细胞的代谢（物质运输）五、物质出入细胞的方式1、渗透作用(1)概念：指 水 分子通过 膜 的扩散过程，从水分子相对 多 的一侧进入相对 少 的一侧。(2)发生渗透作用的条件：一是具有 半透膜 ，二是半透膜两侧的溶液具有 浓度差 。(3)常见渗透装置图分析：若S1溶液浓度大于S2，水分子的运动情况为单位时间内由S2S1的水分子 多于 由S1S2的水分子，导致S1液面上升。若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差h，则S1溶液浓度 大于 S2溶液浓度。因为液面高的一侧形成的压强，会 阻止 水分子由低浓度向高浓度扩散。【注意】：渗透平衡 不等于 浓度相等。渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。2、动物细胞的吸水和失水(1)发生渗透作用的条件： 细胞膜 相当于半透膜； 细胞内液与外界溶液 之间存在浓度差。(2)原理和现象：外界溶液浓度 大于 细胞内液浓度时，细胞失水，发生 皱缩 现象。外界溶液浓度 小于 细胞内液浓度时，细胞吸水，发生 膨胀甚至胀破 现象。3、植物细胞的吸水和失水原生质层（半透膜）选择透性且伸缩性大全透性且伸缩性小细胞质液泡膜细胞液细胞膜细胞壁(1)成熟植物细胞的结构：(2)原理和现象外界溶液浓度 大于 细胞液浓度时，细胞失水，发生 质壁分离 现象。外界溶液浓度 小于 细胞液浓度时，细胞吸水，发生 膨胀或质壁分离复原 现象。(3)质壁分离的原因外因：细胞液浓度 小于 外界溶液浓度，细胞通过渗透作用失水。内因：细胞壁的伸缩性 小于 原生质层的伸缩性。(4)原生质层和原生质体的区别：原生质层是指成熟的植物细胞中 细胞 膜、 液泡 膜及二者之间的细胞质组成；原生质体是指 除去细胞壁 余下的细胞结构；原生质体的制备方法：将植物细胞放置于 0.5-0.6 mol/L的 甘露醇 溶液中，该溶液的作用是 促进质壁分离且防止原生质体吸水胀破 ，在 果胶 酶和 纤维素 酶的作用下处理获得；4、活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原（P55）(1)条件及原理：（略）(2)实验步骤及现象：质膜及其以内部分减弱变浅大清水细胞壁质膜及其以内部分加深小质膜及其以内部分紫色外内表皮（无色）细胞：1.调暗视野；2.外界溶液红墨水引流吸水纸增强引流吸水纸0.3g/ml蔗糖溶液(3)实验分析：本实验存在 自身前后 对照。质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间的是 外界溶液 。(4)细胞能否发生质壁分离及复原的判断：.从细胞角度分析 死细胞、动物细胞、未成熟的植物细胞（如根尖分生区细胞） 不发生质壁分离及复原现象。具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。.从溶液角度分析在一定浓度（溶质不能透膜）的溶液中只会发生质壁分离现象，不能自动复原。在一定浓度（溶质可透膜）的溶液（如 KNO3、甘油 等）中可发生质壁分离后自动复原现象。在高浓度溶液（可导致细胞失水死亡）中可发生质壁分离现象，但不会发生 质壁分离复原 现象。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离实验的外界溶液。5、物质跨膜运输的方式方向高浓度低浓度（顺浓度梯度）条件不需要载体、不需要能量例子O2、CO2、甘油、脂肪酸等以及水的渗透作用曲线（1） 扩散 方向高浓度低浓度（顺浓度梯度）条件需要载体、不需要能量例子葡萄糖进入红细胞；神经细胞维持静息电位时的K+外流；神经细胞形成动作电位时的Na+内流；曲线（2） 易化扩散 方向低浓度高浓度（逆浓度梯度）条件需要载体、需要能量例子小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸；大多数细胞吸收K+、Na+等离子；神经细胞的Na+K+泵（钠钾泵）；曲线（不从零开始的原因：一开始可以进行厌氧呼吸产生ATP）特殊情况：哺乳动物成熟红细胞的主动转运曲线（哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，不产生ATP，因此与氧气浓度无关）（3） 主动转运 a【注意】：1.易化扩散的速率要比扩散 快 。2.易化扩散和主动转运过程中，载体都有 形变后复原 的过程。易化扩散的这种变化是 不耗能 ，主动转运的这种变化是 耗能 。3. 主动转运 是细胞最重要的吸收或排出物质的方式。4.载体蛋白（与溶质分子结合改变构象）参与 易化扩散和主动转运 。通道蛋白（不与溶质分子结合）参与 易化扩散 。6、物质不跨膜运输的方式方式胞吞胞吐方向细胞外细胞内细胞内细胞外条件不需要载体、需要能量不需要载体、需要能量特点形成 吞噬 泡，膜面积 减小 形成 分泌 泡，膜面积 增大 例子白细胞吞噬病菌；变形虫摄食；巨噬细胞吞噬抗原；胰岛素、消化酶、抗体等的分泌；突触前膜释放神经递质到突触间隙；意义体现了细胞膜具有 流动性 【注意】：1.运输的物质可以是 液体 ，也可以是 固体 。可以是 大分子物质 ，也可以是 小分子物质 。2.胞吞胞吐不需要载体蛋白，但需要蛋白质的协助（例：识别物质的受体）。7、物质进出细胞核：(1) 蛋白质 、 RNA 等大分子物质进出细胞核的通道是 核孔 。(2)小分子物质进出细胞核的通道是 核膜或核孔 。注：核孔运输具有选择透性且消耗能量（3） 进细胞核：组蛋白（染色体的组成成分）、DNA复制及转录所需的酶、构成核糖体的蛋白质.（4） 出细胞核：mRNA、tRNA、rRNA与构成核糖体的蛋白质组装成的核糖体亚基.8、物质在细胞溶胶中的运输例子： 氨基酸由tRNA运送至核糖体参与蛋白质的合成 1.下列关于“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”活动的叙述，正确的是A.实验过程中用吸水纸的目的是吸去多余的液体B.用龙胆紫溶液对细胞进行染色后，可使实验现象更明显C.为了能观察得更清楚可直接使用高倍物镜 D.若能发生质壁分离及质壁分离复原，则细胞是活细胞解析：A.吸水纸的作用是引流； B.龙胆紫在有丝分裂实验中进行染色使用； C.先在低倍镜下找到目标后移至视野中央再换成高倍镜