人教版（2019）高中生物必修一 第4章《細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出》單元知識(shí)清單（答案版）

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第4章　細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)　被動(dòng)運(yùn)輸 1.滲透作用 ①概念：指_水分子或其它溶劑分子__通過__半透膜__的擴(kuò)散。 ②條件：具有___半透膜____；半透膜兩側(cè)具有___濃度差__。 分析：漏斗內(nèi)蔗糖溶液濃度 大于 燒杯內(nèi)清水濃度；半透膜允許水分子可透過，蔗糖分子不能透過。 單位體積蔗糖溶液中水分子數(shù) 少于 單位體積清水中水分子數(shù)→多的一邊eq \o(───→,\s\up7(水分子))少的一邊。 水分子數(shù)多 水分子數(shù)少 單位時(shí)間內(nèi)：低濃度溶液 高濃度溶液→漏斗頸內(nèi)液面 上升 。 漏斗內(nèi)液面不再上升(平衡后)，仍然是漏斗內(nèi)蔗糖溶液濃度 大于 燒杯內(nèi)溶液濃度。 注：液面上升速度及高度差都取決于膜兩側(cè)溶液的 濃度差 。滲透作用中水分子運(yùn)動(dòng)方向是 雙向 的。  eq \o\ac(○,3)在“問題探討”的滲透現(xiàn)象中，漏斗管內(nèi)液面升高的原因是 半透膜允許水分子自由通過而阻止蔗糖分子通過 ， 相同體積的清水中水分子相對(duì)含量高于蔗糖溶液中水的相對(duì)含量 。實(shí)驗(yàn)中，即使漏斗管足夠長(zhǎng)，管內(nèi)液面也不會(huì)一直升高的原因是 隨著液面升高，高于液面的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)逐漸增大 。 2. 動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水 （1）條件： 細(xì)胞膜 相當(dāng)于半透膜； 細(xì)胞質(zhì) 與外界溶液有濃度差。 （2）現(xiàn)象 ①圖A：外界溶液濃度＜細(xì)胞質(zhì)濃度→細(xì)胞 吸水膨脹 。 ②圖B：外界溶液濃度＞細(xì)胞質(zhì)濃度→細(xì)胞 失水皺縮 。 ③圖C：外界溶液濃度＝細(xì)胞質(zhì)濃度→水分進(jìn)出細(xì)胞處于 動(dòng)態(tài)平衡 ，細(xì)胞維持正常的 形態(tài)功能 。 注：動(dòng)物細(xì)胞吸水和失水的速率和量取決于 濃度差 。 3.探究植物細(xì)胞的吸水和失水 ①成熟的植物細(xì)胞相當(dāng)于一個(gè)滲透系統(tǒng)。右圖正在質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖。請(qǐng)回答： 質(zhì)壁分離是指__細(xì)胞壁_和_原生質(zhì)層_分離。 原生質(zhì)層包括 :[① ]_細(xì)胞膜_[ ② ]_細(xì)胞質(zhì)__[ ③ ]_液泡膜_。 ②原理 a._原生質(zhì)層_相當(dāng)于一層半透膜 b.原生質(zhì)層的伸縮性 大于（大于或小于） 細(xì)胞壁的伸縮性 c.外界溶液與細(xì)胞液存在濃度差 當(dāng)外界溶液的濃度 大于（大于或小于） 細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞失水，發(fā)生__質(zhì)壁分離_； 當(dāng)外界溶液的濃度 小于（大于或小于） 細(xì)胞液的濃度，細(xì)胞吸水，發(fā)生_質(zhì)壁分離復(fù)原_。 ③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 4. 被動(dòng)運(yùn)輸 （1）物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。 （2）特點(diǎn):①順濃度梯度跨膜運(yùn)輸物質(zhì)。②不消耗能量。 （3）類型： （4）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白包括載體蛋白和通道蛋白，比較兩者的不同點(diǎn)。 （5）影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸曲線的分析及判斷 ①圖1、圖2表示物質(zhì)濃度對(duì)跨膜運(yùn)輸速率的影響，其中圖1表示的運(yùn)輸方式為自由擴(kuò)散；圖2表示的運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸。圖2中P點(diǎn)前的限制因素是物質(zhì)的濃度，P點(diǎn)后的運(yùn)輸速率不變的影響因素是載體蛋白質(zhì)的數(shù)量 ②圖3、圖4表示氧濃度對(duì)跨膜運(yùn)輸速率的影響，其中圖3表示的運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散；圖4表示的運(yùn)輸方式為_主動(dòng)運(yùn)輸_。圖4中P點(diǎn)前的限制因素是_能量的供應(yīng)_，P點(diǎn)后的運(yùn)輸速率不變的影響因素是_載體蛋白質(zhì)的數(shù)量_。 第2節(jié)　主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞、胞吐 主動(dòng)運(yùn)輸 （1）主動(dòng)運(yùn)輸是指物質(zhì) 逆濃度梯度 進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，需要 載體蛋白 的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的 能量 ，這種方式叫作主動(dòng)運(yùn)輸。 （2）物質(zhì)在主動(dòng)運(yùn)輸時(shí)，首先要與細(xì)胞膜上載體蛋白的 特定部位 結(jié)合。由于不同離子或分子的 大小和性質(zhì) 不同，不同蛋白質(zhì)的 空間結(jié)構(gòu) 差別也很大，所以一種載體蛋白通常只適合與 一種或一類 離子或分子結(jié)合，這被稱為載體蛋白的特異性。因此，細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的 種類和數(shù)量 或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的 空間結(jié)構(gòu) 的變化，對(duì)許多物質(zhì)跨膜運(yùn)輸起著決定性的作用，這也是細(xì)胞膜具有 選擇透過性 的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。 （3）意義：主動(dòng)運(yùn)輸普遍存在于動(dòng)植物和微生物細(xì)胞中，通過主動(dòng)運(yùn)輸來(lái) 選擇吸收所需要的物質(zhì) ，排出代謝廢物和 對(duì)細(xì)胞有害 的物質(zhì)，從而保證細(xì)胞和個(gè)體生命活動(dòng)的需要。 2.胞吞與胞吐 2.胞吞與胞吐： （1）結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：依賴于膜的流動(dòng)性。 （2）胞吞：細(xì)胞外→細(xì)胞內(nèi)，消耗能量 。如變形蟲攝食、白細(xì)胞吞噬病原體等。 （3）胞吐：細(xì)胞內(nèi)→細(xì)胞外，消耗能量 。如胰島素、抗體等分泌蛋白的分泌。 （體現(xiàn)了膜的 選擇透過 性） 3. 主動(dòng)運(yùn)輸與被動(dòng)運(yùn)輸?shù)谋容^ 4. 曲線圖分析 （1）圖⑦表示 自由擴(kuò)散 ，運(yùn)輸速率與物質(zhì)濃度呈 正比 。 （2）圖⑧可表示 協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸 ，若表示協(xié)助擴(kuò)散，OP段限制因素是 物質(zhì)濃度 ，P點(diǎn)后限制因素是 載體數(shù)量 ；若表示主動(dòng)運(yùn)輸，OP段限制因素是 物質(zhì)濃度 ，P點(diǎn)后限制因素是 載體數(shù)量或能量 。 （3）圖⑨曲線運(yùn)輸速率與O2濃度無(wú)關(guān)，說(shuō)明不消耗能量，曲線表示 被動(dòng)運(yùn)輸 。 （4）圖⑩表示 主動(dòng)運(yùn)輸 ，OP段限制因素是 O2濃度 ，P點(diǎn)后限制因素是 載體數(shù)量 。 （5）圖曲線運(yùn)輸速率與載體數(shù)量無(wú)關(guān)，說(shuō)明不需要載體，曲線表示 自由擴(kuò)散 。 （6）圖可表示協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸，若表示協(xié)助擴(kuò)散，OP段限制因素是物質(zhì)的濃度，P點(diǎn)后載體達(dá)到飽和狀態(tài)，運(yùn)輸速率達(dá)最大值；若表示主動(dòng)運(yùn)輸，OP段限制因素是能量的供應(yīng) ，P點(diǎn)后限制因素是載體蛋白質(zhì)的數(shù)量 。 （7）圖表示主動(dòng)運(yùn)輸 ，虛線下表示物質(zhì)從高 濃度到低 濃度運(yùn)輸，虛線上表示物質(zhì)從 低濃度到 高 濃度運(yùn)輸，P點(diǎn)后限制因素是載體蛋白質(zhì)的數(shù)量或能量的供應(yīng) 。 外界溶液中央液泡大小、顏色原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小0.3g/ml 蔗糖溶液液泡變小，顏色變深原生質(zhì)與細(xì)胞壁分離基本不變清水恢復(fù)原來(lái)大小，顏色變淺原生質(zhì)層恢復(fù)原來(lái)位置基本不變被動(dòng)運(yùn)輸原理實(shí)例自由擴(kuò)散物質(zhì)通過簡(jiǎn)單的 擴(kuò)散作用 進(jìn)出細(xì)胞水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯、性激素等協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助 載體蛋白 的擴(kuò)散葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助 通道蛋白 的協(xié)助水、某些離子或分子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類載體蛋白通道蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子是否與轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)結(jié)合是否自身構(gòu)象（空間結(jié)構(gòu)）改變不改變實(shí)例葡萄糖通過載體蛋白進(jìn)入紅細(xì)胞水分子通過水通道進(jìn)出細(xì)胞 K離子通過通道蛋白排出神經(jīng)細(xì)胞 Na離子通過通道蛋白進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞方式方向 (?濃度→?濃度)載體 (需要/不需要)能量 (消耗/不消耗)舉例被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散高→低不需要不消耗H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素協(xié)助擴(kuò)散高→低需要不消耗葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸低→高需要消耗小腸吸收 葡萄糖、氨基酸、核苷酸、無(wú)機(jī)鹽離子 等