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1、物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸 制作者：王寒冰 知識點(diǎn) 一、 決定物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的因素 二、 擴(kuò)散 三、 滲透 四、 主動(dòng)運(yùn)輸 五、 細(xì)胞的內(nèi)吞作用和外排作用 六、 細(xì)胞膜是選擇透過性膜 一、決定物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的因素： （ 1）細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu) （ 2）構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒的大小及所帶的 電荷 。 二、擴(kuò)散 ： （ 1）概念：由于物質(zhì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移 現(xiàn)象，即一種物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度 區(qū)域遷移的過程。 （ 2）類型：擴(kuò)散分為簡單擴(kuò)散（也稱自由擴(kuò) 散）和易化擴(kuò)散（也稱協(xié)助擴(kuò)散）兩種。 簡單擴(kuò)散 1.概念：不需要載體蛋白參與的擴(kuò)散稱 簡 單擴(kuò)散。 2.舉例：氣體、 分子質(zhì)量相對較小或脂溶 性強(qiáng)的物質(zhì)如： O
2、2、 乙醇、水、甘油等 3.簡單擴(kuò)散的過程 4、特點(diǎn)：從高濃度到低濃度； 不需要載體蛋白 不消耗能量 自由擴(kuò)散 易化擴(kuò)散 1.概念：需要載體蛋白的參與的擴(kuò)散，這 種擴(kuò)散稱為 易化擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散 。 2.舉例：葡萄糖通過載體蛋白的運(yùn)輸進(jìn)入 紅細(xì)胞。 3.過程： 4.特點(diǎn)：從高濃度到低濃度 需要載體蛋白的參與 不消耗能量 協(xié)助擴(kuò)散 被動(dòng)運(yùn)輸 簡單擴(kuò)散和易化擴(kuò)散都是將細(xì)胞要選擇吸 收的物質(zhì)從高濃度的一側(cè)運(yùn)到低濃度的一 側(cè)，即 順濃度梯度 運(yùn)輸，不需要消耗細(xì)胞 內(nèi)新陳代謝所釋放的能量，統(tǒng)稱為 被動(dòng)運(yùn) 輸 在低濃度時(shí)，物質(zhì)運(yùn)輸通過細(xì)胞膜的速度 易化擴(kuò)散要比簡單擴(kuò)散快得多，這是由于 細(xì)胞膜上的載體蛋白能特
3、異性地與物質(zhì)結(jié) 合，將物質(zhì)運(yùn)進(jìn)細(xì)胞膜。 1.概念 ：我們把水分子從濃集區(qū)域通過細(xì) 胞膜等結(jié)構(gòu)向水分子稀少區(qū)域的特殊的擴(kuò) 散現(xiàn)象稱為 滲透。 滲透作用：水分子 (或者其他溶劑分子 ) 通過半透膜，從相對含量高的地方向相對 含量低的地方擴(kuò)散。 發(fā)生滲透現(xiàn)象的條件；一是要有半透膜； 二是半透膜兩側(cè)存在濃度差。 三、滲透 滲透裝置的特點(diǎn)：在滲透實(shí)驗(yàn)中，高濃度蔗糖溶 液和低濃度蔗糖溶液之間隔一層半透膜，其上的 小孔能讓水分子通過，不能讓蔗糖分子通過。 半透膜的特點(diǎn)：某些物質(zhì)可以透過，而另一些 物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜。能否透過半透膜取 決于分子直徑的大小和膜上小孔直徑的大小。 滲透原理：高濃度蔗糖溶液中
4、單位體積內(nèi)的水 分子數(shù)比低濃度蔗糖中單位體積內(nèi)的水分子數(shù)少， 在單位時(shí)間內(nèi)由低濃度溶液進(jìn)入高濃度溶液溶液 的水分子數(shù)比由高濃度溶液進(jìn)入低濃度溶液的水 分子數(shù)多，因此，一段時(shí)間后，漏斗管內(nèi)的液面 會(huì)上升。 分析滲透作用 時(shí)常犯的一個(gè)錯(cuò)誤是 認(rèn)為水分子 只是從低濃度向高濃度移動(dòng)，其實(shí)水分子既從低 濃度溶液向高濃度溶液移動(dòng)，同時(shí)也由高濃度溶 液向低濃度溶液移動(dòng)，只是由低濃度溶液向高濃 度溶液移動(dòng)的水分子數(shù)量相對較大 2.舉例：細(xì)胞的吸水和失水 質(zhì)壁分離 質(zhì)壁分離復(fù)原 a紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜，水分子 進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的方式是滲透作用。 b紅細(xì)胞吸水和失水取決于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞 外溶液中水的相對含量
5、。 c水分子的進(jìn)出方向：順相對含量的梯度 進(jìn)出細(xì)胞。 主動(dòng)運(yùn)輸 被動(dòng)運(yùn)輸?shù)?主要?jiǎng)恿κ俏镔|(zhì)的濃度梯度 ，即由 濃度高處向濃度低處移動(dòng)，而細(xì)胞膜僅起被動(dòng)的 屏障作用。可是在生物學(xué)中許多例子與被動(dòng)運(yùn)輸 不相符 。如在輪藻細(xì)胞中鉀的含量比它所生存的 水環(huán)境多 63倍，而麗藻細(xì)胞中則多 1 065倍；又 如紅細(xì)胞含鉀比鈉多 20倍，在神經(jīng)細(xì)胞和肌肉細(xì) 胞中亦有類似現(xiàn)象。這些都說明在細(xì)胞內(nèi)都含有 大量的鉀和比較少的鈉。除少數(shù)例外，所有植物 和動(dòng)物都是如此。這就不能用簡單的擴(kuò)散 (簡單 擴(kuò)散和易化擴(kuò)散 )來解釋。在這些細(xì)胞中運(yùn)輸方 向是逆濃度梯度的，逆著被動(dòng)運(yùn)輸?shù)牧α?，因?必須要消耗細(xì)胞代謝所產(chǎn)生的能量
6、。這就是說細(xì) 胞膜可以“ 主動(dòng)運(yùn)輸 ”，在這種運(yùn)輸方式中，細(xì) 胞膜不僅是被動(dòng)的屏障、一個(gè)被動(dòng)的過濾裝置， 而且還起著動(dòng)力器官的功能，有主動(dòng)作用。 主動(dòng)運(yùn)輸 概念：不僅需要膜蛋白的參與，而且需要 消耗細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量，像這樣的運(yùn)輸 方式稱為 主動(dòng)運(yùn)輸。 舉例：植物根細(xì)胞對礦質(zhì)元素的吸收，葡 萄糖、氨基酸、鈉離子等物質(zhì)進(jìn)入動(dòng)物小 腸絨毛上皮細(xì)胞。 意義：主動(dòng)運(yùn)輸能夠保證活細(xì)胞按照生命 活動(dòng)的需要，主動(dòng)地選擇吸收所需要的營 養(yǎng)物質(zhì)，排出新陳代謝產(chǎn)生的廢物和對細(xì) 胞有害的物質(zhì)。可見，主動(dòng)運(yùn)輸對于活細(xì) 胞完成各項(xiàng)生命活動(dòng)具有重要作用。 主動(dòng)運(yùn)輸 幾點(diǎn)說明 細(xì)胞膜以磷脂雙分子層為基本骨架，確保了脂 溶性物質(zhì)以簡單擴(kuò)散方式通過細(xì)胞膜。 載體是細(xì)胞膜上的一種蛋白質(zhì)，不同物質(zhì)的 載體不同，即載體具有專一性；不同生物的細(xì)胞 膜上載體的種類和數(shù)目不同。載體可被反復(fù)利用， 不被“消耗”。 主動(dòng)運(yùn)輸能夠保證活細(xì)胞按照生命活動(dòng)的需要， 主動(dòng)地選擇并吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝 所產(chǎn)生的廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)。故主動(dòng)運(yùn)輸 對于活細(xì)胞完成各項(xiàng)生命活動(dòng)具有重要意義。 影響被動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩厥俏镔|(zhì)的濃度差，而影 響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩厥悄芰亢洼d體。 幾種跨膜運(yùn)輸方式的比較 細(xì)胞的內(nèi)吞作用和外排作用 細(xì)胞的內(nèi)吞作用 （胞吞）的過程 細(xì)胞的外排作用 （胞吐）的過程 細(xì)胞膜是選擇透過性膜 P48
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