细胞的物质输入和输出

这是一篇关于生物必修一第四章的思维导图，主要内容有渗透作用、植物细胞失水吸水、利用植物细胞质壁分离实验探究问题、定义、自由扩散(简单扩散)、协助扩散。

细胞的物质输入和输出

• 被动运输
  • 渗透作用
    • 含义：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。
    • 产生条件：
      • 有一层半透膜
      • 半透膜两侧的溶液具有浓度差
    • 特点：水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透，直至达到动态平衡
    • 解读：①渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压，如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液的质量浓度相等，但质量分数为10%的蔗糖溶液的渗透压小，故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。 ②渗透系统的溶液物质的量浓度相同时，渗透压也不一定相同。如浓度均为1mol/l的蔗糖溶液和NaCl溶液，蔗糖溶液的渗透压小，故水可通过半透膜由蔗糖溶液向NaCl溶液移动。 ③水分子由低浓度溶液流向高浓度溶液是表观现象，实际上水分子是双向移动的，只是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。当漏斗内液面停止上升时，水分子的进出达到相对平衡。
    • 课本问题探讨
      • 子主题
  • 植物细胞失水吸水
    • 方式
      • 未成熟的细胞主要靠吸胀作用吸收水分
      • 成熟植物细胞主要靠渗透作用吸水
      • 吸胀作用：亲水凝胶吸附水分子，并使其膨胀的过程，是非生命的物理过程。活细胞、死细胞都能通过吸胀作用吸收水分 渗透作用：是具有液泡的成熟的植物细胞吸收水分的方式。能够通过渗透作用吸水的细胞一定是一个活细胞
    • 质壁分离与复原
      • 外界浓度>细胞液浓度 渗透失水 质壁分离（反之略敲字好累）
      • 成熟的细胞是一个渗透系统
    • 应用
      • 对农作物合理灌溉，既满足了农作物对水分需求，也降低了土壤溶液浓度，有利于水分吸收
      • 盐碱地烧苗现象：土壤溶液浓度过高（甚至高于细胞液）细胞不易吸水
      • 糖渍、盐渍食品不易变质（微生物不宜生存和繁殖）
    • 实验
      • 材料选择
        • 成熟植物活细胞（有中央大液泡和原生质层）
        • 细胞液最好有颜色，易于观察。细胞液无颜色时可使用有颜色的外界溶液便于观察。不能对细胞染色，因为活细胞有选择透过性
        • 选择化学试剂：1.对细胞无毒害 2.浓度适当 （常用0.3g/mL蔗糖溶液）
      • 实验原理
      • 注意：该实验只需低倍显微镜， 本实验存在的两组实验均为自身对照。
  • 利用植物细胞质壁分离实验探究问题
    • 判断植物细胞活性：死细胞不发生质壁分离和复原
    • 测定细胞液浓度大小：细胞液浓度范围等于未发生质壁分离浓度和刚刚发生质壁分离浓度范围
    • 比较未知溶液浓度大小
    • 比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
    • 鉴别不同种类的溶液
    • 判断细胞年龄：成熟细胞质壁分离现象较为明显
  • 定义
    • 物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的运输方式叫做被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散。
  • 自由扩散 （简单扩散）
    • 方向：高浓度到低浓度
    • 特点：不需要能量和转运蛋白
    • 例子：气体、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子有机物、水、O2、CO2等
    • 影响因素：细胞内外浓度差
  • 协助扩散
    • 方向：高浓度到低浓度
    • 特点：需要转运蛋白，不需要能量
      • 载体蛋白、通道蛋白
        • P69 一种载体蛋白通常只与一种或一类离子或分子结合
    • 例子：离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等。水、葡萄糖进入红细胞，Na+、K+进入神经细胞等。水分子更多以借助膜上水通道蛋白协助扩散的方式进出细胞
    • 影响因素
      • 细胞内外浓度差
      • 载体蛋白数量
        • 区分载体蛋白与同道蛋白：载体蛋白自身构象改变，通道蛋白自身构象不变
    • 易错：葡萄糖以渗透方式进入细胞？（X）
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