第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸[必備知識(shí)]1．水分子(或其他溶劑分子)通過(guò)半透膜的擴(kuò)散，稱為滲透作用。如果半透膜兩側(cè)存在濃度差，滲透的方向就是水分子從水的相對(duì)含量高的一側(cè)向相對(duì)含量低的一側(cè)滲透。(P62)2．對(duì)于水分子來(lái)說(shuō)，細(xì)胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通過(guò)細(xì)胞壁，細(xì)胞壁的作用主要是保護(hù)和支持細(xì)胞，伸縮性比較小。(P63)3．觀察質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)采用成熟的植物細(xì)胞為材料，如紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細(xì)胞。(P64)4．有些小分子物質(zhì)，很容易自由地通過(guò)細(xì)胞膜的磷脂雙分子層，如氧和二氧化碳。甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有機(jī)物也較易通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。像這樣，物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式，叫作自由擴(kuò)散，也叫簡(jiǎn)單擴(kuò)散。(P66)5．鑲嵌在膜上的一些特殊的蛋白質(zhì)，能夠協(xié)助這些物質(zhì)順濃度梯度跨膜運(yùn)輸，這些蛋白質(zhì)稱為轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。這種借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式，叫作協(xié)助擴(kuò)散，也叫易化擴(kuò)散。(P66)6．自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是順濃度梯度運(yùn)輸，都不需要細(xì)胞提供能量，因此屬于被動(dòng)運(yùn)輸。(P73“本章小結(jié)”)[重要圖解]1．成熟的植物細(xì)胞模式圖原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜和液胞膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)，可把它看作一層半透膜。(P63)2．自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散示意圖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型。上圖中的④表示載體蛋白，⑤表示通道蛋白。載體蛋白只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過(guò)，而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變；通道蛋白只容許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通過(guò)。分子或離子通過(guò)通道蛋白時(shí)，不需要（需要、不需要）與通道蛋白結(jié)合。水分子能以自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞，如上圖中的①。但水分子更多的是借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞的，如上圖中的②③。(P66～67)第2節(jié)主動(dòng)運(yùn)輸與胞吞、胞吐[必備知識(shí)]1．主動(dòng)運(yùn)輸?shù)臈l件：需要載體蛋白、消耗能量。方向：逆濃度梯度。(P69)2．主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊饬x：通過(guò)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。(P70)3．囊性纖維化發(fā)生的一種主要原因是，患者肺部支氣管上皮細(xì)胞表面轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的載體蛋白的功能發(fā)生異常，導(dǎo)致患者支氣管中黏液增多，造成細(xì)菌感染。(P70“與社會(huì)的聯(lián)系”)[重要圖解]1．主動(dòng)運(yùn)輸示意圖如下圖所示，圖中①②③依次表示：被運(yùn)輸?shù)碾x子或分子、載體蛋白、ATP，其中序號(hào)③代表的物質(zhì)水解為ADP和Pi時(shí)放能，供主動(dòng)運(yùn)輸利用。(P70)2.胞吞和胞吐示意圖(1)胞吞形成的囊泡，在細(xì)胞內(nèi)可以被溶酶體降解。(P71“相關(guān)信息”)(2)大分子物質(zhì)和細(xì)菌、病毒等通過(guò)胞吞和胞吐方式出入細(xì)胞，需要消耗線粒體提供的能量。(P71)3．動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)外不同離子的相對(duì)濃度不同細(xì)胞對(duì)同種離子的吸收量不同，同一種細(xì)胞對(duì)不同離子的吸收量不同，這說(shuō)明細(xì)胞對(duì)離子的吸收具有選擇性，其原因是膜載體的種類和數(shù)目不同。(P74“復(fù)習(xí)與提高”非選擇題2)[易錯(cuò)提醒]錯(cuò)點(diǎn)1：不清楚選擇透過(guò)性膜與半透膜（或人工膜）的區(qū)別精析：①半透膜：較小物質(zhì)能通過(guò)，較大物質(zhì)不能通過(guò)，不具有選擇性，無(wú)生物活性；②選擇透過(guò)性膜：要選擇吸收的離子、小分子可以通過(guò)，而其他的離子、小分子和大分子不能通過(guò)，具有選擇性和生物活性，是生物膜。而細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性與細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量還有關(guān)。錯(cuò)點(diǎn)2：不清楚擴(kuò)散與滲透的異同而出錯(cuò)精析：擴(kuò)散是分子的運(yùn)動(dòng)形式，是指分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移，直到區(qū)域均勻分布的現(xiàn)象，三態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)）物質(zhì)都可發(fā)生。而滲透是擴(kuò)散的一種，指的是溶液中的小分子物質(zhì)(水分子或其他小分子溶劑)從濃度低側(cè)向高側(cè)穿過(guò)半透膜的擴(kuò)散。滲透可以看成為一種特殊的擴(kuò)散。錯(cuò)點(diǎn)3：誤認(rèn)為“在一定的液體環(huán)境中不吸水不失水時(shí)沒(méi)有水分子進(jìn)出細(xì)胞”精析：水是生命之源，也是細(xì)胞新陳代謝進(jìn)行必需的成分，而活細(xì)胞在新陳代謝時(shí)刻進(jìn)行著，所以，既使細(xì)胞沒(méi)有整體表現(xiàn)出吸水或失水，但仍有水分子進(jìn)出細(xì)胞。錯(cuò)點(diǎn)4：混淆原生質(zhì)層和原生質(zhì)體精析：①原生質(zhì)層在成熟的植物細(xì)胞內(nèi)相當(dāng)于半透膜。由細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成，不包括細(xì)胞核和液泡內(nèi)的細(xì)胞液兩部分，且僅存在于成熟的植物細(xì)胞中。②原生質(zhì)體是去除了植物細(xì)胞壁以后所剩下的植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)。可以認(rèn)為原生質(zhì)體包括原生質(zhì)層、細(xì)胞液和細(xì)胞核三部分。錯(cuò)點(diǎn)5：誤認(rèn)為“細(xì)胞壁對(duì)所有物質(zhì)是全透性的”精析：植物細(xì)胞的壁也并不是完全的全透性。細(xì)胞壁就是由纖維素微纖絲構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。那么這樣的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)孔大小就決定著能夠透過(guò)的分子大小。當(dāng)然，細(xì)胞壁中還填充有果膠質(zhì)、半纖維素和木質(zhì)素等物質(zhì)，使得這些網(wǎng)孔并沒(méi)有那么大。所以能夠透過(guò)的物質(zhì)也有一定的限度。這里所指的“全透性”主要針對(duì)生物小分子以及生物大分子而言，這些分子具有一定的直徑或大小。例如，對(duì)于水分子、氨基酸、葡萄糖、二糖這些分子來(lái)說(shuō)，的確是全透性的。所以植物細(xì)胞壁是半透性還是全透性的，關(guān)鍵是看“透”的對(duì)象是誰(shuí)，是細(xì)胞的組成物質(zhì)還是其他物質(zhì)。錯(cuò)點(diǎn)6：忽略了一些特殊物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式或特點(diǎn)而出錯(cuò)精析：①小分子物質(zhì)的運(yùn)輸方式不一定都是跨膜運(yùn)輸，如神經(jīng)遞質(zhì)的釋放是胞吐作用。②生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式運(yùn)輸?shù)模鏡NA和蛋白質(zhì)可通過(guò)核孔出入細(xì)胞核。③消耗能量的運(yùn)輸方式并不一定就是主動(dòng)運(yùn)輸，胞吞和胞吐也消耗能量。④無(wú)機(jī)鹽離子的運(yùn)輸方式不一定都是主動(dòng)運(yùn)輸，有些離子在順濃度梯度情況下，以被動(dòng)運(yùn)輸方式進(jìn)出細(xì)胞。錯(cuò)點(diǎn)7：誤認(rèn)為“同種物質(zhì)跨膜方式應(yīng)一致”精析：某物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式并非固定一種。如葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞是協(xié)助擴(kuò)散，而葡萄糖通過(guò)小腸上皮細(xì)胞細(xì)胞膜的方式為主動(dòng)運(yùn)輸，要視具體情況而定。再如靜息電位形成時(shí)K＋外流與動(dòng)作電位形成時(shí)Na＋內(nèi)流均為協(xié)助擴(kuò)散；但K＋、Na＋在其他細(xì)胞中跨膜運(yùn)輸一般為主動(dòng)運(yùn)輸。錯(cuò)點(diǎn)8：混淆載體蛋白和通道蛋白載體蛋白與通道蛋白的相同點(diǎn)：化學(xué)本質(zhì)均為蛋白質(zhì)，均分布在細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)中，都有控制特定物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)墓δ堋］d體蛋白與通道蛋白的不同點(diǎn)：①載體蛋白可介導(dǎo)由ATP能量驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)運(yùn)輸，也可介導(dǎo)物質(zhì)順濃度梯度的協(xié)助擴(kuò)散；通道蛋白只能介導(dǎo)物質(zhì)順濃度梯度的被動(dòng)運(yùn)輸。②載體蛋白對(duì)底物具有高度選擇性，只與特定的溶質(zhì)分子結(jié)合，通過(guò)一系列構(gòu)象改變介導(dǎo)溶質(zhì)分子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)；通道蛋白通過(guò)形成親水性通道實(shí)現(xiàn)對(duì)特異溶質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。③載體蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程具有類似于酶與底物作用的飽和動(dòng)力學(xué)特征，但不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)的溶質(zhì)分子進(jìn)行任何共價(jià)修飾；通道蛋白則沒(méi)有飽和值，而且離子通道蛋白具有極高的轉(zhuǎn)運(yùn)速率和門控性。錯(cuò)點(diǎn)9：不能準(zhǔn)確分析相關(guān)因素對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊懚鲥e(cuò)精析：①運(yùn)輸速率與O2濃度無(wú)關(guān)的運(yùn)輸方式是被動(dòng)運(yùn)輸（自由擴(kuò)散、協(xié)助運(yùn)輸、通道運(yùn)輸）。②影響協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸速率的因素除載體蛋白數(shù)量外，還有濃度差。③抑制某載體蛋白的活性，只會(huì)導(dǎo)致以該載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)運(yùn)輸受到影響，對(duì)其他物質(zhì)運(yùn)輸不影響。④抑制細(xì)胞呼吸，所有以主動(dòng)運(yùn)輸方式跨膜的物質(zhì)運(yùn)輸都會(huì)受到影響。錯(cuò)點(diǎn)10:滲透≠擴(kuò)散：精析：滲透作用必須通過(guò)半透膜，擴(kuò)散則不一定需要；擴(kuò)散適用于各種物質(zhì)，滲透僅指溶劑分子。滲透是一種特殊的擴(kuò)散。錯(cuò)點(diǎn)11: