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1、高考生物大一轮复习 第四章 生物膜的流动镶嵌模型物质跨膜运输的方式课件 新人教版必修本讲稿第一页，共四十二页细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出第第4 4章章本讲稿第二页，共四十二页第第2、3节生物膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运输的方式节生物膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运输的方式本讲稿第三页，共四十二页一、对生物膜结构的探索历程脂质脂质蛋白质蛋白质脂质脂质本讲稿第四页，共四十二页时间实例(实验)结论(假说)1925年红细胞膜中脂质铺展成单分子层后是细胞表面积的_倍细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层1959年电镜下细胞膜呈现暗亮暗三层结构生物膜由_ _三层构成1970年人、鼠细胞融合实验细胞
2、膜具有_1972年总结前人成果提出了生物膜的_模型2蛋白质蛋白质脂脂流动性流动性流动镶嵌流动镶嵌质质蛋白质蛋白质本讲稿第五页，共四十二页二、细胞膜的结构流动镶嵌模型1_：构成膜的基本支架。2蛋白质：有的_在磷脂双分子层表面，有的部分或全部_磷脂双分子层中，有的_于整个磷脂双分子层。3糖被：由_铺在细胞膜的外表面组成。磷脂双分子层磷脂双分子层镶镶嵌入嵌入贯穿贯穿糖蛋白糖蛋白本讲稿第六页，共四十二页三、物质进入细胞的方式1小分子物质跨膜运输的方式(1)被动运输高浓度高浓度低浓度低浓度高浓度高浓度低浓度低浓度载体蛋白载体蛋白本讲稿第七页，共四十二页低浓度低浓度高浓度高浓度载体蛋白载体蛋白能量能量(A
3、TP)本讲稿第八页，共四十二页细胞膜细胞膜囊泡囊泡囊泡囊泡融合融合本讲稿第九页，共四十二页1生物膜各成分的含量及作用流动镶嵌模型：生物膜的流动镶嵌模型及生物膜的结构特点和功能特性 本讲稿第十页，共四十二页成分比例/%作用脂质约50磷脂构成细胞膜的重要成分蛋白质约40细胞膜的功能主要由蛋白质行使糖类约210构成糖蛋白或糖脂本讲稿第十一页，共四十二页细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还含有少量的糖类和胆固醇。脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。本讲稿第十二页，共四十二页2生物膜结构特点：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
4、、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。本讲稿第十三页，共四十二页(4)实例质壁分离和复原实验；变形虫捕食和运动时伪足的形成；白细胞吞噬病菌；胞吞与胞吐；受精时细胞的融合过程；动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；细胞杂交时的细胞融合(如人鼠细胞融合)。本讲稿第十四页，共四十二页本讲稿第十五页，共四十二页本讲稿第十六页，共四十二页(1)磷脂分子状态：双分子层排列构成膜的基本骨架。作用：脂质、脂溶性物质更易通过细胞膜。实验：在水空气界面上展开后的表面积是细胞膜表面积的2倍。(2)
5、蛋白质位置：表层、嵌插、贯穿。种类：有的只参与膜的构成，有的还起载体作用，参与协助扩散、主动运输等过程。载体具有专一性，在一定程度上决定了膜的选择透过性。本讲稿第十七页，共四十二页(3)糖类与某些蛋白质构成糖被。糖被有识别、保护、免疫等作用。(4)细胞膜的流动性与选择透过性区别：流动性是细胞膜结构的特点，选择透过性体现了细胞膜功能方面的特性，主动运输能充分说明选择透过性。联系：细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。本讲稿第十八页，共四十二页下图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为物质的两种运输方式，下列对细胞膜结构和
6、功能的叙述，错误的是()A若图示为肝细胞膜，则尿素的运输方向是B细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与有密切的关系C适当提高温度将加快和的流动速度Db过程不需要ATP，a过程未体现细胞膜的特性本讲稿第十九页，共四十二页解析图中、依次是糖蛋白、蛋白质、磷脂双分子层。糖蛋白所在侧是膜的外表面，尿素是在肝细胞内产生排出细胞外的，所以运输方向是。细胞间的识别、免疫、细胞的癌变都与糖蛋白有关。膜的流动性会随温度的升高而增强。b自由扩散不需要ATP，但a主动运输可以选择性地吸收物质，体现了细胞膜的功能特性。答案D本讲稿第二十页，共四十二页(2015届杭州模拟)下列过程中，不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是()
7、A植物体细胞杂交中原生质体的融合BmRNA与游离核糖体的结合C胰岛B细胞分泌胰岛素D吞噬细胞对抗原的摄取本讲稿第二十一页，共四十二页【答案】B【解析】依赖细胞膜流动性的现象有膜的变形和膜的融合。植物体细胞杂交中原生质体的融合，有细胞膜的融合现象；胰岛B细胞分泌胰岛素的过程属于胞吐作用，吞噬细胞对抗原的摄取属于胞吞作用，有细胞膜的变形现象；核糖体没有膜结构，mRNA与游离核糖体的结合与膜的流动性无关。本讲稿第二十二页，共四十二页1物质跨膜运输的三种方式的比较物质进出细胞的方式及影响因素 项目被动运输主动运输自由扩散协助扩散方向由高浓度到低浓度由高浓度到低浓度由低浓度到高浓度载体不需要需要需要能量
8、(ATP)不需要不需要需要动力浓度梯度浓度梯度能量(ATP)本讲稿第二十三页，共四十二页本讲稿第二十四页，共四十二页(1)影响各种运输方式的因素影响自由扩散的主要因素：细胞膜内外物质的浓度差。影响协助扩散的主要因素a细胞膜内外的浓度差；b细胞膜上运载物质的载体数量。影响主动运输的主要因素a载体的种类和数量；b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。本讲稿第二十五页，共四十二页(2)三种物质运输方式是小分子和离子的运输方式，不包括大分子物质，三种运输方式是物质进出细胞的主要运输方式，除此之外还有其他方式。(3)载体是细胞膜上的一类蛋白质，它具有特异性，不同物质的
9、载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不同；载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体已经达到饱和，细胞吸收该载体运输的物质的速率不再随物质浓度(或能量)的增大而增大。本讲稿第二十六页，共四十二页(4)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废物排出细胞外。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。本讲稿第二十七页，共四十二页2大分子和颗粒性物质进出细胞的方式本讲稿第二十八页，共四十二页3对物质进出细胞的图解、曲线的辨析(
10、1)需要载体协助的运输方式，除主动运输外，不要漏掉协助扩散。(2)消耗能量的运输方式除主动运输外不要漏掉胞吐和胞吞。(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散。(4)影响协助扩散运输速度的因素除载体数量外，不要漏掉浓度梯度。本讲稿第二十九页，共四十二页(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外，不要漏掉载体蛋白的场所核糖体。(6)运输速度与O2浓度无关的方式除自由扩散外，不要漏掉协助扩散。本讲稿第三十页，共四十二页下图是细胞膜的亚显微结构图，其中a和b分别代表不同分子或离子进出细胞膜的方式。下列对细胞膜结构和功能的叙述，错误的是()本讲稿第三十一页，共四十二页A不同物种的细
11、胞中、和的种类有差异，细胞膜的流动性也与、和有关B如果该细胞能接受激素的调节，则与有关Cb的运输方式能体现细胞膜的选择透过性D如果图示为小肠上皮细胞膜，则a可代表甘油，b可代表K本讲稿第三十二页，共四十二页解析从图中可以看出，a属于自由扩散，b属于主动运输，分别是糖蛋白、磷脂双分子层和蛋白质分子。其中，糖蛋白具有细胞识别的作用，一般位于细胞膜的外侧。不同物种的细胞膜上，磷脂双分子层基本是相同的，但功能不同的细胞，其细胞膜上的蛋白质和糖蛋白的种类不同。细胞膜的流动性与膜上的蛋白质分子和磷脂分子的流动性有关。答案A本讲稿第三十三页，共四十二页(2015届菏泽统考)用图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜
12、运输的两种方式，下列表述正确的是()本讲稿第三十四页，共四十二页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细胞膜表面C方式b的最大转运速率与载体蛋白的数量有关D抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响【答案】C【解析】a为自由扩散，b为协助扩散或主动运输。脂溶性小分子物质通过自由扩散(即方式a)运输，A项错误；方式a(自由扩散)与载体无关，B项错误；方式b的最大转运速率与载体蛋白的数量有关，C项正确；抑制细胞呼吸，导致能量供应不足，从而使主动运输受阻，而与自由扩散和协助扩散无关，D项错误。本讲稿第三十五页，共四十二页本讲稿第三十六页，共四十二页ANaBKC胰岛素DCO2
13、解析由图乙可知该物质的运输方向是由低浓度到高浓度，从细胞外运输到细胞内，消耗能量，为主动运输。由图甲可知，钾离子细胞外浓度低，细胞内浓度高，因此由细胞外运输到细胞内需要消耗能量，为主动运输。钠离子细胞内浓度低于细胞外浓度，由细胞外到细胞内运输不一定消耗能量。胰岛素的运输方式为胞吐，CO2的运输方式为自由扩散。答案B本讲稿第三十七页，共四十二页纠错 1物质出入细胞的方式(1)葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，但小肠绒毛吸收葡萄糖的方式是主动运输。(2)逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输，但主动运输也可顺浓度梯度吸收物质。(3)需要消耗能量的运输方式有主动运输和胞吞、胞吐。(4)胞吞、胞吐体现
14、膜了的流动性，主动运输体现膜的选择透过性。本讲稿第三十八页，共四十二页本讲稿第三十九页，共四十二页本讲稿第四十页，共四十二页(2015届南昌模拟)在物质进出细胞的方式中，符合如图曲线的物质是()A组织细胞从组织液中获得氧气B白细胞吞噬病菌C神经细胞中K外流D肾小管细胞吸收原尿中的葡萄糖本讲稿第四十一页，共四十二页【答案】C【解析】分析曲线图可知，该物质进出细胞的方式为协助扩散。氧气进入组织细胞的方式为自由扩散，故A项错误；白细胞吞噬病菌的方式为胞吞，故B项错误；肾小管细胞吸收原尿中的葡萄糖属于主动运输，故D项错误；对于神经细胞，细胞内K浓度高于细胞外，故神经细胞中K外流属于协助扩散，故C项正确。本讲稿第四十二页，共四十二页