高中生物必修知识点总结4篇（精选）
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高中生物必修知识总结1
必修一《分子与细胞》重点句
第一章 走近细胞1.细胞是生物体的结构和功能的基本单位;细胞是一切动植物结构的基本单位。病毒没有细胞结构。
2.真核细胞和原核细胞的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。
3.细胞学说的主要内容：细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞的产物所构成;细胞是一具相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用;新细胞是从母细胞分裂产生。
4.生命系统的结构层次：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。 第二章 组成细胞的分子
5.细胞中的化学元素，分大量元素和微量元素。组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的，说明生物界和非生物界具统一性。
6.细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同，说明生物界与非生物界还具有差异性。
7.细胞内含量最多的有机物是蛋白质。蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。连接两个氨基酸分子的化学键(-NH-CO-)叫作肽键。
8.一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。蛋白质的功能有：结构蛋白、催化(酶)、运输(载体)、信息传递(激素)、免疫(抗体)等。
9.核酸是由核苷酸(由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成)连接而成的长链，是一切生物的遗传物质。是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。核酸分DNA和RNA两种。DNA由两条脱氧核苷酸链构成，碱基是A、T、G、C。RNA由一条核糖核苷酸链构成，碱基是A、U、G、C。
10.糖类是细胞的主要能源物质，分为单糖、二糖和多糖。多糖的基本组成单位是葡萄糖。植物体内的储能物质是淀粉，人和动物体内的储能物质是糖原(肝糖原和肌糖原)
11.脂质分脂肪、磷脂和固醇等。脂肪是细胞内良好的储能物质;磷脂是构成生物膜的重要成分;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血脂的运输。
12.生物大分子以碳链为骨架，由许多单体连接成多聚体。C是构成细胞的基本元素。
13.一般来说，水在细胞的各种化学成分中含量最多。水在细胞中以自由水和结合水两种形式存在，绝大部分是自由水。结合水是细胞结构和重要组成成分，自由水是细胞内的良好溶剂。
14.细胞中大多数无机盐以离子形式存在。无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。第三章 细胞的基本结构
15.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。磷脂双分子层是基本骨架，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。细胞膜具一定的流动性这一结构特点，具选择透过性这一功能特点。细胞膜的功能有：将细胞与外界环境分隔开;控制物质进出细胞(控制作用是相对的);进行细胞间的信息交流。
16.细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。
17.线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料。18.叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。19.核糖体是细胞内将氨基酸合成为蛋白质的场所。20.内质网是细胞内蛋白质的加工，以及脂质合成的车间。21.高尔基体与动物细胞的分泌物和植物细胞的细胞壁的形成有关。
22.溶酶体是消化车间。分离各种细胞器的方法是差速离心法。23.中心体与动物和某些低等植物细胞的有丝分裂有关。
24.细胞膜、细胞器膜和核膜，共同构成细胞的生物膜系统。在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。
25.细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。26.模型的形式包括物理模型、概念模型、数学模型等。
第四章 细胞的物质输入和输出
27.细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。原生质层相当于一层半透膜。
28.细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。细胞膜的流动镶嵌模型认为磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的。
29.物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输。大分子的运输是胞吞和胞吐。其中需要载体的是协助扩散和主动运输，消耗能量的是主动运输、胞吞和胞吐。
第五章 细胞的能量供应和利用
30.实验过程中可以变化的因素称为变量。人为改变的变量称为自变量;随着自变量的变化而变化的变量称为因变量;除自变量外能影响实验结果的变量称为无关变量。
31.除了一个因素以，其余因素都保持不变的实验叫作对照实验。一般设置对照组和实验组。
32.细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应统称为细胞代谢。
33.分子从常态变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
34.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。酶的催化作用具有高效性和专一性。酶的催化作用需要适宜的温度和pH。
35.ATP分子简式：A-P~P~P。细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。
36.有氧呼吸的三个阶段分别在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上进行， CO2在第二阶段产生，水在第三阶段产生。无氧呼吸在细胞质基质中进行。酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫作发酵。溴麝香草酚蓝鉴定CO2(蓝变绿变黄)，重铬酸钾鉴定酒精(橙色变成灰绿色)。
37.叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。这些色素分布在类囊体膜上。
38.光反应阶段是在类囊体膜上进行的，产物有[H]和ATP。暗反应阶段是在叶绿体基质中进行的，有光无光都可以进行。光合作用释放的氧全部来自水。
39.影响光合作用强度的环境因素有二氧化碳浓度、水分多少、光照强度、光的成分以及温度的高低等。
第六章 细胞的生命历程
40.细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。
41.自然状态下有性生殖的生物从受精卵开始，要经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体。细胞的增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
42.真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。43.连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成为止，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。细胞周期的大部分时间处于分裂间期。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。
44.分裂期分为四个时期：前期、中期、后期、末期。制作洋葱根尖有丝分裂装片的制作流程为：解离→漂洗→染色→制片。
45.细胞有丝分裂的重要意义，是将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去，因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性，对生物的遗传具重要意义。
46.无丝分裂：分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
47.细胞分化是基因选择性表达的结果，是生物个体发育的基础，有利于提高各种生理功能的效率。
48.细胞的全能性是指已分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。高度分化的植物细胞仍然保持着细胞全能性。已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。
49.细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，也称为细胞编程性死亡。
50.癌细胞的特征有：能够无限增殖、形态结构发生显著变化、表面发生变化。
51.致癌因子大致分为三类：物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。癌变是一种多基因累积效应。
高中生物必修知识总结2
必修二《遗传与进化》重点句
第一章 遗传因子的发现1.相对性状：同种生物的同一性状的不同表现类型。控制相对性状的基因，叫作等位基因。2.性状分离：在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。
3.假说-演绎法：观察现象、提出问题→分析问题、提出假说→设计实验、验证假说→分析结果、得出结论。测交：F1与隐性纯合子杂交。
4.分离定律的实质是：在减数分裂后期随同源染色体的分离，等位基因分开，分别进入两个不同的配子中。
5.自由组合定律的实质是：在减数第一次分裂后期同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
6.表现型指生物个体表现出来的性状，与表现型有关的基因组成叫作基因型。
第二章 基因和染色体的关系
7.减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比精(卵)原细胞减少了一半。
8.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂过程中。
9.一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞(一种基因型)。一个精原细胞经过减数分裂，形成四个精子(两种基因型)。
10.对于有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
11.同源染色体：配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来母方。同源染色体两两配对的现象叫作联会。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生交叉互换。
12.减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期，染色体不再复制。
13.男性红绿色盲基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿，叫交叉遗传。
14.性别决定的类型有XY型(雄性：XY，雌性：X-X)和ZW型(雄性：ZZ，雌性：ZW)。
第三章 基因的本质
15艾弗里通过体外转化实验证明了DNA是遗传物质。
16.因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
17.凡是具有细胞结构的生物，其遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。
18.DNA双螺旋结构的主要功能特点是：(1)DNA分子是由两条链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架;碱基排列内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A一定与T配对;G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。
19.DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板、原料、能量和酶(解旋酶、DNA聚合酶)。DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。
20.DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA分子上分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体(叶绿体和线粒体中的DNA上也有基因)。
21.遗传信息的传递是通过DNA分子的复制来完成的，从亲代DNA传到子代DNA，从亲代个体传到子代个体。
22.由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基排序)不同，因此，不同的基因含有不同的遗传信息(即：基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息)。
第四章 基因的表达
23.基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的，包括转录(在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成。)和翻译(在细胞质中，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程)两个过程。
24.遗传密码是指mRNA上的碱基排序。
25.密码子是指mRNA上的决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。密码子有64种，其中，决定氨基酸的有61种，3种是终止密码子。
26.基因对性状的控制方式有两种：一是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状;二是基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
27.生物个体基因型和表现型的关系是：基因型是性状表现的内在因素，而表现型则是基因型的表现形式。在个体发育过程中，表现型不仅要受到基因型的控制，也要受到环境条件的影响，表现型是基因型和环境相互作用的结果。
第五章 基因突变及其他变异
28.基因突变：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。基因突变在生物界中是普遍存在的;基因突变是随机发生的、频率很低的、不定向的、少利多害的。
29.基因突变是新基因产生的途径;是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。是诱变育种的理论基础。
30.基因重组：指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。包括自由组合、同源染色体联会时非姐妹染色单体的交叉互换和基因工程。是杂交育种的理论基础。
31.染色体变异包括染色体结构的变异(缺失、增加、移接、颠倒)和染色体的数目变异(一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少)。
32.染色体组：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育和全部遗传信息。
33.二倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组。
34.多倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组。多倍体植株的特点是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
35.人工诱导多倍体的方法有：低温处理和用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素作用于分裂前期的细胞，抑制纺锤体的形成。
36.单倍体：由配子发育成的个体。特点是植株长得弱小，而且高度不育。利用单倍体植株培育新品种能明显缩短育种年限。
37.人类遗传病主要分为单基因遗传病(受一对等位基因控制，常显多并软，常隐白聋苯，伴X隐色盲血友，伴X显抗维生素D佝偻病)、多基因遗传病(受两对以上等位基因控制)和染色体异常遗传病三大类。
38.人类基因组计划的目的是测定人类基因组的DNA全部碱基序列。
第六章 从杂交育种到基因工程
39.基因的“剪刀”：限制酶;基因的“针线”：DNA连接酶;基因的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒等。
40.基因工程的操作步骤：提取目的基因→目的基因与运载体结合(基因表达载体的构建)→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。
第七章 现代生物进化理论
41.自然选择学说包括：过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。遗传和变异是生物进化的内在因素，生存斗争推动着生物的进化，它是生物进化的动力。变异是不定向的，自然选择是定向的，自然选择决定着生物进化的方向。
42.种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群是生物进化的基本单位。
43.一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫这个种群的基因库。在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫作基因频率。
44.突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组产生进化的原材料。基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
45.物种：能够在自然下相互交配并且产生可育后代的一群生物。46.隔离是物种形成的必要条件。包括地理隔离和生殖隔离。新物种形成的标志：出现生殖隔离。
47.共同进化：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。48.生物多样性主要包括：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
高中生物必修知识总结3
必修三《稳态与环境》重点
第一章 人体的内环境与稳态1.内环境：由细胞外液(血浆、组织液和淋巴)构成的液体环境。2.高等的多细胞动物，它们的体细胞只有通过内环境，才能与外界环境进行物质交换
3.细胞外液的理化性质主要是：渗透压、酸碱度和温度。血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含有关。
4.稳态：正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。内环境稳定是机体进行正常生命活动的必要条件。
5.神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态主要调节机制。
第二章 动物和人体生命活动的调节
6. (多细胞)动物神经调节的基本方式是反射，完成反射的结构基础是反射弧。它由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分组成。
7.兴奋：指动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。
8.静息电位：外正内负;兴奋部位的电位：外负内正。9.神经冲动在神经纤维上的传导是双向的。
10.由于神经递质只存在于突触前膜的小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上，因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
11.调节人和高等动物生理活动的高级中枢是大脑皮层。12.激素调节：由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节。
13.在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫作反馈调节。分为正反馈调节和负反馈调节。
14.激素调节的特点：微量和高效;通过体液运输;作用于靶器官、靶细胞。相关激素间具有协同作用或拮抗作用。
15.体液调节：激素等化学物质(除激素以外，还有其他调节因子，如CO2等)，通过体液传送的方式对生命活动进行调节。激素调节是体液调节的主要内容。
16.单细胞动物和一些多细胞低等动物只有体液调节。
17.动物体的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节，但神经调节仍处于主导地位。
18.免疫系统的组成：免疫器官、免疫细胞(吞噬细胞和淋巴细胞)和免疫活性物质(抗体、淋巴因子、溶菌酶等)。19.免疫系统的功能：防卫、监控和清除。
第三章 植物的激素调节20.向光性实验发现：感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端，而向光弯曲的部位在尖端下面的一段，向光的一侧生长素分布少，生长的慢，背光的一侧生长素分布多，生长的快。
21.植物激素：由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。22.极性运输：生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输。
23.生长素的作用表现出两重性：既能促进生长，也能抑制生长;既能促进发芽，也能抑制发芽;既能防止落花落果，也能疏花疏果。一般说，低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
24.植物的生长发育过程，在根本上是基因在一定时间和空间上程序性表达的结果。
25.在没有受粉的雌蕊柱头上涂一定浓度的生长素溶液可获得无子果实。
第四章 种群和群落
26.种群密度：种群在单位空间内的个体数。种群密度是种群最基本的数量特征。
27.种群的特征包括：种群密度、出生率和死亡率、迁入和迁出率、年龄组成和性别比例。28.调查种群密度的方法：样方法、标志重捕法、抽样检测法、取样器取样进行采集、调查的方法。
29.K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。30.“J”型增长的数学模型：Nt=N0λt。其中N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。
31.群落：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
32.丰富度：群落中物种数目的多少。
33.种间关系包括：竞争、捕食、互利共生和寄生等。34.群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。35.演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。分为初生演替和次生演替。
第五章 生态系统及其稳定性
36.由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。地球上最大的生态系统是生物圈，生物圈包括地球上的所有生物及其无机环境。37.生态系统的结构包括：生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者)和营养结构(食物链和食物网)。38.食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。生态系统的物质循环和能量流动就是沿着食物链和食物网这种渠道进行的。
39.生态系统的能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。其特点是单向流动和逐级递减。
40.在相邻两个营养级之间的能量传递效率大约是10%～20%。营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。越是位于能量金字塔顶端的生物，得到的能量越少，而通过生物富集作用，体内的有害成分却越多。
41.生产者所固定的太阳能的总量便是流经这个生态系统的总能量。
42.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
43.生态系统的物质循环具有全球性和反复利用的特点。
44.生态系统的功能：能量流动、物质循环和信息传递。45.信息的种类：物理信息、化学信息和行为信息。46.生命活动的正常进行，离不开信息的作用;生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。信息还能够调节生物的关系，以维持生态系统的稳定。47.负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础。48.抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。49.恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。50.抵抗力稳定性大，则恢复力稳定性就小，反之亦是。一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。
第六章 生态环境的保护51.全球性生态环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减等。52.生物多样性包括：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性53.生物多样性的价值：潜在价值、间接价值(生态功能)、直接价值
高中生物必修知识总结4
一、脂溶性的非极性分子在任何细胞中都以自由扩散方式穿过磷脂双分子层
脂溶性的非极性分子包括甘油、脂肪酸、苯、脂溶性维生素、O2等。
由于细胞膜中含有大量磷脂，并形成双分子层构成细胞膜的基本支架，根据相似相溶原理，这些物质就能直接穿过脂双层而进出细胞。当然，它们是进还是出，则完全取决于细胞内外浓度差：若细胞外浓度高就进入细胞，若细胞内浓度高就流出细胞，动力都是来自浓度差。由此可见，这些物质出入细胞的方式属于自由扩散，扩散的最终结果使这些物质在细胞内外保持平衡，若不能保持平衡就会一直扩散下去。(马上点标题下“高中生物”关注可获得更多知识干货，每天更新哟!)
二、非脂溶性的极性分子和带电离子通过膜蛋白以不同的方式进出细胞
1.水等分子量很小的极性小分子物质通过特殊通道以自由扩散的方式穿过膜。水、二氧化碳、乙醇、尿素等极性小分子不溶于脂，因而不能像脂溶性物质那样直接穿过磷脂双分子层，但它们却是典型的以自由扩散方式穿过膜的物质。
那么它们是怎样进行自由扩散的呢?目前弄得比较清楚的是水的自由扩散过程。科学家研究发现，在细胞的膜蛋白中有一类具有通道作用的蛋白质，叫做通道蛋白，在通道蛋白中又有一种是专门提供给水进出细胞的，叫水的通道，这种水的通道的典型特征是具有特定大小的孔径，这种孔径可以保证水的通过，但其他物质却不能通过，并且这种水的通道是始终开放着的，所以细胞内外的水分子只要存在浓度差，就会由高浓度一侧穿过该通道进入低浓度一侧，使细胞两侧的水分子浓度保持平衡。
这类物质的自由扩散和脂溶性物质的自由扩散的主要区别表现在途径上：一个是通过磷脂双分子层，一个是通过通道蛋白。
2.葡萄糖和氨基酸等分子量较大的极性小分子通过载体以协助扩散和主动运输两种方式出入细胞葡萄糖和氨基酸等小分子颗粒因为是极性分子，不溶于脂，同时细胞膜上又缺乏相应的通道蛋白，所以它们既不能以自由扩散方式穿过脂双层，也不能像水那样通过通道来进行自由扩散。
但细胞膜上有能分别与葡萄糖和氨基酸等小分子特异性结合的载体蛋白，这种载体蛋白能通过与相应物质发生特异性结合，使蛋白质的构象发生变化，从而实现对相应物质的跨膜运输。这种跨膜运输当把所运输的物质由高浓度一侧运输到低浓度一侧时，不需消耗细胞代谢所产生的能量，是一个协助扩散的过程;但若是把所运输的物质由低浓度一侧运输到高浓度一侧时，则需消耗细胞代谢所产生的能量，是一个主动运输的过程。
例如，人体消化道内的葡萄糖和氨基酸因浓度一般低于消化道上皮细胞，所以它们吸收到人体内的过程是主动运输;而红细胞等组织细胞因葡萄糖和氨基酸的浓度低于它们所处的内环境，所以吸收的方式一般是协助扩散。有人为了探究小肠上皮细胞是否一定以主动运输方式吸收葡萄糖，将小肠上皮细胞分别放在葡萄糖浓度高于小肠上皮细胞和葡萄糖浓度低于小肠上皮细胞的葡萄糖溶液中，通过观察小肠上皮细胞的耗氧量来确定葡萄糖的运输方式，结果发现小肠上皮细胞在外界葡萄糖浓度高于小肠上皮细胞时，耗氧量明显低于外界葡萄糖浓度低于小肠上皮细胞时的耗氧量。而放在高浓度葡萄糖溶液中的小肠上皮细胞，开始耗氧相对较慢，但随着细胞外的葡萄糖不断被吸收，在某一时刻，小肠上皮细胞的耗氧量会突然增加。耗氧量增加其实是细胞消耗ATP增加的表现，所以上述实验证明了小肠上皮细胞既可以通过主动运输方式吸收葡萄糖，也可以通过协助扩散方式吸收葡萄糖。具体哪种方式则是取决于细胞内外的葡萄糖浓度差。
3.Na+、K+、Ca2+等带电离子通过通道和载体以自由扩散、协助扩散和主动运输三种方式出入细胞
Na+、K+、Ca2+等带电离子因为带有电荷，显然不能以自由扩散方式穿过磷脂双分子层，但这并不意味着它们就不能进行自由扩散，事实上不同的离子在不同的条件下可以以自由扩散、协助扩散和主动运输三种方式出入细胞。
有些离子可以通过自由扩散出入细胞。细胞膜上通道蛋白除了前面提到的水通道之外，还有一些门通道，如Na+通道、K+通道等。这些门通道同样具有专一性，如Na+通道只能让Na+通过，K+通道只让K+通过。但与水通道不同的地方是：水通道是连续开放的，水分子只要在通道两侧有浓度差存在，就会穿过通道;门通道的开放是不连续的，只有在特定条件刺激下，门通道被瞬时打开，相应的粒子才能穿过通道，并且是由高浓度一侧流到低浓度一侧，可见此时的穿越方式应属于自由扩散。典型的例子是神经细胞在受到刺激时，细胞的膜电位会由外正内负变成外负内正，这主要是由于细胞外高浓度Na+通过Na+通道的瞬时打开自由扩散到细胞内的结果。
不过离子通道的开启时间是极短的，一般在几毫秒后，通道关闭，这种自由扩散就会停止，所以Na+、K+不能通过这些门通道的自由扩散而使细胞内外的Na+、K+离子保持平衡。