第4章 细胞的物质输入和输出——【期末复习】高一生物单元必背知识点梳理（人教版2019必修1）

第4章   细胞的物质输入和输出

第1节  被动运输

一、渗透作用

1.概念：水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散

2.问题探讨：

(1) 液面上升到一定高度之后，管中水柱产生的压力加快漏斗水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面不再上升。

(2)漏斗管内液面不再上升时，水分子进出达到动态平衡（渗透平衡），但漏斗内溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。

3.方向：水分子通过半透膜的扩散都是双向进行的，但从水的相对含量高（低浓度溶液）的一侧向相对含量低（高浓度溶液）的一侧渗透。

4.渗透作用发生的条件

(1)具有半透膜。

(2)膜两侧溶液具有浓度差。

注意：溶液浓度指的是物质的量浓度(单位体积中微粒的多少)，不是质量分数。

二、水进出细胞的原理

1.   原理：①植物细胞的原生质层相当于半透膜

原生质层指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质（不包括细胞核、细胞液、细胞壁）。

②成熟的植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。发生渗透作用需要比较细胞液和外界溶液之间的浓度差。

      ③当细胞液浓度<外界溶液浓度时，细胞失水，由于原生质层伸缩性大于细胞壁，发生质壁分离（指原生质层和细胞壁的分离）。

      ④发生质壁分离的细胞，当细胞液浓度>外界溶液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离的复原。

2.探究植物细胞的吸水和失水

(1)实验材料的选择

①具有中央大液泡的成熟植物细胞

死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞（如根尖分生区细胞）不能发生质壁分离。

②细胞液应有颜色，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液为紫色，好观察。

③无色成熟的植物细胞，也可进行该实验（如：洋葱鳞片叶内表皮细胞），但需外界溶液带有颜色（比如 红墨水）。

④还可以选用叶肉细胞（如：黑藻），通过观察叶绿体分布情况判断细胞是否发生质壁分离。

(2)本实验只在低倍镜下进行观察（不换高倍镜），构成自身前后对照。

  (3)质壁分离和复原实验需注意的几个问题：

①若溶质分子（蔗糖）不能穿膜，在一定浓度的该种溶液中细胞只发生质壁分离，不能自动复原。

②若溶质分子能穿膜，在一定浓度的该种溶液中，细胞先发生质壁分离，后自动复原，如一定浓度的KNO3、NaCl、乙二醇、尿素、甘油等溶液。

    ③本实验选用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原。

④溶液浓度越高，吸水能力越强。

   (4)当在显微镜下观察到细胞处于质壁分离状态时，细胞可能正在失水，可能正在吸水，可能处于平衡状态，也可能已死亡。

三、质壁分离和复原实验的应用

(1)判断成熟植物细胞的死活

(2)测定细胞液浓度范围

(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度

(4)  比较未知浓度溶液的浓度大小

(5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)

物质进出细胞的方式（1.2节知识合并）

注意

①胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用。

②被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。

1.物质进出细胞方式的曲线图比较

2.转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两类

①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，不需要与通道蛋白结合。

②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。

3.一种载体蛋白通常只适合与一种或一类分子结合，体现载体蛋白的专一性

4.主动运输的意义：通过主动运输来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。

5.核糖体合成的蛋白质：①游离于细胞质基质：供细胞自身利用

                      ②附着在内质网：分泌到细胞外发挥作用

6.细胞膜具有选择透过性的结构基础：一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对物质的跨膜运输起着决定作用。

7.同一种物质进出不同细胞的方式不一定相同。如水进出细胞的方式可能是自由扩散也可能是协助扩散。

8.温度通过影响生物膜的流动性影响被动运输的速率；通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸的能量供应、生物膜的流动性影响主动运输的速率。

9.探究物质跨膜运输方式的实验设计思路

(1)探究是主动运输还是被动运输

(2)探究是自由扩散还是协助扩散