人教課標(biāo)實(shí)驗(yàn)版七年級(jí)上冊(cè)生物和細(xì)胞細(xì)胞的生活細(xì)胞的生活需要物質(zhì)和能量-“黃岡杯”一等獎(jiǎng)

細(xì)胞膜真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)的最外面，包著一層很薄的細(xì)胞膜。細(xì)胞膜把細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)與細(xì)胞外的環(huán)境分隔開來，具有保護(hù)細(xì)胞內(nèi)部的作用。用電子顯微鏡觀察細(xì)胞膜，并且對(duì)膜的化學(xué)成分進(jìn)行分析，可以知道細(xì)胞膜主要是由蛋白質(zhì)分子和脂類分子構(gòu)成的。在細(xì)胞膜的中間，是磷脂雙分子層（圖6），實(shí)際上包括兩層磷脂分子，這是細(xì)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(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都是可以運(yùn)動(dòng)的，而不是靜止的、固定不變的?？梢哉f，細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。細(xì)胞膜的這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)于它完成各種生理功能是非常重要的。細(xì)胞膜除了有保護(hù)細(xì)胞內(nèi)部等作用以外，還與細(xì)胞的內(nèi)外物質(zhì)交換有密切關(guān)系。活細(xì)胞時(shí)刻不停地與細(xì)胞周圍交換物質(zhì)，它要從外界選擇吸收細(xì)胞所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)將細(xì)胞在新陳代謝過程中產(chǎn)生的廢物排出去，這樣來維持細(xì)胞正常的生命活動(dòng)。物質(zhì)是怎樣通過細(xì)胞膜出入細(xì)胞的呢？物質(zhì)通過細(xì)胞膜出入細(xì)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(xì)胞膜到達(dá)低濃度的一邊（圖7），這種物質(zhì)出入細(xì)胞的方式叫做自由擴(kuò)散。例如，O2、CO2、甘油等物質(zhì)，由高濃度一邊通過細(xì)胞膜向低濃度一邊擴(kuò)散。第二種方式與自由擴(kuò)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(jìn)行物質(zhì)交換時(shí)，載體先與被選擇吸收的離子或其他物質(zhì)相結(jié)合（如同把貨物裝在船上一樣），然后通過細(xì)胞膜，在細(xì)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(yùn)輸?shù)降蜐舛鹊囊贿?，這種物質(zhì)出入細(xì)胞的方式叫做協(xié)助擴(kuò)散。例如，在紅細(xì)胞的細(xì)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(xì)胞膜而進(jìn)入細(xì)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(kuò)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(yùn)輸?shù)礁邼舛鹊囊贿?。例如，人的紅細(xì)胞中K+的濃度比血漿中K+的濃度要高出30倍，而紅細(xì)胞中Na+的濃度卻比血漿中Na+的濃度低6倍?？梢?，紅細(xì)胞具有不斷地積累K+的能力，以致不會(huì)使細(xì)胞膜內(nèi)外的K+和Na+的濃度達(dá)到平衡。因?yàn)檫@種物質(zhì)出入細(xì)胞的方式，一般是物質(zhì)從低濃度一邊運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫贿?，所以，需要消耗?xì)胞內(nèi)新陳代謝所釋放的能量。這種方式能夠保證細(xì)胞按照生命活動(dòng)的需要，主動(dòng)地選擇吸收所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，排出新陳代謝作用的廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)。因此，這種物質(zhì)出入細(xì)胞的方式叫做主動(dòng)運(yùn)輸?？梢?，主動(dòng)運(yùn)輸對(duì)于活細(xì)胞完成各項(xiàng)生命活動(dòng)有非常重要的作用。上面講述的物質(zhì)通過細(xì)胞膜出入細(xì)胞的三種方式，可以說明細(xì)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(xì)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