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高一生物必修一知識點:第四章物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?/p>

  學(xué)習(xí)生物需要講究方法和技巧,更要學(xué)會對知識點進(jìn)行歸納整理。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的高一生物物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞街R點,希望對大家有所幫助!

  物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?一)

  思考:漏斗管內(nèi)液面為什么會升高?

  由于單位時間內(nèi)透過玻璃紙進(jìn)入長頸漏斗的水分子數(shù)量多于從長頸漏斗滲出的水分子數(shù)量,使得管內(nèi)液面升高.

  半透膜:半透膜是一類可以讓某些小分子離子的物質(zhì)通過而大分子的物質(zhì)不能通過的一類薄膜的總稱。 一.滲透作用

  1、水分子(或其他溶劑分子)透過半透膜的擴散,稱為滲透作用 實質(zhì):(即順著水的相對含量梯度的擴散) 2、條件;(1)半透膜(2)膜兩側(cè)的溶液具有濃度差

  3、原理:溶液A濃度大于溶液B,水分子從B A移動 溶液A濃度小于溶液B,水分子從A B移動

  在滲透作用中,水分是從溶液濃度 低 的一側(cè)向溶液濃度 高 的一側(cè)滲透。 擴散:物質(zhì)從高濃度到低濃度的運動

  滲透:水及其他溶劑分子通過半透膜的擴散

  區(qū)別:滲透與擴散的不同在于滲透必須有滲透膜(半透膜)。 二、動物細(xì)胞的吸水和失水

  外界溶液的濃度= 細(xì)胞質(zhì)的濃度 水分子進(jìn)出細(xì)胞達(dá)到動態(tài)平衡 外界溶液的濃度 〉細(xì)胞質(zhì)的濃度 失水皺縮 外界溶液的濃度〈細(xì)胞質(zhì)的濃度 吸水漲破

  把紅細(xì)胞看作一個滲透裝置 細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜 細(xì)胞質(zhì)與外界溶液存在濃度差 細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件?

  取決于細(xì)胞內(nèi)外濃度的差值,一般情況下,差值較大時吸水或失水較多. 三、植物細(xì)胞的吸水和失水 細(xì)胞吸水的方式 (1)吸漲吸水

  機理:靠細(xì)胞內(nèi)的親水性物質(zhì)(蛋 白質(zhì)﹥淀粉﹥纖維素)吸收水分 實例:未成熟植物細(xì)胞、干種子 (2)滲透吸水(主要的吸水方式) 實例:成熟的植物細(xì)胞 條件:有中央液泡

  細(xì)胞膜;液泡膜;兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)統(tǒng)稱原生質(zhì)層 把成熟的植物細(xì)胞看作一個滲透裝置

  原生質(zhì)層(選擇性透過膜)相當(dāng)于半透膜,細(xì)胞內(nèi)有細(xì)胞液與外界溶液具有濃度差 當(dāng)外界溶液濃度 ﹥ 細(xì)胞液的濃度 ,細(xì)胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象

  外界溶液濃度 ﹤ 細(xì)胞液的濃度,細(xì)胞吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象

  質(zhì)壁分離外因:當(dāng)外界溶液濃度 ﹥ 細(xì)胞液的濃度 ,細(xì)胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象 質(zhì)壁分離內(nèi)因:細(xì)胞壁伸縮性﹤原生質(zhì)層的伸縮性 探究、植物細(xì)胞的吸水和失水問題

  1.提出問題:原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜么? 2.作出假設(shè):原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜 3.設(shè)計方案:

  實驗原理:將植物細(xì)胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中,觀察大小的變化;再浸潤在清水中,觀察其大小的變化。原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜,蔗糖溶液濃度大于細(xì)胞液的濃度細(xì)胞失水發(fā)生質(zhì)壁分離;清水小于細(xì)胞液濃度,細(xì)胞吸水發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原。 4.預(yù)期實驗的結(jié)果 :

  由于原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,水分子可以自由通過,而蔗糖分子則不能通過,因此在蔗糖溶液中,植物細(xì)胞的中央液泡會縮小,細(xì)胞皺縮;在清水中植物細(xì)胞的液泡又會變大,細(xì)胞膨脹。

  5、設(shè)計實驗:

  (1.)制作洋蔥鱗片葉外表皮的臨時裝片。

  (2.)用低倍顯微鏡觀察洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞中紫色的中央液泡的大小,以及原生質(zhì)層的位置,并記錄。

  (3.)從蓋玻片的一側(cè)滴入蔗糖溶液,在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引。這樣重復(fù)幾次,蓋玻片下面的洋蔥鱗片葉外表皮就浸潤在蔗糖溶液中。

  (4)用低倍顯微鏡觀察,看細(xì)胞的中央液泡是否逐漸變小,原生質(zhì)層在什么位置,細(xì)胞大小是否變化。

  (5)在蓋玻片的一側(cè)滴入清水,在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引。這樣重復(fù)幾次,洋蔥鱗片葉表皮又浸潤在清水中。

  (6)用低倍顯微鏡觀察,看中央液泡是否逐漸變大,原生質(zhì)的位置有沒有變化,細(xì)胞的大小有沒有變化。 6、進(jìn)行實驗:(按預(yù)定方案進(jìn)行實驗) 記錄現(xiàn)象,

  蔗糖溶液中,中央液泡變小,原生質(zhì)層脫離細(xì)胞壁,細(xì)胞大小基本不變

  清水中,中央液泡逐漸恢復(fù)原來大小,原生質(zhì)層恢復(fù)原來位置,細(xì)胞大小基本不變 8、分析實驗結(jié)果,得出結(jié)論:

  當(dāng)細(xì)胞液的濃度<外界溶液濃度 (細(xì)胞失水)質(zhì)壁分離 當(dāng)細(xì)胞液的濃度>外界溶液濃度 (細(xì)胞吸水)質(zhì)壁分離復(fù)原 水的進(jìn)出方向——順相對含量的梯度進(jìn)出植物細(xì)胞 注意:1.滲透作用原理的運用

  物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?二)

  被動運輸

  自由擴散(簡單擴散)

  定義:物質(zhì)通過簡單擴散作用(simple transport)進(jìn)出細(xì)胞,叫做自由擴散.

  其特點是:①沿濃度梯度(或電化學(xué)梯度)擴散;

  ②不需要提供能量;

 ?、蹧]有膜蛋白的協(xié)助。

  某種物質(zhì)對膜的通透性(P)可以根據(jù)它在油和水中的分配系數(shù)(K)及其擴散系數(shù)(D)來計算:

  P=KD/t,t為膜的厚度。

  脂溶性越高通透性越大,水溶性越高通透性越小;非極性分子比極性容易透過,小分子比大分子容易透過。具有極性的水分子容易透過是因水分子小,可通過由膜脂運動而產(chǎn)生的間隙。

  非極性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透過脂雙層,不帶電荷的極性小分子,如水、尿素、甘油等也可以透過人工脂雙層,盡管速度較慢,分子量略大一點的葡萄糖、蔗糖則很難透過,而膜對帶電荷的物質(zhì)如:H+、Na+、K+、Cl—、HCO3—是高度不通透的

  事實上細(xì)胞的物質(zhì)轉(zhuǎn)運過程中,透過脂雙層的簡單擴散現(xiàn)象很少,絕大多數(shù)情況下,物質(zhì)是通過載體或者通道來轉(zhuǎn)運的。離子、葡萄糖、核苷酸等物質(zhì)有的是通過質(zhì)膜上的運輸?shù)鞍椎膮f(xié)助,按濃度梯度擴散進(jìn)入質(zhì)膜的,有的則是通過主動運輸?shù)姆绞竭M(jìn)行轉(zhuǎn)運。

  舉例:氧氣,二氧化碳,水,甘油,乙醇,苯,脂肪酸,尿素,膽固醇,脂溶性維生素,氣體小分子等

  協(xié)助擴散

  也稱促進(jìn)擴散、易化擴散(faciliatied diffusion),其運輸特點是: ①比自由擴散轉(zhuǎn)運速率高; ②存在最大轉(zhuǎn)運速率; 在一定限度內(nèi)運輸速率同物質(zhì)濃度成正比。如超過一定限度,濃度不再增加,運輸也不再增加。因膜上載體蛋白的結(jié)合位點已達(dá)飽和; ③有特異性,即與特定溶質(zhì)結(jié)合。這類特殊的載體蛋白主要有離子載體和通道蛋白兩種類型。④不需要提供能量。

  舉例:紅細(xì)胞攝取葡萄糖

  載體蛋白:能夠與溶劑結(jié)合,通過對自身構(gòu)象的改變而介導(dǎo)該溶質(zhì)跨膜運輸。

  具有高度特異性(其上有結(jié)合點,只能與某種物質(zhì)進(jìn)行結(jié)合)

  通道蛋白:能形成貫穿膜兩層的充滿液體的通道,孔開放時溶質(zhì)通過孔道運輸。

  主動運輸

  其概念是:主動運輸涉及物質(zhì)輸入和輸出細(xì)胞和細(xì)胞器,并且能夠逆濃度梯度或電化學(xué)梯度。

  主動運輸是指物質(zhì)逆濃度梯度,在載體的協(xié)助下,在能量的作用下運進(jìn)或運出細(xì)胞膜的過程。

  植物對水分的吸收和對無機鹽的吸收是兩個相對獨立的過程;同種植物對不同種類無機鹽的吸收具有選擇性;不同植物對同一種無機鹽的吸收具有選擇性;不同微生物對無機鹽的吸收具有選擇性;物質(zhì)的跨膜運輸既有順濃度的又有逆濃度的;從而認(rèn)識細(xì)胞膜和其他生物膜都具有選擇透過性,即水分子可以自由通過,有些離子和小分子也可以通過,一些離子、小分子和任何大分子則不能通過?!a+、K+和Ca2+等離子,都不能自由地通過磷脂雙分子層,它們從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè), 需 要載體蛋白的協(xié)助,同時還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,這種方式叫做主動運輸

  其特點是:

 ?、倌鏉舛忍荻?逆化學(xué)梯度)運輸(小腸運輸葡萄糖時也有順濃度梯度的特例);

 ?、谛枰芰?由ATP直接供能)或與釋放能量的過程偶聯(lián)(協(xié)同運輸),并對代謝毒性敏感;

 ?、鄱加休d體蛋白,依賴于膜運輸?shù)鞍?

 ?、芫哂羞x擇性和特異性。

  舉例:小腸吸收K+、Na+、Ca2+等離子,葡萄糖,氨基酸,無機鹽,核苷酸,帶電荷離子等。

  偶聯(lián)轉(zhuǎn)運蛋白

  協(xié)同運輸,例如:小腸吸收葡萄糖

  反向運輸,例如:Na+-Ca2+交換機、Na+-H+交換機
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