（甘肃省定西市渭源第三高级中学，748200）
摘要：对《细胞的物质输入和输出》的理解：渗透作用的条件是半透膜及半透膜两侧溶液具备浓度差； 动物细胞的细胞膜可以充当半透膜, 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。水分子进出细胞的方式：从水分子多的一侧透过动物细胞的细胞膜或成熟植物细胞的原生质层到水分子少的一侧。细胞膜的发现历程及流动镶嵌模型的主要内容，膜的流动性的体现；物质跨膜运输的方式及膜的功能特点的体现；植物细胞对水分和矿质元素吸收区别与联系。
本章以《物质跨膜运输的实例》开始，以渗透作用的装置引入了本节的内容：单位体积清水中水分子的数量多余单位体积蔗糖溶液中水分子的数量，而半透膜只允许水分子通过而不允许蔗糖分子通过，所以单位时间内清水中的水分子透过半透膜到达蔗糖溶液中的数量远多于单位时间内蔗糖溶液中的水分子透过半透膜到达清水中的数量。 进而可知水分子是从水分子多的一侧透过半透膜到水分子少的一侧，即顺浓度梯度运输。所以渗透作用的条件是要有半透膜，且半透膜两侧溶液具备浓度差。哪动物细胞满足这样的条件吗?动物细胞中细胞质有一定浓度，加入外界溶液，可构成浓度差，就看两溶液间的细胞膜是否可以充当半透膜。将哺乳动物的红细胞分别放在清水、生理盐水及浓度高于细胞质浓度的溶液中，红细胞分别出现了吸水涨破、细胞形态不变、失水皱缩的现象，充分说明动物细胞的细胞膜可以充当半透膜。哪植物,细胞呢？先分析成熟植物细胞的构造：细胞壁是全透性的，细胞内有一定浓度的液体是液泡中的细胞液，其与外界溶液可构成浓度差，半透膜只有细胞膜、液泡膜及两侧膜之间的细胞质充当，它们统称为原生质层，哪原生质层能充当半透膜吗？进而提出了科学探究实验的思路：提出问题（原生质层是一层半透膜吗？）→作出假设（原生质层相当于一层半透膜）→设计实验（将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中，观察大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小的变化。）→进行实验→分析结果→表达与交流。
实验证明，植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 水分子进出细胞的方式：从水分子多的一侧透过动物细胞的细胞膜或成熟植物细胞的原生质层到水分子少的一侧。
接着以番茄和水稻对含Mg2＋ 、Ca2＋、SiO44＋的培养液中这几种离子的吸收的柱状图来看，不同植物对同一种离子的吸收量不相同，同一植物对不同离子的吸收量也不同；同时从柱状图中还看到在含Mg2＋ 、Ca2＋的培养液中培养水稻一段时间后，培养液中这两种离子的浓度高于初始浓度；而在用含SiO44＋的培养液培养番茄时也出现了类似的现象，说明植物吸收水分的量多余吸收其它离子的量，植物吸收不同物质具有选择性，进而得出细胞膜和其它生物膜都是选择透过性膜。这是膜的功能特点，而结构决定功能，哪细胞膜有怎样的结构呢？
通过第二节《生物膜的流动镶嵌模型》，阐述了生物膜的探究历程：19世纪末，欧文顿实验发现：凡是可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞——膜是由脂质组成的；20世纪初，科学家对哺乳动物的红细胞化学分析得出：膜的主要成分是脂质和蛋白质：1925年，科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气——水界面铺成单分子层，测得单分子层的面积恰好是红细胞表面积的两倍，证明脂质以双分子层形式存在。而对蛋白质的认识从最初的推测其覆盖于脂质两侧，到罗伯特森的蛋白质——脂质——蛋白质三层静态统一结构，再到人、鼠细胞融合实验体现细胞膜的流动性，进而提出流动镶嵌模型：磷脂双分子层构成基本骨架，蛋白质分子以不同程度的覆盖、镶嵌、贯穿于磷脂双分子层之间，磷脂分子和大多数蛋白质分子都可运动。通过这个过程得出了膜的结构特点：流动性。而结构决定功能，从什么地方体现膜的功能特点呢？
这就是第三节《物质跨膜运输的方式》，以墨水的扩散引入，提出主动运输和被动运输，而被动运输又包括自由扩散和协助扩散。自由扩散是由高浓度向低浓度运输，运输的物质包括水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等物质：协助扩散也是由高浓度向低浓度运输，但还需要载体蛋白的协助，如葡萄糖通过红细胞；而主动运输却是从低浓度到高浓度，还需要载体蛋白和能量的的协助，像 Na＋、K＋、Ca2＋ 等通过细胞膜，从这儿可以看出细胞吸收不同物质的方式是不一样的，进而说明细胞膜有选择透过性。而大分子物质进出细胞的方式是胞吞、胞吐体现膜的流动性。所以，通过三节内容说明细胞吸收不同物质具有不同的方式，吸收水分是渗透作用，也是自由扩散，吸收离子属于主动运输等。哪植物细胞对水分和矿质元素吸收的异同点主要是什么呢？
植物细胞对水分和矿质元素吸收存在明显的差别.：一是吸收方式不同：根细胞以渗透和扩散方式吸收水分,而吸收矿质元素离子则通过主动运输的方式；二是吸收动力不同：吸收水分的动力是蒸腾拉力和根细胞与环境之间的溶液浓度差构成的渗透压；吸收矿质元素离子的动力主要是根细胞呼吸作用产生的ATP、载体消耗能量做功.三是吸收数量与外界浓度的关系不同：能否从外界吸水是由细胞液与外界溶液的相对浓度决定的,当细胞液浓度高于外界溶液的浓度时细胞就吸水,反之则失水；而吸收矿质元素离子的多少,是由细胞膜上载体的种类和数量决定的,某种载体多,吸收它所运载的矿质元素离子就多,否则就少.
虽然二者存在差异，但两个吸收过程紧密联系,不可分割:一是吸收器官是相同的,即吸收的主要器官都是根,而且最活跃的部位均是成熟区的细胞（表皮细胞）；二是矿质元素离子一般先溶于水呈离子状态,以离子状态被吸收；而且矿质元素离子进入植物体后也是随着水分被运输到植物体的各个器官、组织.三是矿质元素离子被细胞吸收后,又会影响到细胞内外溶液的浓度,从而影响根细胞的吸水量.因此,根吸收矿质元素离子与吸收水分是两个相对独立的生理过程.植物细胞对离子的吸收具有选择性：其细胞学基础是膜上有特异性的离子载体，不同植物细胞上离子载体的种类和数量不一样，所以吸收离子的种类和速率不同。
论文作者:赵娟娟
论文发表刊物:《知识-力量》2018年11月上
论文发表时间:2018/10/29
标签：细胞论文; 细胞膜论文; 浓度论文; 离子论文; 溶液论文; 原生质论文; 植物论文; 《知识-力量》2018年11月上论文;