細胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質(zhì)細胞代謝的保障一、植物細胞的吸水和失水1、條件（1）外因：原生質(zhì)層具有選擇透過性細胞壁伸縮性小于原生質(zhì)層伸縮性外界溶液濃度大于細胞液濃度（2）內(nèi)因：一、植物細胞的吸水和失水2、注意事項（1）若使用物質(zhì)的量濃度為1mol/L的醋酸溶液，細胞不發(fā)生質(zhì)壁分離和復原現(xiàn)象，因為醋酸能殺死細胞，使原生質(zhì)層失去選擇透過性；（2）若使用濃度過高的蔗糖溶液，則質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯，但不能發(fā)生復原，細胞會因過度失水而死亡；（3）若使用溶液為適宜濃度的葡萄糖、KNO3、NaCI、尿素、乙二醇等，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，因吸收溶質(zhì)，細胞液濃度增大，細胞會吸水，所以細胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復原一、植物細胞的吸水和失水2、注意事項（4）無色洋蔥鱗片葉肉表皮細胞也可以發(fā)生質(zhì)壁分離，只不過實驗現(xiàn)象不容易觀察。（5）質(zhì)壁分離過程中，植物細胞吸水能力的變化取決于細胞液濃度:失水——質(zhì)壁分離——細胞液濃度變大——細胞吸水能力變強。

（6）處于質(zhì)壁分離狀態(tài)的植物細胞并非一定正在失水。植物細胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，有三種可能:繼續(xù)失水，發(fā)生質(zhì)壁分離；吸水發(fā)生質(zhì)壁分離后的復原；既不吸水也不失水，處于動態(tài)平衡。（7）水分子并非單向運動。細胞通過滲透作用吸水、失水，在滲透作用過程中水分子通過半透膜的擴散是雙向的，只是擴散速率不同。（8）水分子并非從高濃度溶液流向低濃度溶液。細胞吸水、失水時，水分子表現(xiàn)為由其相對含量多(溶液濃度較低)的一側(cè)流向其相對含量少(溶液濃度較高)的一側(cè)。（9）滲透裝置滲透平衡時，高度差由濃度差維持。一、植物細胞的吸水和失水例1(2022·全國)植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同。現(xiàn)將a、b、c三種細胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細胞，分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當水分交換達到平衡時觀察到：①細胞a未發(fā)生變化；②細胞b體積增大；③細胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質(zhì)的交換，下列關(guān)于這一實驗的敘述，不合理的是A.水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度B.水分交換前，細胞液濃度大小關(guān)系為細胞b＞細胞a＞細胞cC.水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度大于細胞a的細胞液濃度D.水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度C同一種物憤進出不同細胞的運輸方式不一定相同，如葡萄糖進入紅細胞為協(xié)助擴散，進入小腸上皮細胞為主動運輸；水分子可以通過自由擴散或協(xié)助擴散方式跨膜運輸（更多）。胞吞、胞吐借助膜的融合完成，但胞吐的物質(zhì)不與定是大分子物質(zhì)，如釋放的神經(jīng)遞。1、物質(zhì)進出細胞方式的判斷二、物質(zhì)進出細胞方式的判斷2、破解物質(zhì)運輸中的三類迷茫點(1)載體蛋白和通道蛋白作用不完全相同：轉(zhuǎn)運蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白兩種。載體蛋白是幾乎所有類型的生物膜上普遍存在的膜蛋白分子。每種載體蛋白能與特定的溶質(zhì)分子結(jié)合，通過一系列構(gòu)象的改變介導溶質(zhì)分子跨膜轉(zhuǎn)運。通道蛋白是一類膜蛋白，是橫跨膜形成親水通道，允許大小適宜的分子和帶電離子通過。通道蛋白的運輸作用具有選擇性。只參與被動運輸,在運輸過程中并不與被運輸?shù)姆肿咏Y(jié)合,也不會移動,可分為兩大類：離子通道和水通道。載體蛋白既能夠執(zhí)行協(xié)助擴散，又能夠執(zhí)行主動運輸，而通道蛋白只能執(zhí)行協(xié)助擴散，即通道蛋白只能順濃度梯度運輸。二、物質(zhì)進出細胞方式的判斷（ATP直接供能）同向協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白和反向協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白所利用的能量儲存在一種溶質(zhì)的電化學梯度中光能—細菌質(zhì)膜上的H+泵(2)主動運輸消耗的能量并不都由ATP直接提供二、物質(zhì)進出細胞方式的判斷ATP驅(qū)動泵：如鈉鉀泵、鈣泵等既具有酶的催化功能(催化ATP的水解)，又具有運輸離子的功能。質(zhì)子泵是一類而不是一種轉(zhuǎn)運蛋白，有些質(zhì)子泵具有催化ATP水解的功能，而另一些質(zhì)子泵具有催化ATP合成的功能。二、物質(zhì)進出細胞方式的判斷(3)主動運輸中ATP供能的原理ATP水解釋放的磷酸基團使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，這些分子被磷酸化后，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，活性也被改變，因而可以參與各種化學反應。二、物質(zhì)進出細胞方式的判斷例2.(2021山東)液泡是植物細胞中儲存Ca2+的主要細胞器，液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解無機焦磷酸釋放的能量跨膜運輸H+，建立液泡膜兩側(cè)的H+濃度梯度。該濃度梯度驅(qū)動H+通過液泡膜上的載體蛋白CAX完成跨膜運輸，從而使Ca2+以與H+相反的方向同時通過CAX進行進入液泡并儲存。下列說法錯誤的是（

）A.Ca2+通過CAX的跨膜運輸方式屬于協(xié)助擴散B.Ca2+通過CAX的運輸有利于植物細胞保持堅挺C.加入H+焦磷酸酶抑制劑，Ca2+通過CAX的運輸速率變慢D.H+從細胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)運到液泡的跨膜運輸方式屬于主動運輸A三、細胞代謝中的酶和ATP1、ATP的結(jié)構(gòu)及與能量代謝的關(guān)系(1)ATP不是能量。ATP是一種高能磷酸化合物，是一種直接的能源物質(zhì)，不能將兩者等同。(2)ATP不是細胞內(nèi)的唯一直接能源物質(zhì)，如NADPH可為光合作用暗反應直接供能。三、細胞代謝中的酶和ATP2．酶、激素、抗體與神經(jīng)遞質(zhì)的“一同”“四不同”(1)一同：均需要與特定物質(zhì)結(jié)合后才能發(fā)揮作用，如酶需與特定的底物結(jié)合、激素需與特異性受體結(jié)合、神經(jīng)遞質(zhì)需與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合、抗體需與特定抗原結(jié)合三、細胞代謝中的酶和ATP(2)四不同三、細胞代謝中的酶和ATP3.與酶相關(guān)的三類曲線分析三、細胞代謝中的酶和ATP3.與酶相關(guān)的三類曲線分析(2)酶的特性曲線三、細胞代謝中的酶和ATP3.與酶相關(guān)的三類曲線分析(3)影響酶促反應速率的因素曲線①高溫、強酸、強堿、重金屬、紫外線、酒精等會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶失活，條件適宜時酶活性不能恢復，如圖1、2；②低溫降低酶的活性，用于保存，但不會使酶失活，即酶的空間結(jié)構(gòu)不會被破壞，條件適宜時酶活性可恢復，如圖2；③當?shù)孜镞_到一定濃度后，環(huán)境條件適宜時受酶數(shù)量的限制，酶促反應速率不再增大，如圖3；④底物充足，其他條件適宜的情況下，酶促反應速率與酶濃度呈正相關(guān)，如圖4。三、細胞代謝中的酶和ATP3.探究酶特性的相關(guān)實驗注意：若底物選擇淀粉和蔗糖，用淀粉酶來驗證酶的專一性時，檢測底物是否被分解的試劑宜選用斐林試劑，不宜選用碘液，因為碘液無法檢測蔗糖是否被分解。三、細胞代謝中的酶和ATP3.探究酶特性的相關(guān)實驗注意：（1）選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度，檢測底物是否被分解的試劑宜選用碘液，不宜選用斐林試劑，因為用斐林試劑鑒定時需水浴加熱，而該實驗中需嚴格控制溫度。(2)在探究pH對酶活性的影響時，宜保證酶