人教課標實驗版七年級上冊生物和細胞細胞的生活細胞的生活需要物質(zhì)和能量-“黃岡杯”一等獎

細胞膜真核細胞的細胞質(zhì)的最外面，包著一層很薄的細胞膜。細胞膜把細胞內(nèi)的物質(zhì)與細胞外的環(huán)境分隔開來，具有保護細胞內(nèi)部的作用。用電子顯微鏡觀察細胞膜，并且對膜的化學成分進行分析，可以知道細胞膜主要是由蛋白質(zhì)分子和脂類分子構成的。在細胞膜的中間，是磷脂雙分子層（圖6），實際上包括兩層磷脂分子，這是細胞膜的基本支架。在磷脂雙分子層的外側(cè)和內(nèi)側(cè)，有許多球形的蛋白質(zhì)分子，它們以不同的深度鑲嵌或者貫穿在磷脂雙分子層中，或者覆蓋在磷脂雙分子層的表面。構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都是可以運動的，而不是靜止的、固定不變的。可以說，細胞膜具有一定的流動性。細胞膜的這種結構特點，對于它完成各種生理功能是非常重要的。細胞膜除了有保護細胞內(nèi)部等作用以外，還與細胞的內(nèi)外物質(zhì)交換有密切關系?；罴毎麜r刻不停地與細胞周圍交換物質(zhì)，它要從外界選擇吸收細胞所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，同時將細胞在新陳代謝過程中產(chǎn)生的廢物排出去，這樣來維持細胞正常的生命活動。物質(zhì)是怎樣通過細胞膜出入細胞的呢？物質(zhì)通過細胞膜出入細胞的方式主要有三種。第一種方式是被選擇吸收的物質(zhì)從高濃度的一邊通過細胞膜到達低濃度的一邊（圖7），這種物質(zhì)出入細胞的方式叫做自由擴散。例如，O2、CO2、甘油等物質(zhì)，由高濃度一邊通過細胞膜向低濃度一邊擴散。第二種方式與自由擴散很相似，所不同的是必須有載體蛋白質(zhì)來協(xié)助完成。在進行物質(zhì)交換時，載體先與被選擇吸收的離子或其他物質(zhì)相結合（如同把貨物裝在船上一樣），然后通過細胞膜，在細胞膜的另一側(cè)把離子或其他物質(zhì)釋放出來。由于有載體的協(xié)助，能夠從高濃度的一邊運輸?shù)降蜐舛鹊囊贿叄@種物質(zhì)出入細胞的方式叫做協(xié)助擴散。例如，在紅細胞的細胞膜上有一種蛋白質(zhì)分子，它是葡萄糖的載體，能夠攜帶葡萄糖通過細胞膜而進入細胞的內(nèi)部。第三種方式，也必須有載體的協(xié)助，但是，它與協(xié)助擴散有所不同，這就是被選擇吸收的物質(zhì)是從低濃度的一邊運輸?shù)礁邼舛鹊囊贿?。例如，人的紅細胞中K+的濃度比血漿中K+的濃度要高出30倍，而紅細胞中Na+的濃度卻比血漿中Na+的濃度低6倍。可見，紅細胞具有不斷地積累K+的能力，以致不會使細胞膜內(nèi)外的K+和Na+的濃度達到平衡。因為這種物質(zhì)出入細胞的方式，一般是物質(zhì)從低濃度一邊運輸?shù)礁邼舛纫贿?，所以，需要消耗細胞?nèi)新陳代謝所釋放的能量。這種方式能夠保證細胞按照生命活動的需要，主動地選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出新陳代謝作用的廢物和對細胞有害的物質(zhì)。因此，這種物質(zhì)出入細胞的方式叫做主動運輸?？梢?，主動運輸對于活細胞完成各項生命活動有非常重要的作用。上面講述的物質(zhì)通過細胞膜出入細胞的三種方式，可以說明細胞膜是一種選擇透過性膜。這種膜可以讓水分子自由通過，細胞要選擇吸收的離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和