人教版高中生物必修1第四章《细胞的物质输入和输出》(物质跨膜运输的实例)知识点归纳
高中生物第四章细胞的物质输入和输出第1节物质跨膜运输的实例课件新人教版必修1
• ①浓度适宜：
• a．若蔗糖溶液浓度过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需 时间过长。
• b．若蔗糖溶液浓度过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而 死亡。
• ②种类得当：
• a．若使用质量浓度为1 mol/L的KNO3溶液，则细胞能发生质壁 分离，并能自动复原。因为K＋和NO可被细胞吸收，使细胞液浓度 增大，细胞渗透吸水。
• b．若使用质量浓度为1 mol/L的醋酸溶液，则不发生质壁分离及 复原现象。因为醋酸能杀死细胞，使原生质层失去选择透过性。
• (3)实验操作过程：
• ①滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作，故滴加液体不要 太多，避免污染物镜镜头。
• ②观察质壁分离的时间不宜过长，以免细胞因长期处于失水状态 而死亡，影响对复原现象的观察。
• A．半透膜内溶液a的浓度变化可用图丙表示 • B．水分子由半透膜外进入半透膜内的速率变化可用图乙表示 • C．玻璃管内的液面高度变化可用图丙表示 • D．半透膜内外浓度差的变化可用图乙表示
• [解析] 由于半透膜内为质量分数为30%的蔗糖溶液，外面为蒸 馏水，膜内溶液浓度高于膜外溶液浓度，整体而言，水分子由膜外 进入膜内，蔗糖溶液浓度降低，可用图乙表示。水分子进入半透膜 的速率由膜内外两侧的浓度差决定，由于水分子不断进入膜内，两 侧的浓度差越来越小，水分子进入半透膜的速率也逐渐下降，最后 保持不变，可用图乙表示。随着水分子的进入，玻璃管内的液面高
• (2)质壁分离与质壁分离复原
• ①当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水→分离质壁 __________； • 分离②复发原 生质壁分离的细胞，当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细 胞吸水→质壁______________；
高中生物必修一第四章第一节
渗透作用产生的条件： 1、具有半透膜 2、半透膜两侧具有浓度差
物质的量浓度
几个生活中的例子
1 吃比较咸的食物时，比如连续嗑带 盐的瓜子。你的口腔有什么感觉？为 什么？
2 浸在清水的萝卜条和浸在盐水中萝 卜条会有什么不同？
二、细胞的吸水与失水 1、动物细胞的吸水与失水：
正常红细胞 吸水的红细胞 失水的红细胞
2、人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的特点
水分子的流动方向是顺浓度梯度跨膜运输的。 其他物质的运输也一样吗？
人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显高于 血液中碘的含量，说明碘进入甲状腺滤泡上皮 细胞是从低浓度向高浓度运输，即逆浓度梯度 运输。
动物细胞发生吸水和失水的条件 细胞膜相当于半透膜（细胞膜具有选
择透过性）
细胞质与外界溶液可以具有浓度差
外界溶液浓度_<___细胞质的浓度
红细胞吸水 红细胞膨胀，甚至胀破
外界溶液浓度_=___细胞质的浓度
红细胞正常，无变化
外界溶液浓度_>___细胞质的浓度
红细胞失水 红细胞皱缩
2、植物细胞的吸水与失水：
细胞壁 全透性 细胞液
细胞核
液泡膜
细胞膜 细胞质
原 生 质 选择透过性 层
成熟植物细胞结构示意图
植物细胞发生吸水和失水的条件 原生质层相当于半透膜
原生质层内外具有浓度差
植物细胞
外界溶液浓度_<___细胞液的浓度
植物细胞吸水 植物细胞膨胀
外界溶液浓度__=__细胞液的浓度
植物细胞正常，无变化
外界溶液浓度_>___细胞液的浓度
四、物质跨膜运输的其他实例 1、水稻和番茄对不同离子的吸收情况
培养液中的离子浓度
人教生物必修1第4章第1节物质跨膜运输的实例
被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式。
自由扩散：物质通过简单的扩散作用进 出细胞。
协助扩散：进出细胞的物质借助载体 蛋白的扩散。
主动运输的意义：
保证了活细胞能够按照生命活动的需要，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。
探究发现活动一:
比较三种物质运输方式的异同：
运输方式
被动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度
主动运输
逆浓度梯度
是否需要载 体蛋白 是否消耗细 胞内的能量
代表例子
不需要
不消耗
O2、CO2等气 体、水、乙 醇、甘油等 通过细胞膜
需要
需要
不消耗
需要消耗
葡萄糖进入 红细胞
葡萄糖、氨基 酸进入小肠上 皮细胞；离子 通过细胞膜
物质跨膜运输的特点
a
a
bc
bc
A
B
a
a
bc
bc
C
D
二. 物质跨膜运输的其他实例
实例一 培养液中的离子浓度
水稻
番茄
初始浓度
0 Mg2＋
Ca2+
Si4+ 离子
1.水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高？是不是水
稻不吸收反而向外排出呢？
2.不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？
实例二 在硫酸铵溶液中，植物吸收铵根比 硫酸根多；在硝酸钠溶液中，植物吸收 硝酸根比钠离子多。
1、不同物质跨膜运输的方式一般不同，有时同一 种物质跨膜运输的方式也不同，如葡萄糖
2、细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中 都有特异性，仅能运载特异的物质或几种结构相似 的物质，如运载葡萄糖的载体就不能运载氨基酸
高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出 物质跨膜运输的实例知识点归纳 新人教版必修1
第一节物质跨膜运输的实例一、渗透作用（1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。
（2）发生渗透作用的条件：①是具有半透膜②是半透膜两侧具有浓度差。
二、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）1、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡2、植物细胞的吸水和失水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：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离。
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下来，也就是逐渐发生了质壁分离。
外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞质壁分离复原外界溶液浓度=细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡中央液泡大小原生质层位置细胞大小蔗糖溶液变小脱离细胞壁基本不变清水逐渐恢复原来大小恢复原位基本不变4、质壁分离产生的条件：（1）具有大液泡（2）具有细胞壁（3）外界溶液浓度>细胞液浓度5、质壁分离产生的原因：内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性外因：外界溶液浓度>细胞液浓度6、植物吸水方式有两种：（1）吸帐作用（未形成液泡）如：干种子、根尖分生区（2）渗透作用(形成液泡)三、物质跨膜运输的其他实例1、对矿质元素的吸收逆相对含量梯度——主动运输对物质是否吸收以及吸收多少，都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。
2、比较几组概念扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关）（如：O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动）渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透（如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小（如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等）3、选择透过性膜：细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。
人教版高中生物必修1第四章《细胞的物质输入和输出》(物质跨膜运输的方式)知识点归纳
人教版高中生物必修1第四章《细胞的物质输入和输出》（物质跨
膜运输的方式）知识点归纳
一、被动运输
物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。
(1)自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞
(2)协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
二、主动运输
从低浓度一侧运输到高浓度一侧，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，这种方式叫做主动运输。
逆浓度梯度的运输
保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排除代谢废物和有害物质。
方向载体能量举例
自由扩散高→低. 不需要不需要水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素
（水，气体小分子，脂溶性有机小分子，脂肪酸，胆固醇，性激素，维D）
协助扩散高→低需要不需要葡萄糖进入红细胞
主动运输低→高需要需要氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞三、大分子物质进出细胞的方式
胞吞、胞吐（如蛋白质，体现膜的流动性，需要消耗能量）
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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
生物必修一第四章关于细胞的物质输入和输出的知识点主要包括：
1. 细胞膜（细胞质膜）：细胞膜是细胞的外层边界，通过选择性渗透作用来控制物质
的输入和输出。
2. 渗透：指溶质在溶剂中的扩散。
渗透作用可以使水和其他物质通过细胞膜进入和离
开细胞。
3. 渗透压：指细胞内外水分子浓度的差异所产生的压力。
4. 渗透调节：细胞通过改变渗透物质浓度和水分子的运动来调节细胞内外渗透压的平衡，维持细胞内外环境的稳定。
5. 主动运输：细胞膜通过选择性通道和蛋白质携带器来主动转运物质，需要消耗能量。
6. 被动运输：利用浓度梯度使物质自动通过细胞膜进入或离开细胞，不需消耗能量。
7. 渗透透过细胞膜：水通过细胞膜进入细胞内或离开细胞外的过程，包括均衡渗透、
胀溃和渗透调节等。
8. 胀溃现象：当细胞浸泡在低浓度或高浓度的溶液中时，细胞内外渗透压不平衡，导
致细胞体积增大或减小，最终导致细胞死亡。
9. 胞吞作用：细胞通过细胞膜将固体颗粒或液滴包裹进细胞内部，形成胞吞小泡，并
通过胞吞小泡融合或分泌到细胞外部。
10. 胞吐作用：细胞通过胞吞小泡合并成一个大的胞吐小泡，将内部物质释放到细胞外。
以上是生物必修一第四章细胞的物质输入和输出的一些重要知识点，希望对你有帮助。
高中生物必修一 4.1物质跨膜运输的实例
设计实验：
③实验材料：
洋葱鳞片叶外表皮
有中央大液泡，且 细胞液有紫色，便 于观察
发生质壁分离的材料要求：成熟的植物活细胞
①有中央大液泡； ②有细胞壁； ③活细胞。
清水、 质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液
1.溶液对细胞无毒害 2.溶液浓度不能过高也不能过低。 浓度过高植物会失水过多而死亡， 浓度过低质壁分离太慢，甚至不能发生质壁分离
特点
半透膜
不具选择性、不具活
较小分子能通过，较大 分子不能透过
性，是多孔性薄膜 （如：动物膀胱、玻 璃纸、肠衣、鸡蛋的
卵壳膜等）
选择透 过性膜
要选择吸收的离子、小 分子可通过，而其他离 具有选择性和活性， 子、小分子和大分子不 是生物膜 能通过
选择透过性膜具有选择性的原因:
不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同，从而使
把体积与质量浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透
膜（允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）隔开（
如图），一段时间后液面情况是
B
A．甲高于乙 B．先甲高于乙，后乙高于甲 C．乙高于甲 D．先甲低于乙，后乙低于甲
将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小 时之后的结果如下图所示，依照红细胞外形的变化判
1.若用纱布或滤纸代替玻璃纸，液面还会升高吗？ 不会，因为水和蔗糖都能通过 2.若内外都是清水或都是同样的蔗糖溶液，液面还 会升高吗？
不会，因为水进出漏斗的速率相等。
条件
具有半透膜 膜两侧的溶液具有浓度差
1 概念
渗透作用
水分子（或其他溶剂分子）透过半透 膜的扩散，称为渗透作用
2 水分渗 水 水 (相对含量多) 水 (相对含量少)
A．若A细胞处于质壁分离生理状态，则图①处的液体浓 度大于细胞液浓度
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。
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第一节物质跨膜运输的实例
一、渗透作用
（1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。
（2）发生渗透作用的条件：①是具有半透膜②是半透膜两侧具有浓度差。
二、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）
1、动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀
外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩
外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡
2、植物细胞的吸水和失水
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：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离。
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下来，也就是逐渐发生了质壁分离。
外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞质壁分离复原
外界溶液浓度=细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡
中央液泡大小原生质层位置细胞大小
蔗糖溶液变小脱离细胞壁基本不变
清水逐渐恢复原来大小恢复原位基本不变
4、质壁分离产生的条件：
（1）具有大液泡
（2）具有细胞壁
（3）外界溶液浓度>细胞液浓度
5、质壁分离产生的原因：
内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性
外因：外界溶液浓度>细胞液浓度
6、植物吸水方式有两种：
（1）吸帐作用（未形成液泡）如：干种子、根尖分生区
（2）渗透作用(形成液泡)
三、物质跨膜运输的其他实例
1、对矿质元素的吸收
逆相对含量梯度——主动运输
对物质是否吸收以及吸收多少，都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。
2、比较几组概念
扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关）
（如：O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动）
渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透
（如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）
半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小
（如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等）
3、选择透过性膜：细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。
可以说细胞膜和其他生物膜都是选择性透过性膜，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、小分子和大分子不能通过。