细胞物质的输入与输出

“细胞是一个开放的系统,每时 每刻都与环境进行着物质的交换。 物质的进进出出都要经过细胞的边 细胞膜。细胞内外的许多物质并不能自由地出入细胞,细胞膜 能够对进出细胞的物质进行选择。

细胞物质的输入与输出

• 渗透作用：水分子（溶剂分子）通过半透膜的扩散作用
  • 条件：1、具有半透膜 2、膜两侧具有浓度差
• 水进出细胞原理
  • 动物细胞：动物细胞膜相当于一层半透膜
  • 植物细胞
    • 细胞液
    • 细胞壁：伸缩性小，具有全透性
    • 原生质层
      • 原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
      • 原生质层相当于一层半透膜；具有选择透过性，伸缩性大
    • 原理：①外界溶液浓度＞细胞内溶液浓度→细胞失水→质壁分离 ②外界溶液浓度＜细胞内溶液浓度→细胞吸水→ 质壁分离的复原 ③外界溶液浓度=细胞内溶液浓度→细胞形态不变（处于动态平衡）
    • 质壁分离产生的条件： （1）具有大液泡 （2）具有细胞壁 （3）外界溶液浓度>细胞液浓度
    • 其余
      • 发生质壁分离的细胞不能复原的原因可能是外界溶液过高而使细胞失水或失水时间过长而死亡。
      • 发生质壁分离时，原生质层与细胞壁之间充满了外界溶液。
      • 在适宜浓度的 KNO3溶液中，植物细胞能主动吸收 K +和 NO -，因此细胞发生质壁分离后会自动复原
• 概念
  • 扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散。（扩散与过膜与否无关，如：O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动）
  • 渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透
  • 半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小 （如：玻璃纸、鸡蛋的卵壳膜等）
  • 选择透过性膜：细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性
• 被动运输和主动运输
  • 主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧（逆浓度梯度），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的跨膜运输方式
  • 被动运输：物质以顺浓度梯度扩散形式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质跨膜方式。【分为自由扩散和协助扩散】
  • 自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
    • 自由扩散：不需要载体 不消耗能量O2、CO2、乙醇、甘油等
    • 协助扩散：需要载体 不消耗能量H2O（水通道蛋白），葡萄糖进入红细胞（载体蛋白）等
    • 主动运输：需要载体 消耗能量小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸；各种离子等
• 大分子物质进出细胞的方式：胞吞、胞吐 （如蛋白质，体现膜的流动性，需要消耗能量）
• 离子和小分子物质主要以被动运输（自由扩散、协助扩散）和主动运输的方式进出细胞；大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用