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1第4章细胞的物质输入和输出第一节物质跨膜运输的实例一、细胞的吸水和失水1、原理：渗透作用2、条件：①具有半透膜；②膜两侧溶液具有浓度差。二、动物细胞的吸水与失水①当外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞吸水膨胀；②当外界溶液浓度细胞质浓度时，细胞失水皱缩；③当外界溶液浓度=细胞质浓度时，水分进出细胞处于动态平衡。三、植物细胞吸水与失水1、细胞内的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①当外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞失水，细胞质壁分离②当外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞吸水，细胞质壁分离复原③当外界溶液浓度=细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡中央液泡大小原生质层位置细胞大小蔗糖溶液变小脱离细胞壁基本不变清水逐渐恢复原来大小恢复原位基本不变3、质壁分离产生的条件：（1）具有大液泡（2）具有细胞壁（3）外界溶液浓度细胞液浓度4、质壁分离产生的原因：（1）内因：原生质层具有选择透过性，原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性（2）外因：外界溶液浓度细胞液浓度5、表现：（1）宏观上：植物由坚挺→萎蔫（2）微观上：①液泡：（大→小）；②细胞液颜色：（浅→深）；③原生质层与细胞壁分离6、植物吸水方式有两种：①吸帐作用（未形成液泡）如：干种子、根尖分生区；②渗透作用(形成液泡)四、物质跨膜运输的其他实例1、无机盐等其他物质①不同生物吸收无机盐的种类和数量不同，与膜上载体蛋白的数量有关。②物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。2、选择透过性膜2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膜。生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。五、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：细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上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）第二节生物膜的流动镶嵌模型一、对生物膜结构的探索历程年代科学家依据结论或假说19世纪末欧文顿凡是可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜细胞膜是由脂质组成的20世纪初科学家分离并分析出哺乳动物的红细胞膜的主要成分为脂质和蛋白质细胞膜的主要成分为脂质和蛋白质1925年荷兰科学家从细胞膜中提取的脂质铺成的单层分子面积是细胞表面积的2倍细胞膜中的脂质排列为连续的两层20世纪40年代在荷兰科学家研究的基础上推测“双分子层模型”：细胞膜是由双层脂质分子及内表面附着的蛋白质构成1959年罗伯特森电镜下看到细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构所有生物膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成，特点：静态结构1970年弗雷和埃迪曼分别用绿色和红色荧光染料标记两个细胞的蛋白质，将两个细胞融合一段时间后，荧光均匀分布细胞膜具有流动性1972年桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上流动镶嵌模型二、流动镶嵌模型的基本内容①基本支架→磷脂双分子层磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的（细胞膜具有流动性）嵌在磷脂分子的表层②蛋白质嵌入磷脂分子层贯穿于磷脂分子层③在细胞膜的外表面，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合，形成的糖蛋白，叫做糖被。它与细胞的识别、保护、免疫等密切相关。除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类与脂质分子结合成的糖脂。④细胞膜的功能特性：选择透过性；3细胞膜的结构特性：具有流动性。第三节物质跨膜运输的方式一、被动运输自由扩散与协助扩散的比较运输方式运输方向是否需要载体蛋白是否消耗能量图例模型举例自由扩散高浓度↓低浓度不需要不消耗O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等较小的分子协助扩散高浓度↓低浓度需要不消耗红细胞吸收葡萄糖二、主动运输运输方式运输方向是否需要载体蛋白是否消耗能量图例模型实例主动运输低浓度↓高浓度需要消耗无机盐、小肠吸收葡萄糖、氨基酸三、影响主动运输的因素：1、载体蛋白：①载体具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上载体的种类和数目也不同；②载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体已经达到饱和，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。2、能量四、胞吞和胞吐1、胞吞：大分子附着在细胞膜的表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。2、胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜上，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。43、结构基础：细胞膜的流动性。