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2013年高一(上)寒假生物必修1前五章复习学案(共5份)高一年级生物复习资料04第1页(共4页)第4444章细胞的物质输入和输出一、物质跨膜运输的实例（1111）渗透作用①渗透作用的概念：指水分子水分子水分子水分子((((或其他或其他或其他或其他溶剂．．分子分子分子分子))))通过半透膜的扩散。②发生渗透作用的条件：①具有半透膜半透膜半透膜半透膜；②半透膜两侧具有浓度差浓度差浓度差浓度差。（2222）细胞的吸水和失水((((原理：渗透作用))))①动物细胞的吸水和失水：(1)外界溶液浓度＜细胞质浓度时，细胞吸水膨胀吸水膨胀吸水膨胀吸水膨胀(2)外界溶液浓度＞细胞质浓度时，细胞失水皱缩失水皱缩失水皱缩失水皱缩(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动态平衡动态平衡动态平衡②植物细胞的吸水和失水：(1)细胞内的液体环境液体环境液体环境液体环境主要指的是：液泡里面的细胞液。(2)原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质(3)[1]外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞质壁分离质壁分离质壁分离质壁分离[2]外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞质壁分离复原质壁分离复原质壁分离复原质壁分离复原[3]外界溶液浓度＝细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡动态平衡动态平衡动态平衡（3333）细胞质壁分离与复原实验((((内容链接————————四、实验：探究植物细胞的吸水和失水))))①发生的条件：具有大液泡大液泡大液泡大液泡和细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁。②质壁分离产生的原因：(1)内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性；(2)外因：外界溶液浓度外界溶液浓度外界溶液浓度外界溶液浓度＞＞＞＞细胞液浓度细胞液浓度细胞液浓度细胞液浓度。③质壁分离与复原实验的应用：(1)可以证明原生质层是一层半透膜；(2)判断某细胞是否是活细胞(只适用于成熟．．植物细胞)；(3)证明膜具有流动性；(4)检验细胞液及外界液体的浓度大小。④植物吸水方式有两种：(1)吸涨作用(未形成液泡的细胞)如：干种子、根尖分生区；(2)渗透作用(形成中央大液泡的细胞)如：成熟的叶肉细胞。（4444）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．．的种类和数量种类和数量种类和数量种类和数量决定。2013年高一(上)寒假生物必修1前五章复习学案(共5份)高一年级生物复习资料04第2页(共4页)②细胞膜(生物膜)：(1)结构特点结构特点结构特点结构特点：具有一定的流动性流动性流动性流动性；；；；(2)(2)(2)(2)功能特点功能特点功能特点功能特点：选择透过性选择透过性选择透过性选择透过性。。。。（5555）比较下列两组概念扩散：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)①(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②(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数量载体种类和数量载体种类和数量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)二、生物膜的流动镶嵌模型（1111）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：膜是由脂质组成的他提出：膜是由脂质组成的他提出：膜是由脂质组成的他提出：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细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的2222层层层层。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膜的主要成分是脂质和蛋白质膜的主要成分是脂质和蛋白质膜的主要成分是脂质和蛋白质。⑷1959年，罗伯特森在电镜下观察到了细胞膜清晰的暗----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亮层是磷脂分子亮层是磷脂分子亮层是磷脂分子，两边暗层是蛋白质分子暗层是蛋白质分子暗层是蛋白质分子暗层是蛋白质分子，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：细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性。⑶1972年桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型．．．．．．，并为大多数人所接受。（2222）生物膜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；②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；③磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动，具有流动性。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，也叫糖被。它有重要的功能(细胞识别细胞识别细胞识别细胞识别,,,,免疫反应免疫反应免疫反应免疫反应,,,,血型鉴定血型鉴定血型鉴定血型鉴定,,,,保护润滑保护润滑保护润滑保护润滑等)；除糖蛋白外，细胞表面还有糖脂。2013年高一(上)寒假生物必修1前五章复习学案(共5份)高一年级生物复习资料04第3页(共4页)⑤细胞膜结构：三、物质跨膜运输的方式((((必考重难点必考重难点必考重难点必考重难点))))（1111）物质跨膜运输的方式方式方式方式方式浓度浓度浓度浓度载载载载体体体体能能能能量量量量举例举例举例举例意义意义意义意义图例图例图例图例被被被被动动动动运运运运输输输输自由自由自由自由扩散扩散扩散扩散高→低××O2、CO2、水、乙醇、甘油、脂肪酸、苯只能从高到低被动地吸收或排出物质协助协助协助协助扩散扩散扩散扩散高→低√×葡萄糖进入红细胞主动运输主动运输主动运输主动运输低→高√√各种离子，小肠吸收葡萄糖、氨基酸，肾小管重吸收葡萄糖主动选择吸收所需营养物质，排出代谢废物和有害物质，保证了活细胞能够按照生命活动的需要。注意事项：⑴影响自由扩散的因素：浓度差；⑵影响协助扩散的因素：浓度差和载体蛋白；⑶影响主动运输的因素：载体蛋白和能量(主动运输不受浓度限制)。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跨膜运输的方式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跨膜运输的方式：：：：通过胞吞胞吞胞吞胞吞进入细胞，通过胞吐胞吐胞吐胞吐向外分泌物质，胞吞和胞吐的进行消耗能量，体现了膜的流动性。如：变形虫的取食和排泄,分泌蛋白的分泌过程。（2222）影响物质跨膜运输速率的相关曲线2013年高一(上)寒假生物必修1前五章复习学案(共5份)高一年级生物复习资料04第4页(共4页)四、实验：探究植物细胞的吸水和失水作出假设因为细胞膜和液泡膜都是生物膜，生物膜具有选择透过性，那么由细胞膜由细胞膜由细胞膜由细胞膜、、、、液泡膜液泡膜液泡膜液泡膜及两层膜之间的细胞质构成的原生质层及两层膜之间的细胞质构成的原生质层及两层膜之间的细胞质构成的原生质层及两层膜之间的细胞质构成的原生质层也就具有选择透过性，相当于半透膜相当于半透膜相当于半透膜相当于半透膜。这样成熟的植物细胞就会与外界溶液构成一个渗透系统。探究过程步骤步骤步骤步骤操作方法操作方法操作方法操作方法预期结果预期结果预期结果预期结果中央液泡中央液泡中央液泡中央液泡的大小的大小的大小的大小原生质层原生质层原生质层原生质层的位置的位置的位置的位置细胞细胞细胞细胞大小大小大小大小制片制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片并用低倍镜观察。大紧紧贴着细胞壁基本不变质壁分离观察盖玻片一侧滴蔗糖溶液，另一侧吸水纸吸引。重复几次，低倍镜观察。变小原生质层脱离细胞壁基本不变质壁分离复原的观察盖玻片一侧滴清水，另一侧吸水纸吸引。重复几次，低倍镜观察。逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置基本不变实验观察将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，会观察到中央液泡变小，细胞皱缩；再将细胞浸润在清水中，中央液泡会变大，细胞膨胀。得出结论水分子是可以出入原生质层的物质；而且水分子进出细胞的方向取决于原生质层两边溶液的浓度，细胞吸水和失水是水分子顺相对含量梯度水分子顺相对含量梯度水分子顺相对含量梯度水分子顺相对含量梯度进行跨膜运输的过程。同时也证明原生质层相当于半透膜，具有选择透过性的功能特点原生质层相当于半透膜，具有选择透过性的功能特点原生质层相当于半透膜，具有选择透过性的功能特点原生质层相当于半透膜，具有选择透过性的功能特点。