细胞膜细胞核物质跨膜运输.ppt

第二单元 细胞的基本结构和物质运输功能,第二单元 细胞的基本结构和物质运输功能,第5课时 细胞膜系统的边界 生物膜的 流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式,必备知识梳理,回扣基础要点 一、细胞膜的探索历程、成分和制备 1.细胞膜的探索历程,膜是由脂质,组成的,脂质和,蛋白质,排列,为连续的两层,蛋,白质脂质蛋白质,流动性,流动镶嵌模型,2.细胞膜的成分 （1）主要成分是 （不能写磷脂，还包括少 量的胆固醇）和蛋白质，还有少量的 （不 能说葡萄糖或多糖）。 （2）脂质中最丰富的是 。,脂质,磷脂,糖类,（3）膜功能的复杂程度取决于 （膜成分） 的种类和数量。试推断线粒体内膜和外膜上该 成分多少？内膜 （多/少）于外膜。 3.细胞膜制备 （1）选材：哺乳动物 ，原因是其 没有 。 （2）原理：红细胞放入清水中，细胞 ， 细胞内的物质流出，从而得到细胞膜。,蛋白质,多,成熟的红细胞,细胞核和众多的细胞器,吸水涨破,（3）哺乳动物成熟红细胞特点：无 ，不再合成蛋白质；无线粒体等细胞器，其呼吸作用类型为 呼吸，产物为 ，原料为 ；原料进入红细胞的运输方式为 扩散；细胞质中主要蛋白质为 ，含微量元素 ，牢记该蛋白质不属于 蛋白，是一种细胞内蛋白质。,细胞核,无氧,乳酸,葡萄糖,协助,血红蛋白,铁,分泌,二、细胞膜的结构和功能 1.细胞膜的结构模型流动镶嵌模型 （1） 构成膜的基本支架。 （2）蛋白质分子有的 ， 有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的 . 。 （3）细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成 （4）糖蛋白的功能为 ，还有保护和润 滑作用；解题时用于判断膜的内外。,磷脂双分子层,镶在磷脂双分子层表面,跨整个磷脂双分子层,横,糖蛋白,识别作用,2.结构特点 具有 ，其原因是组成膜的 都是可以运动的。 3.功能 （1）充当“边界”作用,将细胞与 分开。 植物细胞的边界是 （细胞壁/细胞膜）。 （2） 物质进出细胞。 自由扩散：不需要 ，其动力为 ，如H2O、气体、脂质、乙醇、苯等。 协助扩散：需要 但不需要 ，如葡萄 糖进入 。,一定的流动性,磷脂分,子和大多数蛋白质分子,外界环境,细胞膜,控制,载体和能量,浓度差,载体,红细胞,能量,主动运输：需要 ，如各种离子和 氨基酸等。 胞吞和胞吐： 物质进出细胞的运输方 式，需 但不需 协助，该过程可体现 细胞膜的 。 （3）进行细胞间的 “看教材P42图3-2 细胞间信息交流的方式举例”掌握信息交流的 三种方式。 4.功能特性：具有 。,载体和能量,大分子,能量,载体,流动性,信息交流,选择透过性,三、植物细胞壁 1.成分：主要是 ；酶解法去细胞壁 所用酶为 ；与其形成有关的 细胞器为 和线粒体。 2.功能： ；动物细胞在清水中可吸水 涨破，但植物细胞不会，主要是 （填成分）的功劳。,纤维素和果胶,纤维素酶和果胶酶,高尔基体,支持和保护,纤维素和果胶,细胞核系统的控制中心,必备知识梳理,回扣基础要点 一、细胞核的功能 1.细胞核是 ，是遗传物质（DNA） 和复制的主要场所。 2.细胞核是 和遗传的控制中心。,遗传信息库,储存,代谢,二、细胞核的结构,高频考点突破 考点一 细胞膜的成分、结构、功能及流动性、 选择透过性之间的关系 1.结构模式图识图析图（膜内与膜外的判定）,细胞膜的分子结构,2.流动性和选择透过性的关系 （1）区别,考点二 物质运输方式的比较 1.离子、小分子的跨膜运输比较,对位训练 4.（2009宁夏、辽宁理综，3）下列关于物质跨 膜运输的叙述，错误的是 ( ) A.植物细胞积累K+需消耗能量 B.细胞对离子的吸收具有选择性 C.海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁 分离 D.液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择 透过性,解析 植物细胞吸收K+是主动运输，需要消耗能 量；细胞膜是一层选择透过性膜，对离子的吸收 具有选择性；海水中的海藻通过积累溶质可以提 高细胞液浓度，防止细胞因失水发生质壁分离； 液泡膜是一层选择透过性膜；液泡膜和细胞膜以 及两层膜之间的细胞质构成原生质层，原生质层 也具有选择透过性。 答案 D,5.如图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐” 的过程。下列与此有关的叙述错误的是 ( ) A.a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生 B.a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成,C.b表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新 D.b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式 解析 胞吞和胞吐是膜流动性的具体体现，胞吞是 通过膜外表面的糖被识别，消耗能量进入细胞内； 细胞分泌是高尔基体“出芽”形成的囊泡与细胞膜 融合，将大分子物质排到膜外，因此，有部分高尔 基体膜的成分转移到细胞膜；细胞排出废物和摄取 养分的基本方式是利用膜的选择透过性直接通过细 胞膜，以被动运输、主动运输等方式进行。 答案 D,随堂过关检测 题组一：细胞膜的组成及结构特点 1.（2009广东理基，37）细胞膜上一般不 含 ( ) A.胆固醇 B.磷脂 C.糖蛋白 D.血红蛋白 解析 细胞膜主要由脂质（磷脂最丰富）、蛋白 质和少量的糖类构成，胆固醇也是构成细胞膜的 重要成分，血红蛋白是红细胞的重要成分。因此 选D。,D,2.（2009浙江理综，5）对某动物细胞进行荧光 标记实验，如下图所示，其基本过程：用某 种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧 光斑点。用激光束照射该细胞表面的某一区 域，该区域荧光淬灭（消失）。停止激光束 照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即 又出现了斑点。上述实验不能说明的是 ( ),A.细胞膜具有流动性 B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合 C.根据荧光恢复的速率推算出物质跨膜运输的速率 D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质 的流动速率 解析 该过程说明细胞膜具有流动性、荧光染料能 与细胞膜组成成分结合，根据荧光恢复的速率可推 算出膜中蛋白质或脂质的流动速率，但不能根据荧 光恢复的速率推算出物质跨膜运输的速率，因为该 过程中没有发生物质跨膜运输。所以C不正确。 答案 C,题组二：物质跨膜运输的方式 3.（2008江苏卷，2）线粒体DNA上的基因所表 达的酶与线粒体功能有关。若线粒体DNA受损 伤，则下列细胞的功能受影响最大的是( ) A.红细胞吸收葡萄糖 B.小肠上皮细胞吸收水 C.神经细胞吸收K+ D.肺泡细胞吸收氧气 解析 若线粒体DNA受到损伤，线粒体不能完成 正常功能，则耗能生理活动受影响最大；A为协 助扩散，B、D项为自由扩散，均不消耗能量。 神经细胞吸收钾离子的方式为主动运输，需要 消耗能量，故其受影响最大。,C,4.（2008广东卷，2）甲、乙两种物质分别依赖 自由扩散（简单扩散）和协助扩散进入细胞， 如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细 胞膜，并维持其他条件不变，则 ( ) A.甲运输被促进 B.乙运输被促进 C.甲运输被抑制 D.乙运输被抑制 解析 乙物质进入细胞的方式为协助扩散，在 去除蛋白质的同时，也去除了参与运输的载 体，因此乙物质的运输将受到抑制。,D,5.如图是细胞膜结构图，下表是海水和某海洋植 物细胞液的离子浓度对照表。据图和表的内容 回答下列问题：,（1）图中1是 ，2是 ， 3是 。 （2）图中1是构成细胞膜的 。图中2在钾离子、氯离子通过该植物细胞膜时起 作用。 （3）从表中数据可知，植物细胞从海水中吸收 离子并向海水中排出 离子。由此可见，该细胞膜对离子的通过具有 性。,（4）钾离子和氯离子通过细胞膜的方式是 ， 作出此判断的依据是 。 解析 （1）图示为细胞膜的基本结构，1、2、3依次代 表磷脂双分子层、蛋白质分子和糖侧链。（2）磷脂双分 子层构成细胞膜的基本支架；细胞通过主动运输吸收钾 离子、排出氯离子，需要载体协助。（3）细胞液中的钾 离子浓度明显高于海水，氯离子浓度明显低于海水，说 明该海洋植物细胞吸钾排氯，对不同的离子的吸收具有 选择性。（4）钾、氯离子逆浓度梯度从低浓度向高浓度 运输，说明细胞通过主动运输吸收钾离子、排出氯离子。 答案 （1）磷脂分子 蛋白质分子 多糖分子（糖侧链 （2）基本支架 载体 （3）钾 氯 选择 （4）主动 运输钾、氯离子从低浓度向高浓度运输,定时检测,组题说明,特别推荐：分析推断题2、14;经典题3； 图形信息转化4、6、7。 1.丙氨酸进入小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细 胞的共同点是 （ ） A.需要载体，消耗能量 B.需要载体，不消耗能量 C.不需要载体，消耗能量 D.不需要载体，不消耗能量 解析 丙氨酸进入两种细胞都为主动运输，需 要载体并消耗能量。,A,2.（信息推断题）科学家用枪乌贼的神经细胞研 究钠离子通过细胞膜的运输方式，实验如下：,下列说法错误的是 （ ） A.神经纤维排出24Na需要消耗ATP B.“某药物”的作用机理是抑制细胞呼吸 C.24Na通过细胞膜的方式是主动运输 D.由实验可知，神经细胞运输24Na需要载体 蛋白 解析 由实验可知，24Na由神经细胞进入周 围溶液需消耗ATP。而药物的作用是抑制细胞呼 吸，从而使ATP的产生减少。,D,3.将一个细胞中的磷脂成分全部抽提出来，并将 它在空气水界面上铺成单分子层，结果发现 这个单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面 积的两倍。这个细胞很可能是 ( ) A.人的白细胞 B.鸡的红细胞 C.蛔虫的体细胞 D.大肠杆菌细胞 解析 生物膜的结构是以磷脂双分子层作基本 支架。实验的现象表明该细胞中只有细胞膜， 没有其他膜结构。A、B、C三选项都是真核细 胞，真核细胞除了有细胞膜外，还有核膜、膜 性细胞器等，不符合题意。大肠杆菌细胞是原 核细胞，符合题意。,D,4.如图不能够表达的生理 过程是 ( ) A.肾小管细胞分泌K+ B.胰岛细胞分泌胰岛素 C.突触小体释放神经递质 D.肠腺细胞分泌肠液 解析 题图是胞吐的过程，分泌蛋白的分泌、 神经递质的释放都通过此种方式排到细胞外， 而K+的分泌属于主动运输过程。,A,5.图中的哪一条曲线能说明红细胞运输葡萄糖的 速度与血浆中葡萄糖的浓度之间的关系 ( ) 解析 葡萄糖进入红细胞的运输方式为协助扩 散，在一定浓度范围内，血糖浓度越大，运输 速度越快，但因膜上运输葡萄糖的载体蛋白数 量是有限的，所以当葡萄糖浓度达到一定值 时，吸收速率不再改变。,C,6.下图是细胞膜的亚显微结构模式图，有关说法错误的是 ( ),A.构成细胞膜的基本支架 B.细胞膜的结构特点是选择透过性 C.细胞识别与物质有关 D.由参加的物质运输不一定为主动运输 解析 细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，细胞膜的功能特点是选择透过性。是载体蛋白，主动运输和协助扩散均借助于载体蛋白。 答案 B,7.如图中说明了物质和离子通过细胞膜的转 运，下列叙述中正确的是 ( ),A.所有图中均有主动运输 B.所有图中均有被动运输 C.图、和可表示自由扩散 D.图中细胞内ADP的含量会增加 解析 图表示自由扩散，图表示借助载体蛋白通过离子通道的扩散，即协助扩散；图表示物质由低浓度向高浓度运输，应为主动运输。 答案 D,8.关于下面概念图的分析正确的是 ( ) A.和所示的过程都需要消耗细胞内ATP水解 释放的能量 B.只有所示的过程能逆浓度梯度运输物质,C.大分子物质只有通过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和有关 解析 由概念图分析知、分别代表主动运输、 协助扩散，主动运输消耗ATP提供的能量，且能逆 浓度梯度运输物质；大分子物质进入细胞要通过 胞吞；果脯腌制时蔗糖进入细胞时，膜已被破 坏，与均无关。 答案 B,9.下列关于生物膜结构探索历程的说法，不正确 的是 ( ) A.最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由 脂质组成的 B.三层结构模型认为生物膜为静态的结构 C.流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和 大多数蛋白质分子可以运动 D.三层结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质 分子在膜中的分布是不均匀的 解析 三层结构模型认为生物膜结构是：蛋白 质脂质蛋白质；认为蛋白质是均匀的、固 定的。,D,10.将酶、抗体、核酸等生物大分子或小分子药物用磷 脂制成的微球体包裹后，更容易运输到患病部位的 细胞中，这是因为 ( ) A.生物膜具有选择透过性，能够允许对细胞有益的 物质进入 B.磷脂双分子层是生物膜的基本支架，且具有一定 的流动性 C.微球体能将生物大分子药物水解成小分子药物 D.生物膜具有半透性，优先让生物大分子物质通过 解析 利用膜的流动性的特点，将磷脂包裹的酶、 抗体、核酸等生物大分子或小分子药物制成的微球 体与细胞膜融合，使药物进入患病部位的细胞中。,B,11.取两种不同的海绵，使其细胞分散成单个，再 将它们掺在一起培养，发现只有同种的细胞才 能结合。那么，与此现象有关的结构是 () A.细胞核 B.细胞膜上的磷脂双分子层 C.细胞膜 D.细胞膜上的糖蛋白 解析 不同海绵细胞之间结合首先要进行细胞 识别，与细胞识别相关的结构是糖蛋白。,D,12.在哺乳动物受精的过程中，精子能够与卵细胞 相互识别，精子将其头部钻入卵细胞中，与卵细 胞发生结合，当一个精子进入后，细胞发生变 化，不再让其他精子进入。这一现象体现出细胞 膜能够 ( ) A.保障细胞内部环境的相对稳定 B.控制物质进出细胞 C.卵细胞摄入所需要的精子 D.进行细胞间的信息交流 解析 精子和卵细胞的相互识别靠的是细胞膜上 对应的信息分子，是一种信息交流过程。,D,13.下列不属于细胞间信息交流实例的是 ( ) A.胰岛B细胞产生的胰岛素通过血液运输到肝 脏，与肝细胞膜表面的受体结合 B.吞噬细胞对抗原处理后，以直接接触方式将 抗原呈递给T细胞 C.高等植物细胞之间通过胞间连丝进行物质运 输和信息交流 D.细胞内通过蛋白质纤维组成的网架结构进行 物质运输、能量转换和信息传递 解析 细胞间的信息交流有三种方式，一是通 过化学物质，如选项A；二是通过细胞膜直接 接触,如选项B；三是通过细胞通道,如选项C； 选项D是细胞内的信息传递。,D,14.Na+-K+泵由4个亚基（多肽）组成，其中一个亚 基向着细胞质的一面有一个ATP结合位点和三个 Na+结合位点，外表面有两个K+结合位点。这一 过程利用ATP供能，将Na+从细胞内逆浓度梯度 排出，将K+从细胞外逆浓度梯度运入。对此过 程的不正确说法是 ( ) A.Na+和K+出入细胞是主动运输的过程 B.Na+-K+泵是一个可同时反向转运两种离子的 载体蛋白，该过程与细胞膜的选择透过性 无关,C.说明细胞膜具有一定的流动性 D.这一过程可能会造成细胞膜内外产生电位差 解析 由题干可知，Na+、K+的运输需消耗ATP， 是主动运输过程；载体蛋白具有相对专一性，体 现了膜的选择透过性，也说明了细胞膜具有一定 的流动性；由于Na+、K+进出细胞的数量不均衡， 故可导致细胞膜内外产生电位差。 答案 B,15.实验表明，正常情况下维生素D可以优先通过 细胞膜进入到细胞内部，这是因为 ( ) A.细胞膜上含有蛋白质分子 B.细胞内维生素D的浓度过低 C.细胞膜的基本支架是磷脂双分子层 D.细胞膜上维生素D的载体较多 解析 维生素D属于脂质，细胞膜中的磷脂分 子也是脂质，故根据化学上“相似相溶”的原 理，维生素D可以优先通过细胞膜。,C,16.如图表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、 F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运 输方式。请据图回答：,（1）若是癌细胞的细胞膜，则膜上含量较正常细胞减少的物质是 。 （2）若是线粒体膜，b和c过程运输的气体分别是 。 （3）若是肝细胞膜，进食后34小时，C代表的激 素 将会增多，促进物质E转化为物质F， F最可能是 。 （4）若是神经元细胞膜，则在静息状态，细胞膜 两侧的电位表现为 ，该状态的维持有 赖于图中a和d过程，则a和d过程分别运输的物质 是 。,（5）提取动物的细胞膜，最好选用 做 材料，先让其在蒸馏水中吸水涨破，然后经过 处理即可得到纯净的细胞膜。 动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有 。 答案 （1）D 糖蛋白 （2）O2、CO2 （3）胰 高血糖素（或肾上腺素） 葡萄糖 （4）内负外 正 K+、Na+ （5）哺乳动物成熟的红细胞 离心、 一定的流动性,17.（2009广东卷，31）某实验小组为了探究细 胞膜的通透性，将小鼠肝细胞在体外培养一段 时间后，检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿 素含量，发现它们的含量发生了明显变化（如 下图）。请回答问题。,（1）由图可知，随培养时间延长，培养液中葡萄 糖和氨基酸含量 ，尿素含量 。由于在 原培养液中没有尿素，推测其是 的产物。 （2）培养液中的氨基酸进入细胞后，其主要作用 是 ；被吸收的葡萄糖主要通过 作 用，为细胞提供 。 （3）转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的 一类酶，正常情况下这类酶不会排出胞外，若在 细胞培养液中检测到该类酶，可能的原因是 。 （4）由（1）和（3）可初步判断，细胞膜对物质 的转运具有 的特性。,解析 （1）由图示可知，随培养时间延长，培养 液中葡萄糖和氨基酸含量逐渐减少，尿素含量逐 渐增多。由于在原培养液中没有尿素，故尿素为 细胞代谢产生的代谢废物。 （2）氨基酸为蛋白质的基本组成单位，氨基酸经 脱水缩合可形成蛋白质；葡萄糖为生命活动的主 要能源物质，在细胞内进行氧化分解后可释放大 量能量，供给细胞生命活动利用。 （3）转氨酶在肝细胞内，正常情况下不能穿过细 胞膜。若在细胞培养液中检测到该类酶，可能的 原因