第4章細胞的物質(zhì)輸入和輸出-2022-2023學(xué)年高一生物上學(xué)期同步知識點匯總（人教版2019必修1）

第4章細胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)被動運輸一、水進出細胞的原理1.滲透作用的概念：水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴散，稱為滲透作用。2.滲透作用發(fā)生的條件：

①具有半透膜

②半透膜兩側(cè)具有濃度差3.滲透平衡狀態(tài)分析①發(fā)生滲透平衡時，只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動達到平衡狀態(tài)，并非不移動。②達到滲透平衡時，膜兩側(cè)的濃度并不相同，仍是原濃度大的濃度大。③動、植物細胞均可構(gòu)成滲透系統(tǒng)，動物細胞中細胞膜相當于半透膜，植物細胞中原生質(zhì)層相當于半透膜。4.植物細胞壁是全透性的，伸縮性較小。細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層。植物細胞的原生質(zhì)層相當于一層半透膜。5.當細胞液濃度小于外界溶液濃度時，細胞液的水透過原生質(zhì)層進入外界溶液中，細胞不斷失水，由于原生質(zhì)層比細胞壁伸縮性大，植物細胞逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離。6.當細胞液濃度大于外界溶液濃度時，外界溶液的水透過原生質(zhì)層進入細胞液中，細胞不斷吸水，植物細胞逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。二、探究植物細胞的吸水和失水1.實驗原理：①原生質(zhì)層的伸縮性比細胞壁的伸縮性大

②植物細胞的細胞液與外界溶液存在濃度差2.實驗材料：實驗中選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞，因為其細胞液中含有色素，使液泡呈現(xiàn)一定的顏色，有利于觀察。3.實驗思路：①將植物細胞浸潤在質(zhì)量濃度0.3g∕mL的蔗糖溶液中，觀察其液泡、細胞大小，以及原生質(zhì)層的位置變化。②再將植物細胞浸潤在清水中，再次觀察其液泡、細胞大小，以及原生質(zhì)層的位置變化。4.注意：①在蓋玻片的一側(cè)滴入蔗糖溶液或清水，在蓋破片的另一側(cè)用吸水紙引流，這樣重復(fù)幾次即可。②本實驗在低倍鏡下設(shè)置了三次觀察，形成了兩個自身對照實驗。③若用質(zhì)量濃度0.5g∕mL的蔗糖溶液進行實驗，則植物細胞能快速地發(fā)生質(zhì)壁分離，但因失水過多不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。④若用適宜濃度的尿素、乙二醇或KNO3溶液進行實驗，則植物細胞將會發(fā)生質(zhì)壁分離，然后自動復(fù)原。5.實驗拓展應(yīng)用①判斷細胞的死活②測定細胞液的濃度范圍③比較不同植物細胞的細胞液濃度④比較未知濃度溶液的濃度大小⑤鑒定溶液的溶質(zhì)能否通過細胞膜三、被動運輸1.概念：物質(zhì)以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運輸方式稱為被動運輸。被動運輸又分為自由擴散和協(xié)助擴散。2.自由擴散：①概念：物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞的方式，也叫簡單擴散。②方向：高濃度——→低濃度③特點：不需要轉(zhuǎn)運蛋白、不消耗能量④實例：水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子有機物3.協(xié)助擴散：①概念：借助膜上的轉(zhuǎn)運蛋白進出細胞的物質(zhì)擴散方式。轉(zhuǎn)運蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型。載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過，而且每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變；通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過，分子或離子通過通道蛋白時，不需要與通道蛋白結(jié)合。②方向：高濃度——→低濃度③特點：需要轉(zhuǎn)運蛋白、不消耗能量④實例：葡萄糖進入紅細胞、通過水通道蛋白吸收水、通過Na＋通道蛋白和K＋通道蛋白吸收離子4.影響運輸速率的條件①自由擴散和協(xié)助擴散——膜內(nèi)外的物質(zhì)濃度梯度的大小會直接影響物質(zhì)運輸速率。②協(xié)助擴散——膜內(nèi)外的物質(zhì)濃度梯度的大小會直接影響物質(zhì)運輸速率；還與轉(zhuǎn)運蛋白的數(shù)量有關(guān)第2節(jié)主動運輸一、主動運輸1.概念：物質(zhì)逆濃度梯度進行跨膜運輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運輸方式稱為主動運輸。2.方向：低濃度——→高濃度3.特點：需要載體蛋白、消耗能量4.影響因素：①能量

②載體蛋白的種類和數(shù)量

③溫度5.實例：小腸絨毛上皮細胞吸收氨基酸、葡萄糖等6.意義：細胞選擇性吸收所需要的物質(zhì)，排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)，從而保證細胞和個體生命活動的需要。二、胞吞、胞吐1.特點：①胞吞和胞吐是細胞攝入或排出大分子物質(zhì)的方式。②胞吞和胞吐不需要轉(zhuǎn)運蛋白，但需要消耗能量。③胞吞和胞吐過程中，大分子物質(zhì)不穿過磷脂雙分子層。④胞吞和胞吐過程中伴隨著膜面積的變化，其原理是生物膜的流動性?！镄〗Y(jié)1：1.物質(zhì)出入細胞的方式——自由擴散、協(xié)助擴散、主動運輸、胞吞、胞吐2.物質(zhì)跨膜運輸方式——自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸3.不帶電荷的小分子進出細胞——自由擴散4.離子和較小的有機分子——協(xié)助擴散、主動運輸5.生物大分子進出細胞的方式——胞吞、胞吐6.物質(zhì)從高濃度到低濃度（順濃度梯度）的跨膜運輸方式——自由擴散和協(xié)助擴散不需要能量的運輸方式（與氧氣濃度無關(guān)的運輸方式）——自由擴散和協(xié)助擴散7.物質(zhì)從低濃度到高濃度（逆濃度梯度）的跨膜運輸方式——主動運輸8.需要載體蛋白的運輸方式——協(xié)助擴散和主動運輸9.需要消耗能量的運輸方式——主動運輸和胞吞、胞吐10.胞吞、胞吐體現(xiàn)了細胞膜的結(jié)構(gòu)特點——流動性，主動運輸體現(xiàn)了細胞膜的功能特性——選擇透過性。★小結(jié)2：1.四種物質(zhì)運輸方式概念圖2.影響物質(zhì)跨膜運輸方式的因素（1）物質(zhì)濃度自由擴散中，隨物質(zhì)濃度的增大，運輸速率也逐漸增大。協(xié)助擴散和主動運輸中，在一定的濃度范圍內(nèi)，隨物質(zhì)濃度的增大，運輸速率也逐漸增大；濃度差達到一定程度后（P點），其物質(zhì)運輸速率還受載體蛋白數(shù)量的限制。主動運輸可以逆濃度梯度運輸物質(zhì)，所以當細胞內(nèi)濃度大于細胞外濃度時，物質(zhì)仍可以被吸收進入細胞。（2）載體數(shù)量自由擴散不受載體蛋白數(shù)量的影響。協(xié)助擴散和主動運輸都受載體蛋白數(shù)量的影響，在其他條件適宜的情況下，載體蛋白數(shù)量越多，其運輸速率越大。（3）氧氣含量（能量）自由擴散和協(xié)助擴散屬于被動運輸，不需要能量，其物質(zhì)運輸速率與氧氣濃度無關(guān)。氧氣含量通過影響細胞呼吸進而影響主動運輸和胞吞、胞吐的運輸速率。P點時，無氧呼吸為主動運輸提供能量。PQ段：隨著氧氣含量增加，有氧呼吸產(chǎn)生的能量越多，主動運輸?shù)乃俾室苍酱蟆點以后：當氧氣含量達到一定程度后，受載體蛋白數(shù)量以及其他因素的限制，其運輸速率不再增加。（4）溫度溫度通過影