高中生物必修一知识点总结背诵要点第四章

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

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第四章细胞的物质输入和输出

第一节物质跨膜运输的实例

一、渗透作用：水分子（溶剂分子）通过半透膜的扩散作用。

渗透作用发生的条件：

1.具有半透膜

2.半透膜两侧具有浓度差

二、动物细胞的吸水和失水

当外界溶液浓度＜细胞质浓度时，细胞吸水胀破；

当外界溶液浓度>细胞质浓度时，细胞失水皱缩；

当外界溶液浓度=细胞质浓度时，水分子进出细胞处于动态平衡。

三、植物细胞的质壁分离和复原

1.成熟植物细胞具有中央大液泡，细胞内的液体环境主要是指液泡中的细胞液。

2.原生质层：细胞膜+液泡膜+两层膜之间的细胞质。

3.原生质层相当于一层半透膜，细胞壁具有全透性。当外界溶液的浓度>细胞液浓度时，细胞将失水，原生质层和细胞壁都会收缩，但原生质层伸缩性比细胞壁大，所以原生质层就会与细胞壁分开，发生“质壁分离”；当外界溶液的浓度＜细胞液浓度时，细胞将吸水，原生质层会慢慢恢复原来状态，使细胞发生“质壁分离复原”。

即：细胞液浓度＜外界溶液浓度细胞失水（质壁分离）

细胞液浓度＞外界溶液浓度细胞吸水（质壁分离复原）

注意：当溶质分子为葡萄糖、KNO3、乙二醇时，细胞会缓慢吸收溶质而使细胞液的浓度升高，从而使细胞

发生质壁分离后自动复原。

四、物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度，细胞对物质的输入、输出具有选择性。细胞膜和其他生物膜

都是选择透过性膜，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。

第二节生物膜的流动镶嵌模型

一、探索历程

1.细胞膜对于不同物质的通透性不一样，溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更易通过细胞膜——膜由脂质组成；

2.分离哺乳动物红细胞细胞膜进行化学分析——膜的主要成分是脂质和蛋白质；

3.从红细胞提取脂质，在空气-水界面铺展成单分子层，面积是红细胞表面积的2倍——细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层；

4.电镜下看到细胞膜“暗-亮-暗”三层结构——假说：生物膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构组成，为静态统一结构。静态结构不能解释细胞的生长、变形虫的变形运动、白细胞吞噬细菌、细胞融合等现象。

5.小鼠细胞与人细胞融合实验——细胞膜具有流动性；

6.目前主流观点：流动镶嵌模型

（1）磷脂双分子层构成膜的基本支架，具有流动性；

（2）蛋白质分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；有的贯穿于整个

磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的；

（3）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、润滑作用以及和细胞表面的识别有关；细胞膜表面还有糖类和脂质结合成的糖脂。

注意：磷脂双分子层亲水的头部向外，疏水的尾部向内；

选择透过性依赖的物质：蛋白质，生物膜功能不同的主要原因是不同膜上蛋白质的种类和数量不同；生物膜的识别功能依赖糖蛋白，有糖蛋白的一侧是膜外。

第三节物质跨膜运输的方式

一、相关概念：

1.被动运输：物质进出细胞顺浓度梯度的扩散（高浓度->低浓度）。

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（1）自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞。（如水、氧、二氧化碳、甘油、乙醇、

苯等）

（2）协助扩散：进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。（如红细胞吸收葡萄糖）

2.主动运输：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白协助，同时还需要消耗细胞内化学反应

所释放的能量。_（如小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸和无机盐等；钠离子、钾离子的吸收）意义：保证活细胞按照生命活动需要主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害

的物质。

3.胞吞和胞吐

胞吞：大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，然后小囊从细胞膜上分

离下来，形成囊泡进入细胞（如：白细胞吞噬细菌、变形虫吞噬有机颗粒）

胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜外，与细胞膜融合，将大分子

排出细胞外。（如胰岛B细胞分泌胰岛素）胞吞胞吐的结构基础：生物膜具有流动性

自由扩散

物质运输方向是否需要载体蛋白是否需要能量动力来源

高浓度->低浓度

不需要不需要浓度差

协助扩散高浓度->低浓度

需要不需要浓度差

主动运输一般：低浓度->高浓度

需要需要能量(ATP)

不需要需要能量(ATP)胞吞胞吐

在一定浓度范围内

的曲线

注意：

1.载体蛋白具有特异性：不同物质运输需要不同的载体蛋白，不同生物膜上的载体蛋白的种类和数量不同，运输不同物质的速率也不尽相同。