必修一 第四章 细胞物质的输入和输出

高中生物必修一 第四章 细胞物质的输入和输出笔记，主要包括被动运输和主动运输与胞吞胞吐两部分内容。

必修一 第四章 细胞物质的输入和输出

• 第一节 被动运输
  • 渗透作用
    • 定义：水分子（等溶剂分子）通过半透膜的扩散（分子从相对含量高的地方向低的地方运动）
    • 1.有半透膜 2.半透膜两侧有渗透压
    • 装置稳定后只要仍存在浓度差，原高浓度的溶液仍大于原低浓度的溶液浓度
  • 动物细胞的吸水失水
    • 外界浓度>细胞内 失水皱缩
    • 外界浓度<细胞内 吸水膨胀
    • 外界浓度=细胞内 水分子进出动态平衡
  • 植物细胞的质壁分离
    • 原生质层
      • 定义：细胞膜、液泡膜及两层膜中间的细胞质
      • 实验
        • 注意事项
          • 自身前后对照
          • 唯一一个低倍镜观察的誓言
          • 如用黄洋葱可以在蔗糖溶液中加红墨水染色或调低亮度
          • 洋葱外表皮
          • 原生质层由于细胞壁的阻挡不能无限增大
        • 质壁分离发生的条件
          • 1.具有中央大液泡的成熟（未成熟的细胞，如分生区细胞没有大液泡）的活的植物细胞（微生物细胞）
          • 2.在一定浓度的溶液里可以发生质壁分离。（盐酸等会使细胞膜失去选择透过性不能质壁分离；高浓度溶液会杀死细胞不能发生质壁分离复原；硝酸钾溶液等可发生自动的质壁分离复原）
        • 观察什么
          • 原生质体的位置、细胞大小（不变）、中央液泡的大小和颜色
      • 为什么可以发生质壁分离
        • 1.植物细胞的原生质层相当于半透膜
        • 2.有浓度差
        • 3.原生质层比细胞壁的伸缩性大
  • 被动运输
    • 定义：物质以扩散的方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量（顺浓度梯度）
    • 自由扩散（简单扩散）
      • 定义：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式
        • 主要有氧气二氧化碳的等气体分子、甘油、乙醇、苯、性激素、尿素
      • 水主要是借助细胞膜上的水通道蛋白进入细胞
      • 影响因素：膜内外物质浓度梯度的大小
    • 协助扩散（易化扩散）
      • 定义：这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式
        • 离子和一些小分子有机物
      • 转运蛋白
        • 载体蛋白
          • 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过（特异性），结合后自身构象发生改变
        • 通道蛋白
          • 只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小、电荷适宜的分子或离子通过
        • 细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起决定性作用，这也是细胞膜具有选择透过性的基础。
      • 协助扩散的速度大于自由扩散
      • 影响因素：膜内外物质浓度梯度的大小、转运蛋白的种类和数量
• 第二节 主动运输与胞吞胞吐
  • 主动运输
    • 定义：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，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
    • 意义：通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要
    • 例子：小肠上皮细胞吸收葡萄糖、人体红细胞吸收钾离子
    • PS：只有载体蛋白，一种载体蛋白通常只结合与一种或一类离子或分子结合
    • 影响因素：载体蛋白的种类和数量、氧气浓度、温度（不仅影响呼吸，还会影响蛋白质及酶的活性）等影响能量的因素
      • 氧气浓度为0时，可以无氧呼吸，所以运输速率不为0，但是当呼吸强度为0，运输速率就为0
  • 胞吞胞吐
    • 细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，这种现象叫胞吞（吞噬细胞吞噬抗原、变形虫摄取水中的有机物颗粒）；细胞需要外排大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，，与细胞膜融合，将大分子排出体外，这种现象叫胞吐（分泌蛋白的分泌，蛋白质类激素、抗体、消化酶等）
    • 小分子也可胞吐，如神经递质。体现了细胞膜具有流动性，不需要转运蛋白。