2015年贵州教师招聘考试生物学科必备基础知识：细胞的物质输入和输出(二)

2015年贵州教师招聘考试生物学科必备基础知识：细胞的物质输入和输出（一）2015贵州教师资格证考试：/general/165/19715/【物质跨膜运输的实例】要点总结：1.渗透作用：⑴渗透作用：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。

⑵发生渗透作用的条件：①具有一层半透膜②半透膜两侧具有浓度差2.细胞的吸水和失水：⑴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.②外界溶液浓度> 细胞质浓度时.细胞失水皱缩.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(细胞膜不仅仅是半透膜.还是选择透过性膜.动物细胞的吸水和失水取决于：细胞质的浓度和外界溶液的浓度)⑵植物细胞的吸水和失水：(成熟植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液.原生质层包括：细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质)①外界溶液浓度> 细胞液浓度时.细胞失水.发生质壁分离②外界溶液浓度< 细胞液浓度时.细胞吸水.发生质壁分离复原③外界溶液浓度= 细胞液浓度时.水分进出细胞处于动态平衡(植物细胞在发生质壁分离或质壁分离复原的过程中.细胞的大小基本不变)探究：植物细胞的吸水和失水〖1〗实验原理：原生质层(细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质)相当于一层半透膜。

当外界溶液浓度大于细胞液浓度时.细胞将失水.原生质层和细胞壁都会收缩.但原生质层的伸缩性比细胞壁大.更多请访问：中公贵州教师考试网/所以原生质层就会与细胞壁分开.发生质壁分离。

反之.当外界溶液浓度小于细胞液浓度时.细胞将吸水.原生质层会慢慢恢复原来的状态.使细胞发生质壁分离复原。

〖2〗材料用具：紫色洋葱表皮.0.3g/ml的蔗糖溶液.清水.载玻片.镊子.滴管.显微镜等。

〖3〗方法步骤：⑴制作洋葱表皮临时装片。

⑵低倍镜下观察原生质层位置。

⑶在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液.另一侧用吸水纸吸.重复几次.让洋葱表皮浸润在蔗糖溶液中。

⑷低倍镜下观察原生质层位置及细胞大小变化(基本不变).观察细胞是否发生质壁分离。

高中生物【细胞的物质输入和输出】知识点1.什么是渗透作用？水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散成为渗透作用。

2.渗透作用发生的条件？一是半透膜，二是浓度差3.动物细胞发生渗透作用具备的条件是指？细胞膜相当于一层半透膜，浓度差是指细胞内外溶液的浓度差4.细胞壁是全透性的，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。

5.原生质层的概念细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。

注：细胞核不属于原生质层，而线粒体，叶绿体，内质网，高尔基体等都属于原生质层。

6.探究植物细胞的吸水和失水实验，为什么选择紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞？一是成熟的植物细胞，二是液泡呈紫色该实验有对照组吗？有，自身前后对照，没有另设对照组。

该实验中如何让细胞浸润在蔗糖溶液中？引流法：从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸引流，这样重复几次，洋葱鳞片叶表皮就浸润在蔗糖溶液中。

7.成熟的植物细胞发生渗透作用的条件：原生质层相当于半透膜，细胞液与外界溶液有浓度差8、被动运输？物质以扩散方式进出，细胞不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。

又分为自由扩散和协助扩散两大类。

9.自由扩散？又叫简单扩散，物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。

例如：小分子物质氧气，二氧化碳；脂溶性小分子有机物甘油，乙醇，苯等。

10.协助扩散？又叫易化扩散，借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。

例如：水分子借助通道蛋白进出细胞，哺乳动物成熟的红细胞吸收葡萄糖。

11.转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。

载体蛋白的作用机理是，只容许与自身结合部位相适应的离子或分子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。

通道蛋白的作用机理是只容许与自身通道的直径和形状相适，配大小和电荷相吸的分子或离子通过。

12.水分子进出细胞的方式：自由扩散、协助扩散13.主动运输？物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量14.主动运输的生理意义？选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。

第四章细胞的物质输入和输出单元梳理知识链接1．几组易混淆概念的比较(1)扩散和渗透扩散即为自由扩散，是指物质从相对含量多的地方到相对含量少的地方的自由运动。

渗透作用是指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。

可见，渗透是扩散的一种特殊方式，一般是相对于溶剂物质而言。

另外，扩散过程中，两种物质运动可以通过半透膜，也可以不通过半透膜，而渗透过程中，两种物质的流动必须通过半透膜。

(2)半透膜和选择透性膜半透膜是指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。

能否通过半透膜往往取决于分子的大小。

而选择透过性膜是细胞膜等生物膜，由于膜上具有载体系统，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，因而对物质吸收和吸收多少具有选择性。

当细胞死亡后，细胞膜便失去选择透过性，变为全透性。

半透膜与选择透过性膜是两类不同的概念的膜。

但在允许某些物质通过，又允许另一些物质通过这一点是相同的。

(3)原生质和原生质层从存在位置比较：原生质是动植物细胞都具有的，一个动物细胞就是一团原生质，植物细胞由原生质和细胞壁组成。

而原生质层则仅存在于成熟的植物细胞中。

从组成结构上比较：原生质可分化成细胞膜、细胞质和细胞核三部分。

而在成熟的植物细胞内相当于半透膜的原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质所组成的。

原生质层不包括细胞核和液泡内的细胞液两部分，细胞核尽管在原生质层内占据一定位置，但它不属于原生质层。

2．可开展的一些与本章有关的探究活动（1）查找资料，寻找可以证明细胞膜具有流动性的证据。

例如：①草履虫取食过程中食物泡的形成；②白细胞吞噬细菌的过程；③受精时精卵细胞的融合过程；④动物细胞分裂时细胞的缢裂过程；⑤分泌蛋白的合成和分泌过程；等等。

（2）实验材料细胞膜的制取方法。

哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，没有其他膜性结构的细胞器，因此是取得较纯净细胞膜的良好材料。

由于人和动物细胞没有细胞壁，因此在低渗环境中细胞将吸水胀破；再通过离心沉淀即可得到实验材料细胞膜。

第四章细胞的物质输入和输出一、物质跨膜运输的实例1、渗透作用1)概念：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象2) 原理：动物：水分从水势高的系统通过细胞膜（半透膜）向水势低的系统移动。

植物：水分从水势高的系统通过原生质层（半透膜）向水势低的系统移动。

3) 条件：⑴、具有半透膜⑵、膜两侧有浓度差4)选择透过性膜（半透膜）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一类膜的总称。

5)生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。

2、.细胞的失水和吸水1) 动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度＞细胞内溶液浓度→细胞失水而褶皱外界溶液浓度＜细胞内溶液浓度→细胞吸水，吸水过多细胞涨破。

外界溶液浓度= 细胞内溶液浓度→细胞既不吸水也不失水。

2) 植物细胞吸水和失水①未形成液泡的细胞，靠吸涨作用吸水；这样的细胞主要靠细胞内的蛋白质、淀粉和纤维素等亲水性物质吸收水分，叫做吸涨作用。

干燥的种子和根尖分生区的细胞，主要靠吸涨作用吸收水分。

（注意：蛋白质、淀粉和纤维素的亲水性一次减弱）②液泡形成以后，细胞主要靠渗透作用吸水；细胞液浓度>外界溶液浓度→细胞吸水；细胞液浓度<外界溶液浓度→细胞失水。

③成熟的植物细胞是一个渗透系统：植物的最外层是细胞壁，主要由纤维素分子组成，分子间空隙较大，一切溶剂和溶质都能够透过，细胞壁是全透过性的。

细胞膜和液泡膜是选择透过性膜。

我们可以把细胞膜、液泡膜、以及两膜之间的其他物质即“原生质”当做一层选择透过性膜，“膜”内的细胞液有一定的浓度，与细胞的溶液存在浓度差。

这样，细胞也就通过这层选择透过性膜与外界环境中的溶液发生渗透作用。

④质壁分离与质壁分离复原a. 外界溶液浓度＞细胞溶液浓度→渗透失水→质壁分离b.外界溶液浓度＜细胞溶液浓度→渗透吸水→质壁分离复原质壁分离与复原实验可拓展应用于：（指的是原生质层与细胞壁）①证明成熟植物细胞发生渗透作用；②证明细胞是否是活的；③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法；④初步测定细胞液浓度的大小；二、流动镶嵌模型例子方式浓度梯度载体能量作用水、气体、脂溶性物质自由扩散顺× ×被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运葡萄糖、氨基酸等小分子物质协助扩散顺√×无机盐离子和某些小分子物质主动运输逆√√能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要的物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质3、大分子或颗粒进出细胞胞吞(内吞) 胞吐(外排)条件细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式原理生物膜的流动性特点物质通过小泡转移，需要消耗能量，不需要载体方向细胞外→内细胞内→外实例变形虫吞食食物颗粒，白细胞吞噬病菌等胰岛B细胞分泌胰岛素四、 物质运输速率的因素一定浓度范围内，协助扩散或主动运输速率不再随物质浓的增大而加快时，主要是因为细胞膜上运输该物质的载体蛋白的数量有限。

生物必修一第四章细胞的物质输入和输出知识点生物必修一第四章细胞的物质输入和输出知识点细胞是生命的基本单位，通过细胞的物质输入和输出，维持了细胞的正常生命活动，保证了生命的延续和发展。

在细胞的物质输入和输出过程中，涉及到许多重要的生物学概念和实验方法。

本文将从细胞的膜结构、渗透压、蛋白质运输和分泌等方面入手，细致地介绍生物必修一第四章细胞的物质输入和输出知识点。

一、细胞膜结构细胞膜是细胞内外的分界线，起到维持细胞内外离子和分子浓度差的作用。

细胞膜主要由脂质分子、蛋白质和碳水化合物组成。

1. 脂质分子脂质分子是细胞膜最主要的组成部分，它们由亲水性头部和疏水性尾部组成。

细胞膜内部主要由双层疏水性磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇等脂质分子组成。

细胞膜外部则主要由糖脂、胆固醇等脂质分子构成。

2. 蛋白质细胞膜中的蛋白质分为质膜蛋白和固定蛋白两大类。

质膜蛋白通常具有跨越细胞膜的结构，从而与细胞内外环境联系起来，为细胞膜提供多种功能。

例如，跨膜蛋白能够作为信道调节物质的转运，受体蛋白能够接受来自外部刺激的信息，并将信号转化为化学或电信号，参与细胞间传导；细胞骨架蛋白则从内部支撑细胞膜的形态，参与细胞运动等重要生命活动。

固定蛋白与质膜蛋白不同，它们位于细胞内侧的细胞质，参与信号转导、代谢途径和细胞内运输等方面的生命活动。

3. 碳水化合物碳水化合物主要存在于细胞膜的外侧，形成了复杂的糖类和糖蛋白结构，参与细胞间的黏附、信号传递等生命活动。

例如，血型抗原就是细胞膜上的糖蛋白，它参与了细胞之间的识别和相互作用。

二、渗透压渗透压是指在不透膜两侧存在浓度差的情况下，因为分子自由扩散使得浓度趋于均匀，某些溶液所产生的压力。

细胞在液体环境中存在渗透压差，将对细胞内外向的物质输送造成影响。

1. 原生质体原生质体为细胞壁所包围的细胞，其胞内液与外界液体之间通透性相等，分子自由扩散，渗透压相互达到平衡。

细胞的物质输入和输出【知识结构】细胞的物质输入输出01动物细胞的吸水和失水1．当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，细胞吸水膨胀。

2．当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，细胞失水皱缩。

3．当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时，水分进出细胞处于动态平衡。

02植物细胞的吸水和失水成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。

细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。

水分进出细胞要经过原生质层。

因为细胞膜和液泡膜具有选择透过性，所以植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。

当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。

由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。

当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时候，外界溶液中的水分就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。

03渗透作用发生必须具备两个条件1．具有一层半透膜。

2．半透膜两侧溶液具有浓度差。

膜的选择透过性的特点与膜载体蛋白的种类和数量有关。

07实验验证细胞膜的选择透过性的方法1．正常情况下紫色洋葱细胞、各色各样的花瓣显现出颜色都是因为细胞液中有某种色素分子，当原生质层失活时，色素分子就会从细胞液中出来。

如：2．把不同植物培养在含有各种无机盐离子的培养液中，一段时间后对溶液中各种离子浓度进行测量。

如：08生物膜流动镶嵌模型基本内容（1）膜主要由脂质和蛋白质组成。

（2）膜的基本支架是磷脂双分子层，该支架是轻油般的流体，具有一定的流动性。

（3）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，有的横跨整个磷脂双分子层，大多数蛋白质分子是可以运动的。

09细胞膜的外表面（1）在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被，具有保护、润滑、识别的作用。

细胞的物质输入和输出知识点
1. 细胞可不是随便让物质进出的呀！就像你家有个门，不是谁想进就进，想出就出的，细胞也有它的选择呢！比如说，氧气能自由进出细胞，帮助细胞呼吸，你想想，如果乱七八糟的东西都能随便进细胞，那细胞还不得乱套啦！
2. 细胞膜就像是细胞的“看门人”，它可得好好把关呢！像水进出细胞一般都比较容易，你看，我们每天喝那么多水，细胞不就好好地把水管理着嘛，不然我们身体怎么正常运转呀！
3. 细胞的物质输入还有主动运输呢，这可厉害了！就好比你主动去拿喜欢的东西，而不是等它自己过来。

比如说植物吸收矿物质离子就是主动运输呀，它们努力地去获取自己需要的，这样才能长得好好的呀，你说是不是呢！
4. 细胞也会通过协助扩散来输入物质哦！这就好像有人帮了一把才能完成一样。

就像葡萄糖进入红细胞，就是靠这种方式呢，要是没有这个协助，那可不行呀！
5. 细胞的物质输出也有门道呢！一些废物呀就需要排出去，不然留在细胞里多不好呀。

就像你把家里的垃圾扔出去一样，细胞也得把不需要的弄出去呢！
6. 扩散可是个常见的方式呢！香气在空气中扩散，细胞里的物质有时候也这样呢。

比如氧气从浓度高的地方往浓度低的地方扩散，多自然的过程呀！
7. 哇塞，细胞的物质输入和输出真的太神奇啦！它们就像一个小小的世界，有着自己的规则和方法，精准地管理着一切，让生命得以延续呀！
我的观点结论：细胞的物质输入和输出非常重要和神奇，没有它们，生命活动就无法正常进行啦！。

第四章细胞的物质输入和输出第1节被动运输[必备知识]1．水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。

如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。

(P62)2．对于水分子来说，细胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。

(P63)3．观察质壁分离实验采用成熟的植物细胞为材料，如紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞。

(P64)4．有些小分子物质，很容易自由地通过细胞膜的磷脂双分子层，如氧和二氧化碳。

甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物也较易通过自由扩散进出细胞。

像这样，物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。

(P66)5．镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。

这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。

(P66)6．自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，都不需要细胞提供能量，因此属于被动运输。

(P73“本章小结”)[重要图解]1．成熟的植物细胞模式图原生质层包括细胞膜和液胞膜以及两层膜之间的细胞质，可把它看作一层半透膜。

(P63)2．自由扩散和协助扩散示意图转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。

上图中的④表示载体蛋白，⑤表示通道蛋白。

载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。

分子或离子通过通道蛋白时，不需要（需要、不需要）与通道蛋白结合。

水分子能以自由扩散进出细胞，如上图中的①。

但水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的，如上图中的②③。

(P66～67)第2节主动运输与胞吞、胞吐[必备知识]1．主动运输的条件：需要载体蛋白、消耗能量。

方向：逆浓度梯度。