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第4章 細胞的物質輸入和輸出知識梳理
構建單元知識網絡
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一、被動運輸
（一）水進出細胞的原理
1．滲透作用
概念 指水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散
發生的條件
方向 水分子從水相對含量高的一側向相對含量低的一側滲透
2.動物細胞的吸水和失水
(1)原理
①動物細胞的細胞膜相當于一層半透膜；當外界溶液與細胞質存在濃度差時，細胞會發生吸水或失水。
②水是通過滲透作用進出動物細胞的。
(2)外界溶液濃度與細胞質濃度不同時細胞的形態變化(連線)
3．植物細胞的吸水和失水
(1)原生質層：細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質，稱為原生質層。原生質層具有選擇透過性，相當于一層半透膜。21cnjy.com
(2)濃度差：細胞內的液體環境主要是指液泡內部的細胞液，當它和外界溶液有濃度差時，細胞發生吸水或失水。21·cn·jy·com
(3)植物細胞也是通過滲透作用吸水和失水的。
(二)探究植物細胞的吸水和失水
1．實驗流程
2．實驗結論
植物細胞的原生質層相當于一層半透膜，植物細胞是通過滲透作用吸水和失水的。
3．質壁分離發生的原因
( http: / / www.21cnjy.com / )
(三)被動運輸
1．概念：物質以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種物質跨膜運輸方式稱為被動運輸。www.21-cn-jy.com
2．類型
方式 自由擴散(簡單擴散) 協助擴散(易化擴散)
特點 物質通過簡單的擴散作用進出細胞 借助膜上的轉運蛋白進出細胞的擴散
實例 O2、CO2、甘油、乙醇、苯等 葡萄糖進入紅細胞、水分子借助水通道蛋白進出細胞
3.轉運蛋白的種類
種類 轉運對象 特點
載體蛋白 與自身結合部位相適應的分子或離子 每次轉運時都會發生自身構象的改變
通道蛋白 與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子 轉運分子不需要與通道蛋白結合
4．影響被動運輸的因素
(1)被動運輸的速率直接受膜內外物質濃度梯度大小的影響。
(2)協助擴散的速率還與轉運蛋白的數量有關。
二、主動運輸與胞吞、胞吐
(一)主動運輸
運輸方向 逆濃度梯度，一般情況下物質分子從低濃度一側運輸到高濃度一側
基本條件 (1)需細胞膜上相應載體蛋白的協助。一種載體蛋白通常只適合與一種或一類離子或分子結合。(2)消耗細胞內化學反應所釋放的能量
生理意義 通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質，從而保證細胞和個體生命活動的需要
(二)胞吞與胞吐
運輸的物質 大分子物質或顆粒性物質
過程 胞吞 大分子→與膜上的蛋白質結合→細胞膜內陷形成小囊→小囊從細胞膜上分離下來，形成囊泡→進入細胞內部
胞吐 大分子先包裹在細胞內形成的囊泡中→囊泡移動到細胞膜處→與細胞膜融合→大分子排出細胞
特點 不需要載體，需要消耗能量
2．物質出入細胞方式的比較
運輸方式 運輸方向 是否需要轉運蛋白 是否消耗能量 圖示 舉例
被動運輸 自由擴散 順濃度梯度 不需要 不消耗 小部分水、氧氣、二氧化碳、甘油、乙醇等出入細胞
協助擴散 順濃度梯度 道蛋白 不消耗 人的紅細胞吸收葡萄糖，腎小管細胞吸收水
主動運輸 逆濃度梯度 需要載體蛋白 消耗 小腸上皮細胞吸收氨基酸等
胞吞 細胞外↓細胞內 不需要 消耗 變形蟲攝取食物
胞吐 細胞內↓細胞外 不需要 消耗 分泌蛋白的分泌
(三)物質跨膜運輸的方式與細胞膜結構的關系
1．協助擴散和主動運輸依賴細胞膜上轉運蛋白的種類和數量，或轉運蛋白空間結構的變化，這也是細胞膜具有選擇透過性的結構基礎。
2．胞吞和胞吐也需要膜上蛋白質的參與，更離不開磷脂雙分子層的流動性。
（四）物質跨膜運輸速率的曲線分析
1.圖1、2表示物質濃度對跨膜運輸 ( http: / / www.21cnjy.com )速率的影響，其中圖1表示的運輸方式為自由擴散，圖2表示的運輸方式是協助擴散或主動運輸。圖2中P點之后運輸速率不變的原因是膜上轉運蛋白的數量有限。21世紀教育網版權所有
2.圖3、4表示O2濃度對跨膜運輸速率的影響 ( http: / / www.21cnjy.com )，其中圖3表示的運輸方式為自由擴散或協助擴散，圖4表示的運輸方式為主動運輸。圖4中P點之后運輸速率不變的限制因素是載體蛋白的數量。21教育網
3．若圖3表示哺乳動物成熟紅細胞的物質運輸，還可表示主動運輸。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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