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第四章 细胞的物质输入和输出
物质跨膜运输的实例
一、渗透作用
(1)渗透作用概念:指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
(2)发生渗透作用的条件:
一是具有半透膜,二是半透膜两侧溶液具有浓度差。
细胞的吸水和失水(原理:渗透作用)
动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度细胞质浓度时,细胞吸水膨胀
外界溶液浓度细胞质浓度时,细胞失水皱缩
外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡
植物细胞的吸水和失水
细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
原生质层是指:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
外界溶液浓度细胞液浓度时,细胞质壁分离
外界溶液浓度细胞液浓度时,细胞质壁分离复原
外界溶液浓度=细胞液浓度时就,水分进出细胞处于动态平衡
细胞外溶液 中央液泡大小 原生质层位置 细胞大小 蔗糖溶液 变小 脱离细胞壁 基本不变 清水 逐渐恢复原来大小 恢复原位 基本不变 质壁分离产生的条件:
(1)具有大液泡 (2)具有细胞壁
质壁分离产生的原因:
内因:原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性
外因:外界溶液浓度大于()细胞液浓度
植物吸水方式有两种:
吸胀作用(未形成液泡)如:干种子、根尖分生区
渗透作用(形成液泡)
物质跨膜运输的其他实例
1、对矿质元素的吸收
逆相对含量梯度——主动运输
对物质是否吸收以及吸收多少,都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。
2、细胞膜是一层选择透过性膜,水分子可以自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
比较几组概念
扩散:物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散(扩散与过膜与否无关)
(如:O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动)
渗透:水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透(如:细胞的吸水和失水,原生质层相当于半透膜)
半透膜:物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小
(如:动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等)
选择透过性膜:细胞膜上具有载体,且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同,构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。
(如:细胞膜等各种生物膜)
第二节 生物膜的流动镶嵌模型
一、探索历程(略,见P65-67)
二、流动镶嵌模型的基本内容
1.磷脂双分子层构成了膜的基本支架
2.蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层
3.磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动的。
糖蛋白(糖被)组成:由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。
作用:细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。
第三节 物质跨膜运输的方式
一、被动运输:
物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散,称为被动运输。
(1)自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞
(2)协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
二、主动运输:从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。
方向 载体 能量 举例 自由扩散 高→低 不需要 不需要 水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素等 协助扩散 高→低 需要 不需要 葡萄糖进入红细胞 主动运输 低→高 需要 需要 K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞 胞/内吞 无限制 不需要 需要 白细胞吞噬病菌 胞吐/外排 无限制 不需要 需要 分泌蛋白(如胰岛素)的分泌
大分子物质进出细胞的方式:胞吞、胞吐
第五章 细胞的能量供应和利用
第一节 降低反应活化能的酶
一、细胞代谢与酶
1、细胞/新陈代谢的概念:活细胞内全部有序化学变化的总称。
2、酶的发现:发现过程,发现过程中的科学探究思想,发现的意义
3、酶的概念:酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
4、酶的特性:专一性,高效性,作用条件较温和(作用需要适宜的条件)
5、活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
二、影响酶促反应的因素(难点)
底物浓度
酶浓度
PH值:过酸、过碱使酶失活
温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
三、实验
比较过氧化氢酶在不同条件下的分解(过程见课本P79)
实验结论:酶具有催化作用,并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多
控制变量法:变量、自变量、因变量、无关变量的定义。
对照实验:除一个因素外,其余因素都保持不变的实验。
影响酶活性的条件(要求用控制变量法,自己设计实验)
建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。
第二节 细胞的能量“通货”——ATP
一、什么是ATP?
是细胞内的一种高
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