2.7 C3 植物和 C4 植物光合作用的比较
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C3 植物
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C4 植物
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光反应
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叶肉细胞的叶绿体基粒
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叶肉细胞的叶绿体基粒
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暗反应
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叶肉细胞的叶绿体基质
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维管束鞘细胞的叶绿体基质
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CO2 固定
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仅有 C3 途径
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C4 途径—→ C3 途径
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2.8 C4 植物与 C3 植物的鉴别方法
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方法
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原 理
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条件和过程
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现象和指标
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结 论
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在强光照、干旱、高
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生长状况：
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生理
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正常生长
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温、低
CO2 时， C4
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正常生长：
C4 植物
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学方
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或
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植物能进行光合作
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枯萎死亡：
C3 植物
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法
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密闭、强光照、 干旱、
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枯萎死亡
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用， C3 植物不能。
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高温
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形态
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过叶脉横切，装片
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①是否有两圈花细
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维管束鞘的结构差
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胞围成环状结构
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是： C4 植物
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学方
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异
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②鞘细胞是否含叶 否：C3 植物
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法
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绿体
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①合成淀粉的场所
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出现蓝色：
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出现①现象时：
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叶片脱绿→加碘→ ①蓝色出现在维管
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化学
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不同
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C4 植物
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过叶脉横切→制片
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束鞘细胞
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方法
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②酒精溶解叶绿素
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出现②现象时：
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→观察
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②蓝色出现在叶肉
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③淀粉遇面碘变蓝
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C3 植物
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细胞
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2.9 C4 植物中 C4 途径与 C3 途径的关系
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草酰乙酸 (C4)
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苹果酸
C4
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苹果酸
C4
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NADP +
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NADPH
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NADP +
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NADPH
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PEP 羧化酶
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CO2
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AMP
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ATP
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CO2
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暗反应
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磷酸烯 醇式
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丙酮酸
C3
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丙酮酸
C3
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丙酮酸（ C3 ）
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C5
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（ CH2 O）
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叶肉细胞
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维管束鞘细胞
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注：磷酸烯醇式丙酮酸英文缩写为PEP。
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2.10 C4 植物比 C3 植物光合作用强的原因
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C3 植物
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C4 植物
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结构原因：
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以育不良，无花环型结构，无
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发育良好， 花环型， 叶绿体大。
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维管束鞘细胞的结构
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叶绿体。
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暗反应在此进行。有利于产物
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光合作用在叶肉细胞进行，淀
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运输，光合效率高。
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粉积累，影响光合效率。
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生理原因：
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只有磷酸核酮糖羧化酶。
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两种酶均有。
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PEP 羧化酶
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磷酸核酮糖羧化酶与
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CO2 亲和
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PEP 羧化酶与 CO2 亲和力大，
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磷酸核酮糖羧化酶
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力弱，不能利用低
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CO2。
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利用低
CO2 能力强。
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2.11 光能利用率与光合作用效率的关系
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光能利用率
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光合作用制造的有机物所含的能量
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照在地面上的总能
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＝
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照在该地面的总的光能
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量中被转移的能量
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概念
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光合作用效率
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＝
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光合作用制造的有机物所含的能量
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参与光合作用的能
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量中被转移的能量
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光合作用吸收的光能
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热能损失
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去向
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光能损失→荧光、磷光
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光能→电能→化学能（贮存）
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延长光合作用时间
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关系
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提高光能利用率
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增加光合作用面积
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控制光照强弱
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提高光合作用效率
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二氧化碳供应
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必需矿质元素供应
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2.12 影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系
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延长光合作用时间
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提高复种指数：改一年一季为一年多季
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增加光合作用面积
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合理密植
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套种（不同时播种） 、间作（同时播种）
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温度
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提
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因地制宜：阳生植物种阳地
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高
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光
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控制光照强弱
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阴生植物种阴地
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光
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影
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能
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光质影响：蓝紫光照，蛋白质和脂类多
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响
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利
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光
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用
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红光照，糖类增多
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合
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率
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作
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增加二氧化碳供应
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通风透光，增施农家肥；人工增
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CO2 （温室）
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CO2
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用
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N：
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的
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外
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ATP 、 NADP +的成分
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界
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必需矿质元素供应
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P：
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矿物质
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因
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K：糖类的合成和运输
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素
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Mg ：叶绿素的成分
水
2.13 光合作用实验的常用方法
可同时使用
半叶法（遮盖法） 光合作用产生淀粉 割主叶脉法
密封法 验证（探索）光合作用需
CO2 并放 O2、光强的影响
验证（探索）光合
作用中物质的转变
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打孔法（抽气法）
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光质对光合作用的影响
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同位素标记法
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分光法
2.14 植物对水分的吸收和利用
2.14.1 植物对水分的吸收
吸胀吸水
水
分
的
吸
收
液泡尚未形成或消失
通过亲水物质的亲水性吸水
主要由成熟细胞的中央液泡构成渗透系统
吸水原理
通过渗透作用吸水
渗透系统 隔着半透膜的两种溶液构成的体系
渗透吸水
发生条件
渗透压
植物细胞构
成渗透系统
①具有半透膜
②膜两侧溶液具有浓度差
溶液与纯水达平衡时，溶液一方所承受的外压差。
由细胞膜、液泡膜、两膜之间的细胞质构成
原生质层
看作一层半透膜（本质是选择透过性）
①植物细胞与土壤溶液之间构成
两个系统
②每两个植物细胞之间构成
2.14.2 扩散作用与渗透作用的联系与区别
扩散作用 物质由相对多（密度高）的地方向相对少（密度低）的地方运动的过程，叫扩散
联系 物质由高到低的移动方式，利用物质本身的属性，不需要能量
区别 特指溶剂分子（如水、酒精等）的扩散，需特定的条件
渗透作用 溶剂分子的扩散叫渗透，具备一定条件才能发生
2.14.3 半透膜与选择透过性膜的区别与联系
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半透膜
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选择透过性膜
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概念
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小分子、离子能透过，大分子不能透过
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水自由通过，被选择的离子和其它小分子可以通
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过，大分子和颗粒不能通过
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性质
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半透性（存在微孔，取决于孔的大小）
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选择透过性（生物分子组成，取决于脂质、蛋白
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质和 ATP）
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状态
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活或死
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活
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材料
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合成材料或生物材料
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生物膜（磷脂和蛋白质构成的膜）
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物质运
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不由膜决定，取决于物质密度
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水和亲脂小分子：不由膜决定，取决于物质密度
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动方向
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离子和其它小分子：膜上载体（蛋白质）决定
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功能
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渗透作用
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渗透作用和其它更多的生命活动功能
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共同点
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水自由通过，大分子和颗粒都不能通过
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