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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出一、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 1、滲透作用 1) 概念：水分從低濃度溶液通過半透膜向高濃度溶液擴(kuò)散的現(xiàn)象2) 原理：動物：細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜 植物：原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜。3) 條件：、具有半透膜 、膜兩側(cè)有濃度差4) 選擇透過性膜 （半透膜） 可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他離子、小分子和大分子則不能通過的一類膜的總稱。  5) 生物膜是一種選擇透過性膜，是嚴(yán)格的半透膜。 2、.細(xì)胞的失水和吸水1) 動物細(xì)胞的吸水和失水（哺乳動物成熟紅細(xì)胞吸水失水） 外界溶液濃度細(xì)胞內(nèi)溶液濃度細(xì)胞

2、失水而褶皺 外界溶液濃度細(xì)胞內(nèi)溶液濃度細(xì)胞吸水，吸水過多細(xì)胞漲破。 外界溶液濃度= 細(xì)胞內(nèi)溶液濃度細(xì)胞既不吸水也不失水。2) 植物細(xì)胞吸水和失水1 未形成大液泡的細(xì)胞，靠吸漲作用吸水；這樣的細(xì)胞主要靠細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素等親水性物質(zhì)吸收水分，叫做吸漲作用。干燥的種子和根尖分生區(qū)的細(xì)胞，主要靠吸漲作用吸收水分。（注意：蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素的親水性依次減弱）2 大液泡形成以后，細(xì)胞主要靠滲透作用吸水；細(xì)胞液濃度>外界溶液濃度細(xì)胞吸水；細(xì)胞液濃度<外界溶液濃度細(xì)胞失水。 3 成熟的植物細(xì)胞是一個滲透系統(tǒng)：植物的最外層是細(xì)胞壁，主要由纖維素分子組成，分子間空隙較大，一切溶劑和溶質(zhì)都

3、能夠透過，細(xì)胞壁是全透過性的。細(xì)胞膜和液泡膜是選擇透過性膜。我們可以把細(xì)胞膜、液泡膜、以及兩膜之間的其他物質(zhì)即“原生質(zhì)”當(dāng)做一層選擇透過性膜，“膜”內(nèi)的細(xì)胞液有一定的濃度，與細(xì)胞的溶液存在濃度差。這樣，細(xì)胞也就通過這層選擇透過性膜與外界環(huán)境中的溶液發(fā)生滲透作用。4 質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù)原a. 外界溶液濃度細(xì)胞溶液濃度滲透失水質(zhì)壁分離b. 外界溶液濃度細(xì)胞溶液濃度滲透吸水質(zhì)壁分離復(fù)原（1）發(fā)生的條件：活細(xì)胞、具有大液泡、濃度差（2）質(zhì)壁分離產(chǎn)生的原因：內(nèi)因：原生質(zhì)層伸縮性大于細(xì)胞壁伸縮性，外因：外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)可拓展應(yīng)用于：（指的是原生質(zhì)層與細(xì)胞壁） 

4、證明成熟植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用； 證明細(xì)胞是否是活的；  作為光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞膜的方法； 初步測定細(xì)胞液濃度的大??；物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例：1、對礦質(zhì)元素的吸收（1） 逆濃度梯度主動運(yùn)輸（2） 對物質(zhì)是否吸收以及吸收多少，都是由細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量決定。2、 細(xì)胞膜：（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有流動性 （2）功能特點(diǎn)：選擇透過性二、 比較幾組概念擴(kuò)散：物質(zhì)從高濃度到低濃度的運(yùn)動叫做擴(kuò)散（擴(kuò)散與過膜與否無關(guān)） （如：O2從濃度高的地方向濃度低的地方運(yùn)動）滲透：水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散又稱為滲透 （如：細(xì)胞的吸水和失水，原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜）半透膜：物質(zhì)的透

5、過與否取決于半透膜孔隙直徑的大小 （如：動物膀胱、玻璃紙、腸衣、雞蛋的卵殼膜等）選擇透過性膜：不同生物細(xì)胞膜上載體種類和數(shù)量不同，構(gòu)成了對不同物質(zhì)吸收與否和吸收多少的選擇性。（如：細(xì)胞膜等各種生物膜）第二節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型一生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程1.生物膜靜態(tài)模型的提出：19世紀(jì)末，歐爾頓發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的通透性不一樣：凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。于是，他提出：膜是由脂質(zhì)組成的。1925年，兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣水面上鋪展層單分子層，面積為紅細(xì)胞表面積的2倍，由此得出結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的2層。20世紀(jì)初，科學(xué)家通過對紅

6、細(xì)胞膜成分進(jìn)行化學(xué)分析表明：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。（4）1959年，羅伯特森在電鏡下觀察到了細(xì)胞膜清晰的暗-亮-暗的三層結(jié)構(gòu)，提出生物膜的模型：蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)模型，他指出電鏡下中間的亮層是磷脂分子，兩邊暗層是蛋白質(zhì)分子，他把生物膜描述靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。2.流動鑲嵌模型的提出：20世紀(jì)60年代以后，很多科學(xué)家對羅伯特森的模型提出質(zhì)疑：如果這樣，細(xì)胞膜的復(fù)雜功能將難以實(shí)現(xiàn)，就連細(xì)胞的生長、變形蟲的變形運(yùn)動這樣的現(xiàn)象都不好解釋。1970年，科學(xué)家用綠色熒光燃料標(biāo)記鼠細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，紅色熒光燃料標(biāo)記人細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，將小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合。在3740min，兩種顏色的熒光均勻分布

7、。此實(shí)驗(yàn)表明：細(xì)胞膜具有流動性 。1972年桑格和尼克森提出了流動鑲嵌模型，并為大多數(shù)人所接受。二、生物膜流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容：保證 體現(xiàn) 導(dǎo)致磷脂分子+蛋白質(zhì)分子   結(jié)構(gòu) 功能（物質(zhì)交換）  具有    運(yùn)動性  流動性  物質(zhì)交換正常   選擇透過性  磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿整個磷脂雙分子層磷脂雙分子層和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運(yùn)動4.在細(xì)胞膜的外表，有一層細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。

8、它有重要的功能（細(xì)胞識別、免疫反應(yīng)、血型鑒定、保護(hù)潤滑等）例如：消化道和呼吸道上皮細(xì)胞表面的糖蛋白有保護(hù)和潤滑作用；糖被與細(xì)胞表面的細(xì)胞識別有密切關(guān)系。除糖蛋白外，細(xì)胞表面還有糖脂。（癌細(xì)胞細(xì)胞表面糖蛋白減少，粘著性下降易擴(kuò)散轉(zhuǎn)移。）第三節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞揭?、被動運(yùn)輸：物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，順濃度梯度的擴(kuò)散，稱為被動運(yùn)輸。(1)自由擴(kuò)散：物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞(2)協(xié)助擴(kuò)散：進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴(kuò)散二、主動運(yùn)輸：從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫做主動運(yùn)輸。比較小分子跨膜運(yùn)輸過程（重點(diǎn)）：方向載體能量舉例被動運(yùn)輸自

9、由擴(kuò)散高低不需要不需要水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、維生素D、膽固醇、性激素等協(xié)助擴(kuò)散高低需要不需要葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞主動運(yùn)輸?shù)透咝枰枰被?、K+、Na+、Ca2+等離子、葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞（腎小管上皮細(xì)胞）植物根細(xì)胞吸收無機(jī)鹽離子。1，自由擴(kuò)散2主動運(yùn)輸3協(xié)助擴(kuò)散 A磷脂雙分子層面 B蛋白質(zhì)A載體蛋白B磷脂雙分子層D糖蛋白d、a主動運(yùn)輸b、c自由擴(kuò)散影響自由擴(kuò)散的因素：濃度差影響協(xié)助擴(kuò)散的因素：濃度差和載體蛋白影響主動運(yùn)輸?shù)囊蛩兀狠d體蛋白和能量（主動運(yùn)輸不受濃度限制）運(yùn)輸速率2、影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率的相關(guān)曲線：載體蛋白數(shù)自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散濃度差（或細(xì)胞外物質(zhì)濃度）濃

10、度差（或細(xì)胞外物質(zhì)濃度）協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸自由擴(kuò)散氧氣濃度ATP、能量、細(xì)胞呼吸（運(yùn)輸速率主動運(yùn)輸被動運(yùn)輸（自由，協(xié)助擴(kuò)散）載體蛋白數(shù)主動運(yùn)輸 氧氣濃度主動運(yùn)輸運(yùn)輸速率氧氣、ATP、能量、細(xì)胞呼吸 主動運(yùn)輸3、大分子或顆粒進(jìn)出細(xì)胞 胞吞(內(nèi)吞)胞吐(外排)條件細(xì)胞攝取或排出大分子和顆粒物質(zhì)的方式原理生物膜的流動性特點(diǎn)物質(zhì)通過小泡轉(zhuǎn)移，需要消耗能量，不需要載體方向細(xì)胞外內(nèi)細(xì)胞內(nèi)外實(shí)例變形蟲吞食食物顆粒，白細(xì)胞吞噬病菌等胰島B細(xì)胞分泌胰島素、抗體分泌、神經(jīng)遞質(zhì)釋放1、體現(xiàn)細(xì)胞膜流動性的實(shí)例： 質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)； 變形蟲捕食和運(yùn)動時偽足的形成； 白細(xì)胞吞噬細(xì)菌； 胞吞與胞吐； 載體對相應(yīng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)； 受精時細(xì)胞的融合過程； 動物細(xì)胞分裂時細(xì)胞膜的縊裂過程； 細(xì)胞雜交時的細(xì)胞融合(如人鼠細(xì)胞融合)； 神經(jīng)遞質(zhì)釋放。專心-專注-專業(yè)