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1、第第2、3节生物膜的流动镶嵌模型物质跨膜运节生物膜的流动镶嵌模型物质跨膜运 输的方式输的方式要点探究要点探究栏目导航课课前前导导学学走近高考走近高考基础梳理二、流动镶嵌模型二、流动镶嵌模型1.基本内容基本内容(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架,该支架具有流动性。(2)蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层;大多数蛋白质分子可以运动。3.生物膜的特点【思维激活1】生物膜具有流动性和选择透过性的原因是什么?提示:膜具有一定的流动性,原因是构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子都可运动;具有选择透过性,主要原因是不同膜上载体的种类不同。三、物质跨膜
2、运输的方式三、物质跨膜运输的方式1.离子和小分子物质的运输方式离子和小分子物质的运输方式(2)2.大分子物质的运输方式大分子物质的运输方式大分子物质以胞吞方式进入细胞内部,以胞吐方式排出细胞,与细胞膜的流动性有关。【思维激活2】自由扩散、协助扩散和主动运输与胞吞、胞吐有何主要区别?提示:前三种是小分子和离子的运输方式,不包括大分子,且它们是穿膜运输。胞吞、胞吐是大分子或颗粒性物质的运输方式,是通过膜融合实现转移的,被运输的物质不直接穿过生物膜。(2)知识导图探究点 一生物膜的结构及功能的关系生物膜的结构及功能的关系问题引领:(1)蛋白质和磷脂是怎样构成生物膜的?(2)细胞膜在结构和功能上有何特
3、点?1.流动镶嵌模型流动镶嵌模型要点探究(1)位于细胞膜外侧面的糖蛋白形成糖被,它是识别图中细胞膜内外侧的标志。(2)载体蛋白属于嵌入或贯穿磷脂双分子层的蛋白质。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,细胞吸收该物质的速度不再随物质的浓度增大而增大。2.生物膜结构特点生物膜结构特点:具有一定的流动性(1)结构基础:膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。(2)验证实验人鼠细胞融合(3)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;白细胞吞噬细菌;分泌蛋白的分泌;精子和卵细胞的融合过程;动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程。3.生物膜的功能特点生物膜的功能特点:选择透过性选
4、择透过性(1)原因:遗传性载体种类、数量选择性。(2)生物膜选择透过性与流动性的联系细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。只有细胞膜具有流动性,细胞才能完成其各项生理功能,才能表现出选择透过性。相反,如果细胞膜失去了选择透过性,细胞可能已经死亡了。4.生物膜结构和功能关系图解生物膜结构和功能关系图解【例1】如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D.b过程不需要ATP,a过程不能体现膜的选择透过性这一生理特性
5、思维导引思维导引:解析:图中是糖蛋白,是蛋白质,是磷脂分子,为膜外(外侧有糖蛋白),为膜内。a方式是由低浓度向高浓度、需载体协助的主动运输,b方式是由高浓度向低浓度、不需载体协助的自由扩散。肝细胞内合成的尿素,通过肝细胞膜以自由扩散的方式运输到细胞外,故A项正确;细胞间的识别、免疫和细胞的癌变与膜上的糖蛋白有关,故B项正确;适当提高温度,分子运动速度加快,故C项正确;b(自由扩散)不需要能量是正确的,但a(主动运输)需膜上载体蛋白的协助,能体现膜的选择透过性,故D项错误。答案:D。探究点 二物质运输方式及影响因素物质运输方式及影响因素问题引领:(1)物质进出细胞的运输方式有何区别?(2)影响物
6、质进出细胞的因素有哪些?1.物质运输方式的比较物质出入细胞的方式特点模型举例被动运输自由扩散不需要载体、不消耗能量O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯协助扩散需要载体、不消耗能量红细胞吸收葡萄糖主动运输需要载体、消耗能量小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等胞吞、胞吐不需要载体、消耗能量胞吐:胰岛素、消化酶、抗体等分泌到细胞外胞吞:吞噬细胞吞噬细菌2.影响物质运输的因素及曲线图分析影响物质运输的因素及曲线图分析(1)物质浓度物质浓度(在一定浓度范围内在一定浓度范围内)(2)氧气浓度氧气浓度【例2】(2012衡水中学月考)如图是番茄根细胞对K+吸收速率和氧分压的关系曲线,下列说法错误的是()A.图中A
7、、B两处用于根代谢活动的酶不同B.AB段,ATP是限制根细胞对K+吸收速率的主要原因C.在B点以后,通过中耕松土可进一步促进对K+的吸收D.氧分压为8时,AB曲线将演变为M2形态思维导引:依据:图中AB段氧分压与吸收速率的关系K+的吸收方式主动运输的限制因素得出B点后的曲线走势。解析:A点番茄根进行无氧呼吸,B点进行有氧呼吸,所需酶的种类不同,A项正确;AB段随着氧分压的增加K+吸收速率逐渐增大,因此ATP是限制根细胞对K+吸收速率的主要原因,B项正确;B点以后限制K+吸收速率的主要因素是根细胞膜上载体的数量,再中耕松土增加土壤中的氧浓度不会促进离子的吸收,C项错误;氧分压增加至8时,由于受K
8、+载体数量的限制,K+的吸收速率保持不变,D项正确。答案:C。规律方法物质出入细胞方式的判断:【迁移应用】如图是某些物质跨膜运输的图解,下列分析与实际不相符的是(D)A.图中跨膜运输情况反映了细胞膜的功能特性B.之所以能吸收Cl-与细胞的遗传物质的表达有关C.水分子的移动趋势与细胞内外的浓度差有关D.若此细胞为动物细胞,则淀粉进入细胞的方式为胞吞解析:图中信息显示,Cl-与水分子可以通过细胞膜,淀粉不能通过,反映了细胞膜的功能特性选择透过性,A项正确;细胞对Cl-的吸收方式是主动运输,需要相应的载体和能量,而载体的合成受细胞内基因的控制,B项正确;当细胞内外溶液存在浓度差时,细胞会出现吸水和失
9、水现象,C项正确;淀粉是不能直接被动物细胞吸收的,它只有被水解为葡萄糖后才能被吸收,故D项错。1.(2010年上海高考)如图表示一种物质的跨膜运输方式,下列叙述中正确的是(D)A.该膜中载体也能运输蔗糖B.碘以该方式进入海带细胞C.该方式不会出现饱和现象D.该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时解析:据图可知,葡萄糖进入细胞需要载体,而不需要能量,故该跨膜方式为协助扩散,只能从高浓度运输到低浓度,D正确。跨膜运输中的载体具有专一性,运输葡萄糖的载体不能运输蔗糖;碘进入细胞的方式为主动运输而不是协助扩散;由于膜上运输相应物质的载体数量是有限的,故运输会达到饱和。2.(2010年山东高考)如图中
10、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(C)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解析:结合坐标曲线考查物质的跨膜运输。分析坐标曲线可知,a是自由扩散,b是协助扩散或主动运输。脂溶性小分子物质的运输方式是自由扩散(a)。自由扩散(a)不需载体蛋白的参与。协助扩散和主动运输都需要载体蛋白,曲线达到饱和点后的主要限制因素是载体蛋白的数量。抑制细胞呼吸只对主动运输产生影响。3.(2009年北京高考)细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述不正确的是(D)A.细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用B.细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性C.细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异D.载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质解析:本题考查了细胞膜的结构和功能特点。细胞膜上的糖被具有识别功能;细胞膜具有选择透过性,对进出细胞膜的物质具有选择性;载体蛋白是跨膜蛋白而不是镶在细胞膜内外表面。