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第四章 细胞的物质输入和输出
4.1 物质跨膜运输的实例
一、1.渗透作用：水分子（溶剂分子）通过半透膜的扩散作用。
2..发生渗透作用的条件： ①具有半透膜 ②膜两侧有浓度差
二、细胞的吸水和失水是顺相对含量（顺浓度）的梯度跨膜运输
即水的流动方向为（水从水多→水少，或说水从溶液浓度低→溶液浓度高）
溶液越浓越吸水
1.动物细胞吸水失水
2.植物细胞吸水失水
①植物细胞内的液体环境主要指液泡中的细胞液
②原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，相当于一层半透膜。
③实验中：紫色的洋葱鳞片叶外表皮做临时装片
（1）当紫色洋葱外表皮细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中：发生质壁分离
（2）将上面细胞再浸润在清水中时：质壁分离复原
现象 试剂 中央液泡的大小 中央液泡的颜色 原生质层的位置 细胞的 大小 细胞吸水或失水
蔗糖溶液 变小 变深 原生质层脱离细胞壁 基本不变 细胞失水
清水 变大 变浅 原生质层恢复原来位置 基本不变 细胞吸水
对植物细胞质壁分离及复原现象的解释是：__原生质层__相当于一层半透膜，它的伸缩性比细胞壁的_大__。当植物细胞液的浓度<外界溶液的浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象；当植物细胞液的浓度>外界溶液的浓度时，细胞_吸水_，发生质壁分离复原现象。
若外界溶液是高浓度的KNO3溶液，植物细胞发生质壁分离后自动复原
细胞壁是全透性的
三、细胞膜和其他生物膜是选择透过性膜，这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过
4.2 生物膜的流动镶嵌模型
一、对生物膜结构的探索
1.欧文顿：膜是由脂质组成的
2.两位荷兰科学家：发现红细胞中提取的脂在质空气—水界面上铺成一层，得出结论：细胞中的脂质分子排列为两层
磷脂分子
3.罗伯特森：电镜下看到细胞膜暗—亮—暗三层结构，提出生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，且把生物膜描述为静态结构
4.1970年，科学家用荧光标记法将小鼠细胞和人细胞融合实验表明细胞膜具有流动性
二、流动镶嵌模型：桑格与尼克森提出
1.磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架具有流动性
2.蛋白质镶、嵌、贯穿在磷脂双分子层中，大多数蛋白质具有流动性。
糖被（糖蛋白铺成一层）存在于细胞膜的外表，与细胞识别有关。
三、生物膜结构特点：具有一定的流动性；功能特点：选择透过性。
生物大分子以碳链为骨架
细胞骨架是：蛋白质纤维
膜的基本支架：磷脂双分子层
4.3 物质跨膜运输的方式
一、运输方式
物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输 胞吞胞吐
自由扩散 协助扩散
运输方向 物质多→物质少 （即物质浓度高→物质浓度低） 顺浓度梯度跨膜运输 物质少→物质多 （即物质浓度低→物质浓度高） 逆浓度梯度跨膜运输 细胞内→细胞外
是否需要 载体 × √ √ ×
是否消耗 能量 × × √ √
图例 ① ② ③ ④
举例 气体（O2、CO2）；H2O； 脂溶性物质（甘油、乙醇、苯） 红细胞吸收葡萄糖 小肠吸收 葡萄糖、氨基酸、无机盐（离子） 生物大分子（蛋白质、核酸、多糖）
影响运输的因素 细胞内外浓度差 ①细胞内外浓度差 ②载体蛋白种类和数量 ①载体数量 ②O2浓度 ③温度 ①O2浓度 ②温度
穿膜数量 1 1 1 0
穿磷脂双分子层数量 1 1 1 0
穿磷脂分子层数量 2 2 2 0
二、影响跨膜运输的因素
底物浓度（反应物浓度）
2.氧气浓度
3.温度
酶催化细胞呼吸产生能量，温度影响酶的活性

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