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高一生物学习：高一生物细胞物质的运输

(四)细胞物质的运输

○科学家研究细胞膜结构的历程是从物质跨膜运输的现象开始的，分析成分是了解结构的基础，现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说，又通过进一步的实验来修正假说，其中方法与技术的进步起到关键的作用

成分：磷脂和蛋白质和糖类

结构：单位膜(三明治)→流动镶嵌模型

细胞膜特性结构特点：具有相对的流动性

生理特性：选择透过性(对离子和小分子物质具选择性)

保护作用

功能控制细胞内外物质交换

细胞识别、分泌、排泄、免疫等

一、物质跨膜运输的实例

1.水分

条件浓度外液>细胞质/液外液<细胞质/液

现象动物失水皱缩吸水膨胀甚至涨破

植物质壁分离质壁分离复原

原理外因水分的渗透作用

内因原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同

结论细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程

○渗透现象发生的条件：半透膜、细胞内外浓度差

○渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。

○半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。

○质壁分离与复原实验可拓展应用于：(指的是原生质层与细胞壁)

①证明成熟植物细胞发生渗透作用;②证明细胞是否是活的;

③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法;④初步测定细胞液浓度的大小;

2.无机盐等其他物质

①不同生物吸收无机盐的种类和数量不同。

②物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。

3.选择透过性膜

可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。

□生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。

二、流动镶嵌模型

1.要点

①磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有流动性。

②蛋白质镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，大多数蛋白质也是可以流动的。

③天然糖蛋白蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白，形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等

2.与单位膜的异同

相同点：组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质

不同点：①流：蛋白质的分布有不均匀和不对称性;强调组成膜的分子是运动的。

②单：蛋白质均匀分布在脂双层的两侧;认为生物膜是静止结构。

三、跨膜运输的方式

例子方式浓度梯度载体能量作用

水、甘油、气体、乙醇、苯自由扩散顺××被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运

葡萄糖进入红细胞协助扩散顺√×

进入红细胞的钾离子主动运输逆√√能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要

的物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质。

○大分子或颗粒：胞吞、胞吐

四、小结

组成决定

磷脂分子+蛋白质分子结构功能(物质交换)

具有

导致保证体现

运动性流动性物质交换正常选择透过性

成分组成结构，结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同，所以，当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理特性的描述，这一特性，只有在流动性基础上，完成物质交换功能方能体现出来。

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