细胞的物质输入与输出.知识精讲

细胞的物质输入与输出

高考 要求

要求层次 考点 具体内容

Ⅰ

Ⅱ √ 渗透作用 动物细胞的失水与吸水 √ 植物细胞的质壁分离与复原 √ 物质出入细胞的方式

被动运输、主动运输

√

胞吞、胞吐

一、细胞的失水与吸水

1．渗透作用

（1）概念：水分子（溶剂分子）通过半透膜的扩散作用。 （2）发生的条件：半透膜、浓度差

（3）装置图：（①清水、②一定浓度的蔗糖溶液、③半透膜）

（4）比较半透膜与选择透过性膜 （5）比较渗透作用与扩散

2．细胞的吸水与失水

（1）动物细胞的吸水与失水（半透膜——细胞膜，浓度差——细胞内液与外界溶液间）

新课标剖析

知识精讲

（2）植物细胞的吸水与失水

外界溶液浓度> 细胞液浓度→细胞失水（质壁分离）

外界溶液浓度< 细胞液浓度→细胞吸水（质壁分离复原）

外界溶液浓度= 细胞液浓度→水分进出平衡（细胞维持原来形态）

3．观察植物细胞的质壁分离和复原实验

（1）实验原理：

原生质层相当于半透膜，当外界溶液的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”。

反之，当外界溶液的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状态，使细胞发生“质壁分离复原”。

（2）发生条件：植物细胞、有中央液泡、活细胞、有浓度差

（3）材料用具：紫色洋葱鳞片叶外表皮，0.3g/ml蔗糖溶液，清水，载玻片，镊子，显微镜等

（4）方法步骤：

①制作洋葱表皮临时装片。

②低倍镜下观察原生质层位置。

③在盖玻片一侧滴滴蔗糖溶液，另一侧用滤纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在蔗糖溶液中。

④低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变小），观察细胞是否发生质壁分离。

⑤在盖玻片一侧滴一滴清水，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在清水中。

⑥低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变大），观察是否质壁分离复原。

（5）实验结果：

（6）判断细胞死活的方法

①染色排除法

②细胞质是否流动

③质壁分离和复原

【总结】

1．实验成功的关键：实验材料选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察现象。 2．质壁分离的内因：细胞壁全透性，伸缩性小；原生质层相当于半透性，伸缩性大。

外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度。

3．质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分通过原生质层渗出来。

4．若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因细胞过度失水而死亡。

5．若用尿素、乙二醇、KNO 3、NaCl 的一定浓度溶液做实验会出现质壁分离自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。

二、物质进出细胞的方式

1．生物膜的流动镶嵌模型

2．生物膜对小分子的转运

物质出入细胞的方式 被动运输

主动运输 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度

高浓度→低浓度

低浓度→高浓度

载体 不需要 需要 需要 能量 不消耗 不消耗 消耗 运输动力

浓度差

浓度差

能量（ATP ）

图例

举例

O 2、CO 2、H 2O 、甘油、乙醇、苯等

哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖；水通过水通道蛋白；K +外流、Na +内流

小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐离子等；植物激素的极性运输；

3．生物膜对大分子的转运—胞吞与胞吐 （1）条件：消耗能量

（2）对象：蛋白质、多核苷酸、多糖、胆固醇与脂蛋白形成的颗粒等大分子 （3）原理：膜的流动性 （4）图示：

【注意】

（1）大分子物质进出细胞核，不是通过胞吞、胞吐作用，而是直接通过核膜上的核孔进出。

（2）神经递质通过胞吐作用释放到突触间隙。

（3）胞吞、胞吐虽然最终通过了生物膜，但实质上，这些物质并没有真正的穿过生物膜。例如，白细胞吞噬大肠杆菌、变形虫吞噬有机物颗粒、胰腺细胞分泌胰岛素等。

4．影响物质运输速率的因素

（1）物质浓度（在一定浓度范围内）：甲、乙

（2）O2浓度：丙、丁

（3）温度：影响生物膜的流动性和有关酶的活性，低温会使物质跨膜运输速率下降。