课程内容:
《物质跨膜运输的实例》
细胞与环境进行物质交换必须经过细胞膜。我们知道,细胞内外的物质含量有很大差别,这与细胞膜的作用有什么关系呢?不同物质的跨膜运输有什么不同的特点呢?水是活细胞中含量最多的物质,让我们先来分析水是怎样进出细胞的。
细胞的吸水和失水
回忆以哺乳动物红细胞为材料制备细胞膜的实验,并分析下图所示实验现象。
其他动物细胞的吸水和失水的原理与红细胞是一样的。
植物细胞吸水和失水的情况是怎样的呢?我们知道,植物细胞的结构与动物细胞有明显的区别。成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间,将细胞质挤成一薄层,所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。水分进出细胞要经过原生质层。原生质层是不是相当于一层半透膜呢?植物细胞还具有细胞壁,它对细胞的吸水和失水有没有影响呢?
植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离的复苏。
物质跨膜运输的其他实例
细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程。其他物质的跨膜运输是怎样的呢?
从以上实例可以看出,物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的,而且细胞对于物质的输入和输出有选择性。可以说细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,这种膜可以让水分子自由通过,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。生物膜的这一特性,与细胞的生命活动密切相关,是活细胞的一个重要特征。
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孙老师
女,中教高级职称
市优秀教师,优秀班主任,骨干教师,先进工作者,所撰写的论文多次获省优秀论文一等奖。