高考生物一轮复习知识清单：细胞的物质输入和输出 2

1 生物：必修一知识清单 第四章 细胞的物质输入和输出 一、本章知识结构 细胞的吸水和失水 物质跨膜运输的实例 物质跨膜运动的其他实例 选择透过性膜 对生物膜结构的探索历程 流动镶嵌模型的基本内容 小分子物质或者离子跨膜运输方式 大分子物质或颗粒状物质进出细胞的方式

二、新课程标准

1、观察植物细胞的质壁分离和复原 2、简述细胞膜系统的结构和功能 3、说出物质进出细胞的方式

三、预测新课标高考热点

1、细胞吸水和失水的原理 2、植物细胞的质壁分离与复原 3、物质跨膜运输的其他实例 4、分析科学家探索生物膜结构的曲折历程 5、简述生物膜的结构及膜的流动镶嵌模型的基本结构 6、说明离子和分子物质的跨膜运输的方式 7、进行图表数据的解读

生物膜的流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式

细胞的物质输入和输出 2 清单一零 物质跨膜运输的实例 一、知识结构 吸水：外界溶液浓度小于细胞质的浓度，细胞呈膨胀状态 失水：外界溶液浓度大于细胞质的浓度，细胞呈收缩状态 外界溶液浓度等于细胞质的浓度时，水分进出细胞处于动态平衡 吸水：外界溶液浓度小于细胞质的浓度，细胞呈略微膨胀状态 失水：外界溶液浓度大于细胞质的浓度 原生质层由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质构成，相当于半透膜 探究实验：观察现象→提出假说→设计实验→验证假说→进一步探究→完善实验 洋葱表皮细胞的质壁分离与复原实验 不同生物对无机盐的吸收量不同 不同生物对无机盐的吸收种类不同 生物对无机盐的吸收不是顺浓度梯度进行的 水分子自由通过 一些离子和小分子则不能自由通过 而其他离子、小分子或大分子则不能通过 这是生物膜的功能特性，是活细胞的一个重要特征

二、要点精析

【要点一】细胞的吸水和失水条件 1、动物细胞的吸水和失水 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时→细胞吸水→膨胀； 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时→细胞失水→皱缩； 当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时→水分进出细胞处于动态平衡 2、成熟植物细胞的吸水和失水 细胞质：内有大液泡 细胞壁：全透性 原生质层：选择透过性 细胞液：具有一定的浓度 吸水：细胞液浓度>外界溶液浓度 失水：细胞液浓度验证：质壁分离和质壁分离复原实验 【画龙点睛】动物细胞与植物细胞吸水和失水的原理虽相同，但“浓度”的比较有区别．前者是外界浓度与细胞质浓度的比较，后者则是外界溶液浓度与细胞液浓度的比较。细胞液与细胞质是两个不同的概念，细胞液是指液泡中的液体．含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质。 【要点二】探究实验：植物细胞的吸水和失水成功的关键、意义及用途 1、本实验成功的关键是：(1)注意材料的选择：必须选用活的，用含有大型液泡的植物细胞．洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液为紫色，易于观察，是最佳的实验材料。(2)使用蔗糖溶液的浓度要适宜；浓度过小．质壁分离现象不明显，影响观察；浓度过太，会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，无法观察 质壁分离复原。

哺乳动物的红细胞

成熟的植物细胞

选择透过性膜

物质跨膜运动的其他实例

物质跨膜运输的实例

细胞的结构特点 原理 渗透吸水 3

2实验的意义及用途是： 通过本实验可以：(1)判断细胞的死活(死细胞不发生质壁分离) (2)证明成熟的植物细胞是一个渗透系统。 3、测定细胞液的浓度：方法：将同一部位的组织制成若干个临时装片．分别置于不同浓度的蔗糖溶液中．细胞液的浓度介于刚刚分离和未分离的两种蔗糖溶液的浓度之间。 【画龙点睛】：(1)选择实验材料时．如无紫色洋葱，可用葫芦藓或其他藓类植物的叶片代替。藓类植物的叶片仅一层细胞，每个叶细胞内含多数叶绿体，当浸浴在30％的蔗糖溶液中时，叶绿体随细胞原生质层的收缩而聚拢．观察质壁分离极为方便。 (2)选择材料必须都是活细胞．因为只有活细胞的原生质层才具有选择透过性，否则将不会出现质壁分离及其复原现象。

【要点三】半透膜与选择透过性膜的比较 半透膜是指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。能否通过半透膜往往取决于分子的大小。而选择透过性膜是指细胞膜等生物膜，由于膜上具有载体等结构，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，因而对物质吸收与否和吸收多少具有选择性。当细胞死亡时，细胞膜便失去选择透过性，变为全透性。 它们的相同点是：都可以让水分子自由通过，都不允许大分子物质通过。 它们的不同点是：只要分子比半透膜的孔径小，就能通过半透膜；而对选择透过性膜来说，即便是小分子，只要不是细胞所要选择吸收的，也不能通过。 【画龙点睛】选择透过性膜是生理学上的概念，它具有生物活性；半透膜是物理学上的概念，物质的透过与不透过，取决于半透膜孔隙的直径大小。

清单一一 生物膜的流动镶嵌模型 一、知识结构 脂溶性物质易通过→膜是由脂质组成 ↓ 膜化学分析→膜的主要成分是脂质和蛋白质 ↓ 4

提取脂质，铺展实验→膜脂双层排列 ↓ 电镜下观察→提出三层静态模型 ↓ 质质疑三层静态模型 ↓ 人鼠细胞融合实验→细胞膜具有流动性→提出流动镶嵌模型 磷脂双分子层是基本骨架，具流动性；蛋白质分子镶嵌、嵌入或横跨磷脂双分子层，大多数蛋白质分子也可运动

二、要点精析 【要点一】生物膜的流动镶嵌模型 l、基本内容 流动镶嵌模型认为，磷脂双分子层构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性。蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌人磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。 2、生物膜的结构特点； (1)镶嵌性：膜的基本结构是由磷脂双分子层镶嵌蛋白质构成的。 (2)流动性：膜结构中的蛋白质和脂质分子在膜中可做多种形式的移动。膜整体结构也具有流动性。 【画龙点睛】流动性具有重要生理意义：物质运输、细胞识别、细胞整合、细胞、表面受体功能调节等均与之相关。 (3)不对称性：膜两侧的分子性质和结构不相同。 (4)蛋白质极性：多肽链的极性区突向膜表面．非极性部分埋在脂双层内部。故蛋白质分子与水溶性和脂溶性分子都具有亲和性。

【要点二】生物膜的成分、结构、功能之间的联系 磷脂分子＋蛋白质＋糖类 ↓组成 生物膜（具有流动性） ↓保证 物质交换正常进行（如自由扩散。主动运输） ↓ 体现了生物膜的选择透过性

状态：双分子层排列构成膜的基本骨架； 1、磷脂分子： 作用：脂质、脂溶性物质容易通过膜 实验：在水―空气界面上展开后的表面积是细胞膜表面积的两倍。 2、蛋白质 (1)位置：表层；嵌插；贯穿。 有的参与膜的构成

对生物膜结构的探索经历

流动镶嵌模型的基本内容

生物膜的流动镶嵌模型

(2)蛋白质分子： 5 有的还起载体作用，参与主动运输过程 (3)载体具有专一性，在一定程度上决定了膜的选择透过性。 3、糖类 (1)与某些蛋白质构成糖被． (2)糖被有识别、保护、免疫等作用。 4、生物膜的流动性与选择透过性 流动性与选择透过性都是对细胞膜的描述，但两者既有区别又有联系。 (1)区别：流动性具有生物膜结构方面的特性，选择透过性体现了生物膜功能方面的特性，主动运输能充分说明选择透过性。 (2)联系：生物膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性。细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选样透过性。相反．如果生物膜失去了选择透过性，细胞可能已经死亡了。 【画龙点睛】在细胞中，各种细胞器膜和细胞膜'、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构都很相似。 5、生物膜的成分、结构，功能及运动性、流动性、选择透过性之间的关系可总结如右：

【要点三】对生物膜结构的探索历程 年代 科学家 科学实验 结论 19世纪末 欧文顿 用500多种物质对植物细胞进行的通透性实验-发现可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜 膜是由脂质组成的

1925年 两位荷兰科学家 从细胞膜中提取的脂质铺成的单层分子面积是细胞膜的2倍 细胞膜中脂质为连续两层 1959年 罗伯特森 在电镜下看到细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构 生物膜为三层静态的统一结构 1970年 弗雷和埃迪登 分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两细胞胞融合．发现荧光均匀 细胞膜具有流动性

1972年 桑格和尼克森 在新的观察和实验证据基础上 提出流动镶嵌模型 【画龙点睛】科学家研究生物膜结构的历程，是从物质跨膜运输的现象开始的。分析成分是了解结构的基础，现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说，又通过进步的实验来修正假说，其中方法和技术的进步起到了关键的作用。这也说明科学是一个动态发展的过程，这一过程是无止境的。