高考一轮复习 必修1 3.10 生物膜的流动镶嵌模型.ppt

第十课时 生物膜的流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式,考点一 细胞膜结构和功能,【基础知识整合】,1．成分： 、 、糖类,磷脂分子,蛋白质,3．结构特点：具有,,流动性,【知识拓展】,一、细胞膜的成分及功能 1．细胞膜的化学成分、比例及各自功能：磷脂(55%～57%，构成细胞膜的基本骨架)、蛋白质(约40%，细胞膜功能的主要承担者)、糖类(2%～10%，细胞的识别) 2．体现细胞膜流动性的实例 细胞融合、变形虫变形、白细胞吞噬细菌(胞吞)、分泌蛋白的分泌(胞吐)、温度改变时膜的厚度改变、动物细胞吸水膨胀失水皱缩等3．提取细胞膜的实验 材料——哺乳动物成熟红细胞；优点：无核膜和各种细胞器膜；原理方法：放入清水中吸水涨破，离心分离提纯 注意：不能用鸡等的红细胞，必须用哺乳动物的成熟红细胞 4．细胞膜选择透过性实验探究 (1)可利用细胞液有颜色的植物组织，将其放入无色溶液中，然后用高温、强酸或强碱处理，观察处理前后有无溶液颜色的变化 (2)将种子切开，放入红墨水中，胚部分不被染红，而胚乳部分被染红二、生物膜的流动镶嵌模型 1．组成成分及其在膜中的分布(见下图),2．结构特点：流动性 (1)原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。

(2)表现：变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等 (3)影响因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度高出一定范围，则导致膜的破坏 (4)实例 ①质壁分离和复原实验； ②变形虫捕食和运动时伪足的形成； ③白细胞吞噬细菌； ④胞吞与胞吐； ⑤受精时细胞的融合过程； ⑥动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程； ⑦细胞杂交时的细胞融合(如人鼠细胞融合)总之，膜的组成、结构和功能可表示为下图：,【典例精析】,【例1】脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的人工膜单层脂分子铺展在水面上时，极性端(亲水)与非极性端(疏水)排列是不同的，搅拌后形成双层脂分子的球形脂质体1)脂质体的形成是由于某种原因使磷脂分子结构同时具有 的特点 (2)将脂质体置于清水，一段时间后发现，脂质体的形态、体积没有变化，这一事实说明 (3)根据细胞膜的基本支架是 ，可以推测水分子的跨膜运输不是真正的自由扩散，它最可能与膜上 (成分)有关美国科学家彼得·阿格雷试图从人血红细胞、肾小管壁细胞膜上寻找这种蛋白质 ——CHIP28，他以这两种细胞为实验材料的最可能依据是 。

亲水性和疏水性,,磷脂双分子层,蛋白质,,,(4)简述证明CHIP28确实与水分子运输有关的实验基本思路解析】通过脂质体的研究，人们对细胞膜的认识更进一步细胞膜的化学成分有磷脂分子和蛋白质分子，其中磷脂分子有疏水的尾和亲水的头部，蛋白质分子是亲水的这样水分子在通过细胞膜时可能与膜上的蛋白质结合，从而进出细胞美国科学家选择人的红细胞和肾小管壁细胞的原因可从要寻找的与水进出细胞有关的蛋白质的特点去考虑考点二 物质跨膜运输的方式及其影响因素,【基础知识整合】,物质跨膜运输的方式 1．被动运输 (1) ：不需要载体和能量，如水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯等 (2)协助扩散：需要 ，但不需要 ，如红细胞吸收葡萄糖 2．主动运输：既需要 协助，又需要消耗 ，如细胞吸收K＋、Na＋、Ca2＋、氨基酸等 3．物质跨膜运输的方式说明生物膜的结构特性是 ，功能特性是 自由扩散,载体,ATP,ATP,载体,流动性,选择透过性,【知识拓展】,4．大分子物质以 和 方式进出细胞，这与细胞膜的 有关，但不属于跨膜运输。

流动性,胞吞,胞吐,图例,举例,2．胞吞、胞吐：是大分子和颗粒物质进出细胞的方式，这两种方式虽然最终通过了生物膜，但实质上，这些物质并没有真正的穿过生物膜例如，白细胞吞噬大肠杆菌、变形虫吞噬有机物颗粒、胰腺细胞分泌胰岛素等 3．在细胞的生命活动过程中，主动运输起到了重要作用，它使细胞能主动地从外界吸收被选择的物质，供生命活动利用同样，细胞也能利用主动运输把新陈代谢产物排出细胞外总之，细胞通过主动运输，摄取、积累物质以及不断排出代谢废物，从而维持细胞组成成分的动态稳定，保证生命活动的正常进行4．影响跨膜运输的因素 (1)影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差 (2)影响协助扩散的因素： ①细胞膜内外物质的浓度差 ②细胞膜上运载物质的载体数量 (3)影响主动运输的因素： ①载体：是细胞膜上的一类蛋白质 a．载体具有特异性，运输不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数目也不同 b．载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增加 ②能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等4)影响物质运输速率的曲线分析,①物质浓度(在一定浓度范围内)对运输速率的影响曲线： a．自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧，其动力是两侧溶液的浓度差，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率与物质浓度成正比。

b．协助扩散或主动运输的共同特点是都需要载体协助，在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，达到一定物质浓度时，由于受膜上载体的数量的限制，运输速率不再随浓度增大而增大②氧气浓度对物质运输速率的影响曲线： a．自由扩散和协助扩散统称为被动运输，其运输方向都是从高浓度一侧到低浓度一侧，其运输的动力都是浓度差，不需要ATP，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓度增大而改变 b．主动运输方式既需要载体协助又需要消耗ATP在氧气浓度为零时，通过细胞无氧呼吸供能，但无氧呼吸产生ATP较少，所以运输速率较低，在一定范围内随氧气浓度升高，有氧呼吸加强，产生的ATP逐渐增多，所以运输速率不断加快，当氧气浓度足够高时，ATP供应充足，但由于受到载体数量的限制，运输速率不再随氧气浓度增大而加快总结提升】要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键： ①分析被运输的物质是否通过细胞膜； ②明确被运输物质微粒的性质(大分子、小分子、离子)； ③分析物质通过细胞膜的转运方向(高浓度→低浓度，低浓度→高浓度)、是否需要载体协助、是否需要消耗ATP典例精析】,【例2】(2011全国)将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间，撕取外表皮，先用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。

若在该实验过程中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲，细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙，则甲、乙的关系，以及实验过程中水分进出细胞的方式为( ) A．甲乙，被动运输 C．甲乙，主动运输 D．甲＝乙，主动运输,B,【解析】将紫色的洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，由于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液比细胞液的浓度高，所以细胞通过被动运输失去水分而发生质壁分离将已发生质壁分离的细胞放入蒸馏水中，由于细胞液的浓度大于蒸馏水的浓度，细胞通过渗透作用吸收水分，因为蒸馏水的浓度小于完全营养液的浓度，所以蔗糖溶液处理前的细胞液浓度甲大于水分不再增加时的细胞液浓度乙例3】下图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为( ),A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．被动运输,【解析】本题主要考查物质跨膜运输方式的特点据图可知，该植物根从土壤中吸收某矿质离子，既需要细胞膜上载体蛋白的协助，又需要消耗ATP，符合主动运输的特点C,课时练习十一,一、选择题(每小题只有一个正确选项),1．某种植物细胞在浓度分别为200mmol/L和400mmol/L的M物质溶液中，细胞吸收M的速率都是10mmol/min。

对此结果最合理的解释是( ) A．细胞吸收M的方式为自由扩散 B．细胞吸收M的方式为主动运输 C．细胞吸收M需要载体蛋白的参与 D．所需能量供应不足,C,2．下列关于物质跨膜运输的叙述不正确的是( ) A．人体内红细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式不同 B．叶肉细胞中的CO2进入叶绿体和排出细胞外的方式完全相同 C．海带细胞通过主动运输积累I－等溶质，通常不会在海水中发生质壁分离 D．酶解法制备的原生质体置于等渗溶液中，几乎无水分子进出细胞,D,3．下图表示动物肌肉细胞细胞膜转运部分物质示意图，与图中信息不相符的是( ) A．甲侧为细胞外，乙侧为细胞内 B．Na＋既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输 C．图示中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是ATP D．图示中葡萄糖跨膜运输方式与细胞吸收甘油相同,D,4．右图中曲线a、b表示物质 跨 (穿) 膜运输的两种方式，下 列表述正确的是( ) A．脂溶性小分子物质不能通 过方式a运输 B．与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面 C．方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关 D．抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响,C,5．关于下面概念图的分析，正确的是( ) A．①和②所示的过程都需要消耗细胞内ATP水解释放的能量 B．只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质 C．大分子只有通过①所示的过程才能进入细胞 D．果脯腌制时蔗糖进入细胞与过程①和②有关,B,6．线粒体上的基因表达产生的酶，与线粒体的功能有关。

若线粒体DNA受损伤，则下列过程受影响的有几项( ) ①细胞内遗传信息的表达 ②垂体分泌生长激素 ③肺泡细胞吸收氧气 ④人胃细胞吸收酒精 ⑤细胞有丝分裂过程中染色体的移动 ⑥人成熟红细胞吸收葡萄糖 A．一项 B．二项 C．三项 D．四项,【解析】线粒体是有氧呼吸的主要场所，若线粒体DNA受损伤，则ATP的形成受影响肺泡细胞吸收氧、胃细胞吸收酒精属于自由扩散，红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，三者均不需要消耗能量其他几项生命活动均需要消耗ATP，所以受影响的有三项C,7．下图为物质运输方式的概念图，下列有关叙述正确的是( ) A．通过①所示过程进入细胞需要载体蛋白的协助 B．②所示过程能逆浓度梯度跨膜运输物质 C．需要消耗细胞中ATP水解释放的能量的过程是①②③ D．蜜饯腌制时蔗糖进入细胞与过程②有关,B,8．下图表示正常情况下，不同物质穿过细胞膜进入细胞的四种情况若在X点加入有氧呼吸抑制剂，下列曲线中一定会发生明显变化的是( ),C,【解析】据曲线分析可知，A、B、D可能是被动运输，C为主动运输加入有氧呼吸抑制剂，会抑制有氧呼吸进而抑制主动运输过程9．如图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，有关叙述不正确的是( ) A．a是指磷脂分子的尾部，具有疏水性 B．c指磷脂分子的头部，具有亲水性 C．细胞膜内外侧结构具有对称性 D．细胞膜具有一定的流动性主要是因为构成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子大多可以运动,C,【解析】磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸组成的，磷酸“头”部(c)是亲水端，脂肪酸“尾”部(a)是疏水端。

细胞膜为细胞的边界，在细胞膜的外侧分布着具有识别作用的糖蛋白，而在细胞膜的内侧没有糖蛋白的分布，细胞膜内外侧结构不具有对称性细胞膜具有一定的流动性主要因为构成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子大多可以运动10．下图表示细胞膜的亚显微结构， 其中a和b为两种物质的运输方式，下列对细胞膜结构和功能的叙述正确的是( ) A．组成细胞膜的化学元素是C、H、O、N B．由②可知细胞膜是双层膜 C．a表示自由扩散，b表示主动运输 D．若Ⅰ侧为肠道，那么Ⅱ侧则是毛细血管腔,C,【解析】细胞膜的。