第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出（知識清單）（答案版）

第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

第1節(jié)被動運(yùn)輸1.滲透作用①概念：指_水分子或其它溶劑分子__通過__半透膜__的擴(kuò)散。②條件：具有___半透膜____；半透膜兩側(cè)具有___濃度差__。分析：漏斗內(nèi)蔗糖溶液濃度大于燒杯內(nèi)清水濃度；半透膜允許水分子可透過，蔗糖分子不能透過。單位體積蔗糖溶液中水分子數(shù)少于單位體積清水中水分子數(shù)→多的一邊eq\o(───→,\s\up7(水分子))少的一邊。水分子數(shù)多水分子數(shù)少單位時間內(nèi)：低濃度溶液高濃度溶液→漏斗頸內(nèi)液面上升水分子數(shù)多水分子數(shù)少漏斗內(nèi)液面不再上升(平衡后)，仍然是漏斗內(nèi)蔗糖溶液濃度大于燒杯內(nèi)溶液濃度。注：液面上升速度及高度差都取決于膜兩側(cè)溶液的濃度差。滲透作用中水分子運(yùn)動方向是雙向的。eq\o\ac(○,3)在“問題探討”的滲透現(xiàn)象中，漏斗管內(nèi)液面升高的原因是半透膜允許水分子自由通過而阻止蔗糖分子通過，相同體積的清水中水分子相對含量高于蔗糖溶液中水的相對含量。實(shí)驗(yàn)中，即使漏斗管足夠長，管內(nèi)液面也不會一直升高的原因是隨著液面升高，高于液面的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)逐漸增大。2.動物細(xì)胞的吸水和失水（1）條件：細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜；細(xì)胞質(zhì)與外界溶液有濃度差。（2）現(xiàn)象①圖A：外界溶液濃度＜細(xì)胞質(zhì)濃度→細(xì)胞吸水膨脹。②圖B：外界溶液濃度＞細(xì)胞質(zhì)濃度→細(xì)胞失水皺縮。③圖C：外界溶液濃度＝細(xì)胞質(zhì)濃度→水分進(jìn)出細(xì)胞處于動態(tài)平衡，細(xì)胞維持正常的形態(tài)功能。注：動物細(xì)胞吸水和失水的速率和量取決于濃度差。3.探究植物細(xì)胞的吸水和失水①成熟的植物細(xì)胞相當(dāng)于一個滲透系統(tǒng)。右圖正在質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖。請回答：質(zhì)壁分離是指__細(xì)胞壁_和_原生質(zhì)層_分離。原生質(zhì)層包括:[①]_細(xì)胞膜_[②]_細(xì)胞質(zhì)__[③]_液泡膜_。②原理a._原生質(zhì)層_相當(dāng)于一層半透膜b.原生質(zhì)層的伸縮性大于（大于或小于）細(xì)胞壁的伸縮性c.外界溶液與細(xì)胞液存在濃度差當(dāng)外界溶液的濃度大于（大于或小于）細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞失水，發(fā)生__質(zhì)壁分離_；當(dāng)外界溶液的濃度小于（大于或小于）細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞吸水，發(fā)生_質(zhì)壁分離復(fù)原_。③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象外界溶液中央液泡大小、顏色原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小0.3g/ml蔗糖溶液液泡變小，顏色變深原生質(zhì)與細(xì)胞壁分離基本不變清水恢復(fù)原來大小，顏色變淺原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置基本不變4.被動運(yùn)輸（1）物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動運(yùn)輸。（2）特點(diǎn):①順濃度梯度跨膜運(yùn)輸物質(zhì)。②不消耗能量。（3）類型：被動運(yùn)輸原理實(shí)例自由擴(kuò)散物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯、性激素等協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴(kuò)散葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助通道蛋白的協(xié)助水、某些離子或分子（4）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白包括載體蛋白和通道蛋白，比較兩者的不同點(diǎn)。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類載體蛋白通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子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是否與轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)結(jié)合是否自身構(gòu)象（空間結(jié)構(gòu)）改變不改變實(shí)例葡萄糖通過載體蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞水分子通過水通道進(jìn)出細(xì)胞K離子通過通道蛋白排出神經(jīng)細(xì)胞Na離子通過通道蛋白進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞（5）影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸曲線的分析及判斷①圖①圖1、圖2表示物質(zhì)濃度對跨膜運(yùn)輸速率的影響，其中圖1表示的運(yùn)輸方式為自由擴(kuò)散；圖2表示的運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散、主動運(yùn)輸。圖2中P點(diǎn)前的限制因素是物質(zhì)的濃度，P點(diǎn)后的運(yùn)輸速率不變的影響因素是載體蛋白質(zhì)的數(shù)量②圖3、圖4表示氧濃度對跨膜運(yùn)輸速率的影響，其中圖3表示的運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散；圖4表示的運(yùn)輸方式為_主動運(yùn)輸_。圖4中P點(diǎn)前的限制因素是_能量的供應(yīng)_，P點(diǎn)后的運(yùn)輸速率不變的影響因素是_載體蛋白質(zhì)的數(shù)量_。第2節(jié)主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐主動運(yùn)輸（1）主動運(yùn)輸是指物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，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，這種方式叫作主動運(yùn)輸。（2）物質(zhì)在主動運(yùn)輸時，首先要與細(xì)胞膜上載體蛋白的特定部位結(jié)合。由于不同離子或分子的大小和性質(zhì)不同，不同蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)差別也很大，所以一種載體蛋白通常只適合與一種或一類離子或分子結(jié)合，這被稱為載體蛋白的特異性。因此，細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的空間結(jié)構(gòu)的變化，對許多物質(zhì)跨膜運(yùn)輸起著決定性的作用，這也是細(xì)胞膜具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。（3）意義：主動運(yùn)輸普遍存在于動植物和微生物細(xì)胞中，通過主動運(yùn)輸來選擇吸收所需要的物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)，從而保證細(xì)胞和個體生命活動的需要。2.胞吞與胞吐2.胞吞與胞吐：（1）結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：依賴于膜的流動性。（2）胞吞：細(xì)胞外→細(xì)胞內(nèi)，消耗能量。如變形蟲攝食、白細(xì)胞吞噬病原體等。（3）胞吐：細(xì)胞內(nèi)→細(xì)胞外，消耗能量。如胰島素、抗體等分泌蛋白的分泌。（體現(xiàn)了膜的選擇透過性）3.主動運(yùn)輸與被動運(yùn)輸?shù)谋容^方式方向(?濃度→?濃度)載體(需要/不需要)能量(消耗/不消耗)舉例被動運(yùn)輸自由擴(kuò)散高→低不需要不消耗H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素協(xié)助擴(kuò)散高→低需要不消耗葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞主動運(yùn)輸?shù)汀咝枰男∧c吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸、無機(jī)鹽離子等4.曲線圖分析（1）圖⑦表示自由擴(kuò)散，運(yùn)輸速率與物質(zhì)濃度呈正比。（2）圖⑧可表示協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸，若表示協(xié)助擴(kuò)散，OP段限制因素是物質(zhì)濃度，P點(diǎn)后限制因素是載體數(shù)量；若表示主動運(yùn)輸，OP段限制因素是物質(zhì)濃度，P點(diǎn)后限制因素是載體數(shù)量或能量。（3）圖⑨曲線運(yùn)輸速率與O2濃度無關(guān)，說明不消耗能量，曲線表示被動運(yùn)輸。（4）圖⑩表示主動運(yùn)輸，OP段限制因素是O2濃度，P點(diǎn)后限制因素是載體數(shù)量。（5）圖曲線運(yùn)輸速率與載體數(shù)量無關(guān)，說明不需要載體，曲線表示自由擴(kuò)散。（6）圖可表示協(xié)助擴(kuò)散、主動運(yùn)輸，若表示協(xié)助擴(kuò)散，OP段限制因素是物質(zhì)的濃度，