吸水.原生质层会慢慢恢复原来的状态.使细胞发生质壁分离复原。〖2〗材料用具：
紫色洋葱表皮.0.3g/ml的蔗糖溶液.清水.载玻片.镊子.滴管.显微镜等。〖3〗方法步骤：
⑴制作洋葱表皮临时装片。⑵低倍镜下观察原生质层位置。
⑶在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液.另一侧用吸水纸吸.重复几次.让洋葱表皮浸润在蔗糖溶液中。
⑷低倍镜下观察原生质层位置及细胞大小变化（基本不变）.观察细胞是否发生质壁分离。
⑸在盖玻片一侧滴1～2滴清水.另一侧用吸水纸吸.重复几次.让洋葱表皮浸润在清水中。
⑹低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（基本不变）.观察细胞是否发生质壁分离复原。〖4〗实验结果：
细胞液浓度＜外界溶液浓度.细胞失水（质壁分离）细胞液浓度＞外界溶液浓度.细胞吸水（质壁分离复原）3.质壁分离产生的条件：①具有大液泡②具有细胞壁4.质壁分离产生的原因：
①内因：原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性②外因：外界溶液浓度>细胞液浓度5.植物细胞的吸水方式有两种：
⑴吸胀吸水（未形成大液泡）如：干种子和根尖分生区细胞⑵渗透吸水（具有中央大液泡）如：根尖成熟区细胞6.物质跨膜运输的其他实例：
⑴物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的.而且细胞对于物质的输入和输出有选择性.可以说细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
⑵选择透过性膜：水分子可自由通过.一些离子和小分子也可通过.而其他的离
子、小分子和大分子则不能通过。
7.比较几组概念：
①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）
②渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散称为渗透
（如：细胞的吸水和失水.原生质层相当于半透膜）③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、鸡蛋的卵壳膜等）
④选择透过性膜：细胞膜上具有载体.且不同生物细胞膜上的载体种类和数量不
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）
8.质壁分离能说明的问题：判断细胞的死活、测定细胞内外的浓度以及细胞膜的伸缩性。
第2节生物膜的流动镶嵌模型
要点总结：
1.对生物膜结构的探索历程：
⑴19世纪末.欧文顿的实验和推论指出：膜是由脂质组成的。
⑵20世纪初.科学家的化学分析结果指出：膜主要由脂质和蛋白质组成。⑶1959年.罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有的生物膜都是由蛋白质－脂质－蛋白质三层结构组成。
⑷1970年.荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验指出：细胞膜具有流动性。⑸1972年.桑格和尼克森提出了：生物膜的流动镶嵌模型。2.流动镶嵌模型的基本内容：
①磷脂双分子层构成了膜的基本支架.这个支架不是静止的.②磷脂双分子层是轻油般的液体.具有流动性.
③蛋白质分子有的镶嵌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.有的横跨整个磷脂双分子层.④大多数蛋白质分子也是可以运动的.
3.细胞膜外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被.（作用：细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等）
第3节物质跨膜运输的方式
要点总结：
1.被动运输：物质进出细胞.顺浓度梯度的扩散.称为被动运输。⑴自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞。⑵协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
2.主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧.需要载体蛋白的协助.同时还需要
消耗细胞内化学反应所释放的能量.这种方式叫做主动运输。
3.小分子物质跨膜运输的方式：
比较项目自由扩散协助扩散浓度高→低高→低是否需是否消要载体耗能量不需要不消耗需要举例备注O2、CO2、水、乙醇、只能从高浓度到低浓度被甘油、脂肪酸等动地吸收或排出物质不消耗葡萄糖进入红细胞被动运输主动运输低→高需要消耗4.大分子和颗粒性物质跨膜运输的方式：
（大分子和颗粒性物质通过胞吞作用进入细胞.通过胞吐作用排出细胞）5.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.排出代谢废物和有害各种离子.小肠吸收葡萄糖、氨基酸.肾小管重吸收葡萄糖等一般从低浓度到高浓度主动地吸收或排出物质.以满足生命活动的需要物质。
6.影响主动运输的因素：①载体②物质浓度③氧气浓度④温度
扩展阅读：高中生物必修一第四章知识点总结
1.4.1物质跨膜运输的实例
第四章细胞的物质输入和输出第一节物质跨膜运输的实例
一、应牢记知识点1、细胞的吸水和失水
⑴、当外界溶液的浓度低于细胞内溶液的浓度，细胞吸收水分膨胀。⑵、当外界溶液的浓度高于细胞内溶液的浓度，细胞失去水分皱缩。
⑶、当外界溶液的浓度等于细胞内溶液的浓度，水分进出细胞处于动态平衡。2、细胞内的液体环境：主要指液泡里面的细胞液。
3、原生质层：指细胞膜和液泡膜以及这两层膜之间的细胞质。⑴、细胞核在原生质层内（P61图42）⑵、原生质层：可以被看作是一层半透膜。4、植物细胞的质壁分离与质壁分离复原⑴、植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
⑵、当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分透过原生质层进入外界溶液，原生质层与细胞壁分离质壁分离。
⑶、发生了质壁分离的细胞的细胞液浓度大于细胞外液浓度时，外界溶液中的水分透过原生质层
进入细胞液，原生质层逐渐膨胀恢复原态质壁分离复原。5、植物细胞质壁分离的原因⑴、直接原因：细胞失水。
⑵、根本原因：原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。6、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜二、应会知识点
1、原生质：指细胞内的生命物质，包括细胞膜、细胞质、细胞核等部分（不包括细胞壁）。2、半透膜：是指水分子可以自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子不能通过的人工膜。
3、选择透过性膜：是生物膜。表现为水分子可以自由通过，细胞选择吸收的离子和小分子也能通过，其他离子、小分子和大分子不能通过。如细胞膜等生物膜。
4、半透膜只具有半透性而不具备选择透过性；选择透过性膜具有选择透过性也具有半透性。5、质壁分离过程中，紫色洋葱表皮细胞液泡的颜色由浅变深；复原过程中反之。1.4.2生物膜的流动镶嵌模型
第四章细胞的物质输入和输出第二节生物膜的流动镶嵌模型
一、应牢记知识点
1、欧文顿（E.Overton）的发现和结论⑴、发现：细胞膜对不同物质的通透性不同。凡是脂溶性物质都更容易通过细胞膜进入细胞。⑵、结论：膜是由脂质组成的。2、1925年荷兰科学家的实验发现和结论
⑴、实验：提取人红细胞中的脂质，在空气水界面上铺展成单层分子。⑵、发现：单层分子的面积为人红细胞表面积的2倍。⑶、结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。3、1959年，罗伯特森（J.D.Robertsen）的发现和论断
⑴、发现：电镜下，发现细胞膜有清晰的“暗亮暗”三层结构。⑵、论断：所有的生物膜都是由“蛋白质脂质蛋白质”三层结构构成。4、“荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验”的发现和结论（P67图45）
⑴、发现：两种细胞刚融合时，融合细胞一半发绿色荧光，另一半发红色荧光；370C下40min后，
两种颜色的荧光均匀分布。⑵、论断：细胞膜具有流动性。
5、1972年，桑格（S.J.Singer）和尼克森（G.Nicolson）提出的流动镶嵌模型的基本内容⑴、磷脂双分子层是细胞膜的基本支架。
⑵、蛋白质分子或镶或嵌入或横跨磷脂双分子层。⑶、磷脂和蛋白质分子都是可以运动的。6、糖被糖蛋白
⑴、位置：细胞膜的外侧表面。⑵、组成：蛋白质和多糖。
⑶、功能：细胞识别作用、信息传递等。
保护和润滑作用。如消化道、呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白。二、应会知识点
1、细胞膜的结构特点流动性2、细胞膜的功能特点选择透过性。
3、磷脂是细胞膜的主要成分，蛋白质是细胞膜的重要成分。1.4.3物质跨膜运输的方式
第四章细胞的物质输入和输出第三节物质跨膜运输的方式
一、应牢记知识点
1、被动运输：指物质进出细胞时顺浓度梯度的扩散。2、主动运输：指物质进出细胞时逆浓度梯度的运输。
3、自由扩散：指物质通过简单的扩散作用进出细胞。（P71图47）如O2、CO2、H2O、乙醇（C2H5OH）、甘油、苯等
4、协助扩散：指物质顺浓度梯度的扩散过程中需要载体蛋白的协助。（P71图47）如葡萄糖分子等
5、主动运输：指物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧过程中，既需要载体蛋白的协助又需要消耗细胞内
化学反应释放的能量的方式。（P72图48）如Na+、K+、Ca+等离子
意义：保证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。6、胞吞：是细胞吸收大分子时，大分子首先附着在细胞膜表面，然后细胞膜包裹着大分子内陷成囊泡进入细胞内部的现象。
7、胞吐：是细胞需要下外排大分子时，先在细胞内形成囊泡包裹着大分子，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞的现象。二、应会知识点
1、扩散作用：指物质顺浓度梯度的扩散，即从高浓度处向低浓度处的扩散。2、自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞、胞吐的比较物质通过细细胞膜内外物质浓度的高是否需要载是否消耗细胞膜的方式低自由扩散协助扩散主动运输体蛋白质胞内的能量不消耗不消耗消耗不消耗O2、CO2、甘油、乙醇、苯等葡萄糖分子进入人的红细胞K＋进入红细胞等酶原颗粒的分泌由高浓度一边到低浓度一不需要边由高浓度一边到低浓度一需要边与浓度无关需要不需要举例内吞、外排与浓度无关
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