生物必修1第四章复习
思考：半透膜与选择透过性膜一样吗？。
不一样，半透膜是物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小 ；生物膜上具有 载体，且不同生物的细胞膜上载体的种类和数量 不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。
第一节 物质跨膜运输的实例
一.渗透作用
1.概念：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜，从低浓度向高浓度溶液的扩散。
2.发生渗透作用的条件：
①具有半透膜；
②半透膜两侧具有浓度差。
思考：①如右图，半透膜两侧液面如何移动？
a侧液面上升，b侧液面下降。
因为水分子由单位体积中水分子多的一侧（即低浓度）向单位体积中水分子少(即高浓度)的一侧运动。
②a侧液面能无限上升吗？
不能，因为上升到一定程度，半透膜两侧水分子运动会达到动态平衡，此时a侧溶液浓度大于b侧，水分子会产生向左侧渗透的压力，这个压力与a侧高出的液柱重力平衡。
注：半透膜两侧浓度差越大，达到动态平衡时两侧的液面高度差也越大。
注：动物细胞的细胞膜具有选择透过性，相当于一层
半透膜。
人体细胞的细胞质浓度相当于0.9% Nacl溶液。
水从浓度低的一侧流向浓度高的一侧。
二.细胞的吸水和失水
1.原理：渗透作用
2.哺乳动物成熟红细胞的吸水与失水
①外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀
② 外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩
③ 外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡。
4.探究实验——质壁分离与质壁分离复原
3.植物细胞的吸水和失水
原生质层（细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质）相当于一层半透膜，只要细胞液（液泡中的液体）与外界溶液之间存在浓度差，就可以发生吸水和失水。
①发生的条件：成熟的植物细胞（有大液泡、细胞壁）；活细胞（死细胞的细胞膜变成全透性的）
② 质壁分离产生的原因
内因：原生质层比细胞壁的伸缩性大
外因：外界溶液浓度大于细胞液的浓度
1、制作装片
2、先低倍后高倍观察
方法步骤
3、从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。重复几次，使得洋葱鳞片叶表皮浸润在蔗糖溶液中。
4、高倍镜观察质壁分离过程
5、方法同3，让已质壁分离的细胞浸润在清水中。
6、高倍镜观察质壁分离复原过程。
成熟的植物细胞和外界溶液组成一个渗透系统
植物细胞的质壁分离及复原
变小
脱离细胞壁
基本不变
逐渐恢复原来大小
恢复原位
基本不变
清水
蔗糖溶液
中央液泡大小
原生质层位置
细胞大小
实验结果记录如下：
1.原生质层具有选择透过性。
2.细胞是处于生活状态还是已死亡。
3.可以测定细胞的渗透压。
(细胞液与外界溶液的关系。)
此实验可以验证：
质壁分离后无法复原的现象
1.质壁分离时间过长，细胞因严重缺水已死亡。
2.外界溶液浓度过高，导致细胞严重失水 而死亡。
分析：腌又咸又脆的萝卜条与糖醋蒜的原理是否相同？为什么？
不同。
腌萝卜条时，开始时发生质壁分离，后因Na+、Cl- 经主动运输进入细胞又发生质壁分离复原，致使萝卜条又咸又脆。
而腌制糖醋蒜时，因醋酸杀死细胞使细胞膜失去选择透过性，蔗糖和醋酸进入细胞中。
物质跨膜运输的其他实例
1.水稻培养液中的Ca2+、Mg2+离子浓度为什么会增高？是不是水稻不吸收反而向外排出呢？
实例一
因为它们的吸收速率小于水的吸收速率，所以培养液中浓度会增加。（低于初始浓度表示：无机盐离子吸收速率大于水的吸收速率，导致培养液中该离子浓度减少。）
2.不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？
有差异
1. 浸入1 M KNO3溶液中的洋葱表皮细胞，会发生质壁分离和质壁分离复原的现象。在此过程中，物质进出细胞的方式先后有 ( )
A、主动运输和自由扩散
B、自由扩散和主动运输
C、自由扩散、协助扩散、主动运输
D、自由扩散、主动运输、自由扩散
D
2. 实验中发生了质壁分离的植物细胞内，原生质层和细胞壁之间的空隙充满了 （ ）
A、细胞液 B、蔗糖溶液 C、空气 D、清水
3.在质壁分离实验中，与细胞壁分离的结构是 （ ）
A、细胞质 B、细胞膜 C、原生质 D、原生质层
4.下图是三个相邻的植物细胞，以及它们之间水分流动方向的示意图。图中三个细胞的细胞液，在浓度上的关系是（ ）
A、甲＞乙＞丙
B、甲<乙<丙
C、甲＞乙，且乙<丙
D、甲<乙，且乙＞丙
甲
乙
丙
B
D
B
分析：水是由浓度低的一侧流向浓度高的一侧。
第二节 生物膜的流动镶嵌模型
一.生物膜结构的探索
1.19世纪末，欧文顿发现：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。——膜是由脂质 组成的。
2.20世纪初，哺乳动物成熟的红细胞放入清水中可分离出细胞膜，化学分析发现膜的主要成分是脂质与蛋白质。
3.1925年，用丙酮从人的红细胞中提取脂质，发现其单分子层的面积是红细胞膜表面积的两倍——细胞膜中的脂质排列为两层。
4.1959年，罗伯特森电镜下观察暗—亮—暗三层结构，提出蛋白质—脂质—蛋白质三层结构。
5.1970年，红色荧光标记人细胞，绿色荧光标记小鼠细胞，两种细胞融合，刚融合时一半发绿光，一半发红光，一段时间后，两种荧光均匀分布——细胞膜具有流动性。
6.1972年，桑格和尼克森提出流动镶嵌模型。
（二）生物膜流动镶嵌模型的基本内容
1、生物膜的主要成分
2、生物膜的基本支架
3、如何分清生物膜示意图的膜内与膜外？

4、结构特点
5、功能特性
脂质和蛋白质
磷脂双分子层
糖蛋白在生物膜的外侧
具有一定的流动性
选择透过性
注：内吞、外排（如分泌蛋白），可以说明膜具有一定的流动性；主动运输，吸收某些物质、不吸收某些物质可以说明细胞膜具有选择透过性。
第三节 物质跨膜运输的方式
一.小分子和离子进出细胞的方式比较表
二.大分子和颗粒状物质进出细胞的方式
1.胞吞：与细胞膜表面的糖蛋白识别有关。耗能。
2.胞吐：如分泌蛋白的外排。耗能。
注：主动运输保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
1、对细胞膜的选择性起主要作用的物质是（ ）
A、胆固醇 B、多糖 C、蛋白质 D、磷脂
2、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的蛋白质和ATP密切相关（ ）
A ①②
B ③④
C ②③
D ①②③④
B
自由扩散
协助扩散
主动运输
主动运输
C
广口瓶中盛有(NH4)2SO4溶液，放
入小麦的离体根后，向瓶中缓缓通
人02。分析现象并回答下列问题：
(1)由实验可知，根细胞在同一时间
内，吸收NH4+总是多于SO42-，这
一现象是由 决定的。

(2)若在恒温下进行实验，则随着O2的通入，根的有氧呼吸加强，实验中可发现根细胞对NH4+ 和SO42-的吸收速度会改变，表现为NH4+的吸收速度 ，SO42-的吸收速度 ，这是由于 。

(3)如果持续通人O2 ，根细胞对NH4+ 和SO42- 的吸收速度会在一定水平上达到稳定，造成这一结果的原因是 。
根细胞吸收矿质元素离子具有选择性或 根细胞膜上NH+和SO42-的载体数量不同
增快
增快
根细胞吸收矿质元素离子是主动运输方式，需要消耗呼吸作用释放的能量
受细胞膜上载体蛋白数量的限制
法囊藻是一种海生绿藻，下图所示为经
化学测定所得的法囊藻细胞及周围海水
中各种离子的浓度。图中灰色部分表示
法囊藻细胞液中离子的浓度，白色部分
表示海水中各种离子的浓度。请据图分
析并回答下列问题：
(1)法囊藻细胞液中的成分与海水的成分很不相同，如K+和Cl-在细胞内含量高，而Ca2+和Mg2+在细胞内含量较低。这一事实表明细胞对矿质元素离子的吸收具有 。
(2)法囊藻细胞吸收K+和Cl- 的方式是 ，判断依据是
。
(3)法囊藻细胞吸收K+和Cl- 的方式对活细胞生命活动的意义是
，这种吸收方式的实现，必须依赖的生理活动是 。
(4)法囊藻细胞吸收的各种离子数量与海水中相应离子的数量不成正比例，这与法囊藻细胞膜上的 有关。
选择性
主动运输
逆浓度梯度由海水向细胞中运输
能保证细胞按照生命活动的需要主动地选择吸收营养物质
呼吸作用
运载各种离子的载体数量
19．实验室有新配制的蔗糖溶液(0．9 mol／L)和硝酸钾溶液(0．45 mol／L)各一瓶，另有蒸馏水一瓶，因忘记贴标签，仅凭肉眼已无法鉴别。你能以活细胞为材料设计一个鉴别方案，将这三瓶液体区分开吗?
实验材料：3瓶液体、新鲜的紫色洋葱鳞片叶适量、清水。
实验用具：刀片、滴管、载玻片、盖玻片、镊子、显微镜等。
实验步骤：
(1)对三种未知溶液进行编号标记。
(2) 。

(3) 。
制3个紫色洋葱表皮细胞的临时装片并作标记，用低倍显微镜观察紫色液泡的大小
取3种液体分别滴在3张装片的盖玻片一侧，用吸水纸吸引(重复几次)，同时以显微镜观察液泡的变化(或观察质壁分离及复原情况)
结果预测：(表示在坐标图上并加以说明)

说明：图a为滴 ；
图b为滴加 ；


图C为滴加 。
图a为滴加蒸馏水时，洋葱表皮细胞吸水，但变化不大
硝酸钾溶液后，先引起质壁分离，液泡缩小；后因K+和NO3-被洋葱表皮细胞吸收，导致细胞重新吸水，表现为质壁分离复原，液泡增大
蔗糖溶液后，引起质壁分离，液泡缩小，且不会自动复原