1、 第四章 細胞的物質輸入和輸出一、物質跨膜運輸的實例1、滲透作用 1) 概念：水分從低濃度溶液通過半透膜向高濃度溶液擴散的現(xiàn)象2) 原理：動物：細胞膜相當于半透膜 植物：原生質層相當于半透膜。3) 條件：、具有半透膜 、膜兩側有濃度差4) 選擇透過性膜（半透膜） 可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他離子、小分子和大分子則不能通過的一類膜的總稱。 5) 生物膜是一種選擇透過性膜，是嚴格的半透膜。2、.細胞的失水和吸水1) 動物細胞的吸水和失水（哺乳動物成熟紅細胞吸水失水） 外界溶液濃度細胞內溶液濃度細胞失水而褶皺 外界溶液濃度細胞內溶液濃度細胞吸水，吸水過多細胞漲破。 外界溶

2、液濃度= 細胞內溶液濃度細胞既不吸水也不失水。2) 植物細胞吸水和失水1 未形成大液泡的細胞，靠吸漲作用吸水；這樣的細胞主要靠細胞內的蛋白質、淀粉和纖維素等親水性物質吸收水分，叫做吸漲作用。干燥的種子和根尖分生區(qū)的細胞，主要靠吸漲作用吸收水分。（注意：蛋白質、淀粉和纖維素的親水性依次減弱）2 大液泡形成以后，細胞主要靠滲透作用吸水；細胞液濃度外界溶液濃度細胞吸水；細胞液濃度細胞液濃度質壁分離與復原實驗可拓展應用于：（指的是原生質層與細胞壁） 證明成熟植物細胞發(fā)生滲透作用；證明細胞是否是活的； 作為光學顯微鏡下觀察細胞膜的方法；初步測定細胞液濃度的大?。晃镔|跨膜運輸的其他實例：1、對礦質元素的吸

3、收（1） 逆濃度梯度主動運輸（2） 對物質是否吸收以及吸收多少，都是由細胞膜上載體的種類和數量決定。2、 細胞膜：（1）結構特點：具有流動性 （2）功能特點：選擇透過性二、 比較幾組概念擴散：物質從高濃度到低濃度的運動叫做擴散（擴散與過膜與否無關） （如：o2從濃度高的地方向濃度低的地方運動）滲透：水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散又稱為滲透 （如：細胞的吸水和失水，原生質層相當于半透膜）半透膜：物質的透過與否取決于半透膜孔隙直徑的大小 （如：動物膀胱、玻璃紙、腸衣、雞蛋的卵殼膜等）選擇透過性膜：不同生物細胞膜上載體種類和數量不同，構成了對不同物質吸收與否和吸收多少的選擇性。（如：細胞膜等各

4、種生物膜）第二節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型一生物膜結構的探索歷程1.生物膜靜態(tài)模型的提出：19世紀末，歐爾頓發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同物質的通透性不一樣：凡是可以溶于脂質的物質，更容易通過細胞膜進入細胞。于是，他提出：膜是由脂質組成的。1925年，兩位荷蘭科學家用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，在空氣水面上鋪展層單分子層，面積為紅細胞表面積的2倍，由此得出結論：細胞膜中的脂質分子必然排列為連續(xù)的2層。20世紀初，科學家通過對紅細胞膜成分進行化學分析表明：膜的主要成分是脂質和蛋白質。（4）1959年，羅伯特森在電鏡下觀察到了細胞膜清晰的暗-亮-暗的三層結構，提出生物膜的模型：蛋白質-脂質-蛋白質模型，他指出電鏡下中

5、間的亮層是磷脂分子，兩邊暗層是蛋白質分子，他把生物膜描述靜態(tài)的統(tǒng)一結構。2.流動鑲嵌模型的提出：20世紀60年代以后，很多科學家對羅伯特森的模型提出質疑：如果這樣，細胞膜的復雜功能將難以實現(xiàn)，就連細胞的生長、變形蟲的變形運動這樣的現(xiàn)象都不好解釋。1970年，科學家用綠色熒光燃料標記鼠細胞表面的蛋白質分子，紅色熒光燃料標記人細胞表面的蛋白質分子，將小鼠細胞和人細胞融合。在3740min，兩種顏色的熒光均勻分布。此實驗表明：細胞膜具有流動性 。1972年桑格和尼克森提出了流動鑲嵌模型，并為大多數人所接受。二、生物膜流動鑲嵌模型的基本內容：保證體現(xiàn)導致磷脂分子+蛋白質分子 結構 功能（物質交換） 具

6、有 運動性 流動性 物質交換正常 選擇透過性 磷脂雙分子層構成了膜的基本支架蛋白質分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿整個磷脂雙分子層磷脂雙分子層和大多數蛋白質分子可以運動4.在細胞膜的外表，有一層細胞膜上的蛋白質與糖類結合形成的糖蛋白，叫做糖被。它有重要的功能（細胞識別、免疫反應、血型鑒定、保護潤滑等）例如：消化道和呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白有保護和潤滑作用；糖被與細胞表面的細胞識別有密切關系。除糖蛋白外，細胞表面還有糖脂。（癌細胞細胞表面糖蛋白減少，粘著性下降易擴散轉移。）第三節(jié) 物質跨膜運輸的方式一、被動運輸：物質進出細胞，順濃度梯度的擴散，稱為被動運

7、輸。(1)自由擴散：物質通過簡單的擴散作用進出細胞(2)協(xié)助擴散：進出細胞的物質借助載體蛋白的擴散二、主動運輸：從低濃度一側運輸到高濃度一側，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。比較小分子跨膜運輸過程（重點）：方向載體能量舉例被動運輸自由擴散高低不需要不需要水、co2、o2、n2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、維生素d、膽固醇、性激素等協(xié)助擴散高低需要不需要葡萄糖進入紅細胞主動運輸低高需要需要氨基酸 、k+、na+、ca2+等離子、葡萄糖進入小腸上皮細胞（腎小管上皮細胞）植物根細胞吸收無機鹽離子。1，自由擴散2主動運輸3協(xié)助擴散 a磷脂雙分子層面 b蛋

8、白質a載體蛋白b磷脂雙分子層d糖蛋白d、a主動運輸b、c自由擴散影響自由擴散的因素：濃度差影響協(xié)助擴散的因素：濃度差和載體蛋白影響主動運輸的因素：載體蛋白和能量（主動運輸不受濃度限制）運輸速率2、影響物質跨膜運輸速率的相關曲線：載體蛋白數自由擴散或協(xié)助擴散濃度差（或細胞外物質濃度）濃度差（或細胞外物質濃度）協(xié)助擴散或主動運輸自由擴散氧氣濃度atp、能量、細胞呼吸（運輸速率主動運輸被動運輸（自由，協(xié)助擴散）載體蛋白數主動運輸 氧氣濃度主動運輸運輸速率氧氣、atp、能量、細胞呼吸 主動運輸3、大分子或顆粒進出細胞 胞吞(內吞)胞吐(外排)條件細胞攝取或排出大分子和顆粒物質的方式原理生物膜的流動性特點物質通過小泡轉移，需要消耗能量，不需要載體方向細胞外內細胞內外實例變形蟲吞食食物顆粒，白細胞吞噬病菌等胰島b細胞分泌胰島素、抗體分泌、神經遞