高考生物总复习（基础回顾 考点透析 实验导航 走近高考）第二单元 第8讲生物膜的流动镶嵌模型和物质跨膜运输的方式拔高精讲课件 新人教版必修

第二单元 细胞的基本结构及物质输入和输出 第8讲 生物膜的流动镶嵌模型和物质跨膜 运输的方式 基 础 回 顾 一、对生物膜结构的探索历程(填表) 时间实例(实验 )结论 (假说) 19世 纪末 脂溶性物质更易通过细 胞膜 欧文顿认为 膜是由_ 组成的 20世 纪初 将膜分离提纯，并进行化学 分析 膜的主要成分是_ 和_ 脂质 脂质 蛋白质 实例(实验 )结论 (假说) 1925年 红细 胞膜中脂质铺 展成单分子层 后是红细 胞表面积的2倍 细胞膜中的脂质分子排列为 _ 1959年 电镜 下细胞膜呈清晰的暗亮 暗三层结 构 罗伯特森认为 生物膜由 _三层结 构构成 1970年人、鼠细胞杂交实验细胞膜具有_ 1972年经不断观察及实验 数据分析 桑格和尼克森提出了生物膜的 _ 续上表： 连续的两层 蛋白质脂质蛋白质 流动性 流动镶嵌模型 想一想：根据你所学的知识，你能举出哪些证明细胞 膜具有流动性的实例？ 提示：变形虫的运动、胞吞与胞吐、吞噬细胞吞噬病 菌、精子和卵细胞的融合、质壁分离和复原等。 二、流动镶嵌模型的基本内容 1结构模型(填图)。 糖蛋白 磷脂双分子层 蛋白质 2结构特点(填空)。 (1)特点：具有一定的_。 (2)原因：组成膜的_和_大多是 运动的。 流动性 磷脂分子 蛋白质 想一想：如何根据细胞膜的结构图判断细胞膜的内外 ？ 提示：有糖蛋白的一侧为外侧；提供ATP的一侧为内侧。 三、物质运输的方式(连线) 答案：b c a d 考 点 透 析 考点一生物膜的组成、结构及功能间的关系 1生物膜的流动镶嵌模型。 (1)细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂和胆固醇。 (2)糖脂和糖蛋白都分布于细胞膜的外表面。 (3)脂质和蛋白质分子并不是均匀分布的，而是呈不对称 性分布。 2生物膜的结构特点具有一定的流动性。 (1)结构基础：构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是 运动的。 (2)实验验证人鼠细胞融合实验。 (3)实例证明：质壁分离与复原、变形虫运动、胞吞和胞 吐、白细胞吞噬细菌等。 (4)膜的流动性受温度影响，在一定温度范围内，随温度 升高，膜的流动性加快。 3生物膜的流动性与选择透过性的关系。 (1)区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生 物膜的功能特性。 (2)联系：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动 性，才能实现选择透过性。 特别提醒： 膜上蛋白质具有物质运输(载体蛋白)、信息传递(受体) 、识别等作用。 【例1】 下图为细胞膜结构及物质跨膜运输方式示意 图，下列说法合理的是( ) Ac可代表小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖 B能与斐林试剂发生紫色反应 C是细胞膜的基本支架，是固定不动的 D可能与机体的免疫、癌变等有关 解析：此题考查的是细胞膜的亚显微结构与功能，属于 考纲分析推理层次。解答本题的关键是知道细胞膜的外表面 有糖蛋白。为糖蛋白，所以为细胞膜的外表面，为蛋 白质，为磷脂双分子层。C所示物质运输方向是从细胞内 到细胞外；蛋白质不能与斐林试剂反应；磷脂双分子层构成 细胞膜的基本支架，具有一定的流动性；糖蛋白与机体的 免疫、癌变有关。 答案：D 规律总结 生物膜的组成、结构、功能关系图解： 1下图表示细胞膜的亚显微结构，下列叙述中错误 的是( ) A功能越复杂的膜，的种类和数量越多 B细胞在发生癌变的过程中，细胞膜的成分不发生 改变 C的特异性最终是由遗传因素决定的 D可用离心的方法获得较纯净的细胞膜 解析：图中是蛋白质，是磷脂双分子层。功能越 复杂的膜中，蛋白质的种类和数量越多；癌细胞细胞膜上 的糖蛋白含量下降，蛋白质是基因表达的产物，其特异性 是由遗传因素决定的；制备细胞膜，可选用哺乳动物的成 熟红细胞，破裂后经离心获取。 答案：B 考点二物质运输的方式及影响因素 1物质运输方式的比较。 (1)离子、小分子物质运输方式的比较： 运输 方式 被动运输 主动运输 自由扩散协助扩散 运输 方向 高浓度低浓度低浓度高浓度 运输 特点 不需要载体蛋白和能量 需要载体蛋白，不需要 能量 需要载体蛋白和能量 图例 动力浓度差浓度差能量(由ATP直接提供) 实例 水、气体、脂溶性物 质 红细 胞吸收葡萄糖 小肠吸收无机盐、葡萄糖、 氨基酸等 续上表： (2)大分子进出细胞的方式胞吞和胞吐。 运输方式运输方向运输特点实例 胞吞细胞外细胞内需要能量，不需要载 体蛋白 白细胞吞噬细菌 变形虫吞噬食物颗粒 胞吐细胞内细胞外胰腺细胞分泌胰岛素 2.影响跨膜运输的因素。 (1)物质浓度(在一定的浓度范围内)。 (2)氧气浓度。 (3)温度。 温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而会影响物 质跨膜运输的速率。 【例2】会画概念图是学习生物的一种基本方法和技能 ，下图是某同学在学习物质跨膜运输方式后画的一个概念图 ，请分析错误的是( ) A通过所示过程进入细胞需要载体蛋白的协助 B所示过程需要消耗细胞中ATP水解释放的能量 C低温会影响物质的跨膜运输 DK进入小肠上皮细胞、CO2进入毛细血管、神经递 质的释放方式分别是 解析：为主动运输，为协助扩散，为胞吐。K 进入小肠上皮细胞为主动运输方式、CO2进入毛细血管为自 由扩散方式、神经递质的释放方式为胞吐。 答案：D 规律总结 判断物质运输方式(自由扩散、协助扩散和主动运输)。 (1) (2)据运输方向：逆浓度梯度运输方式是主动运输。 2(2013河源检测)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：线粒体DNA受损伤，线粒体功能受影响，细胞 供能障碍，导致主动运输过程受阻。红细胞吸收葡萄糖为 协助扩散，小肠上皮细胞吸收水为自由扩散，肺泡细胞吸 收氧气为自由扩散，都不需要消耗能量。神经细胞吸收K 为主动运输，受影响最大。 答案：C 实 验 导 航 课题8：解答生物实验题的思路和方法 1实验设计题的解题思路。 (1)明确实验类型，确定是验证性实验还是探究性实验。 验证性实验具有明确的结果；探究性实验的现象和结果是未 知的或不能确定的，应针对各种可能性分别加以考虑和分析 ，得到相关结论。 (2)确定并设置实验变量。找出自变量和因变量，确定实 验研究的因素，以及影响本实验的无关变量；构思实验变量 的控制方法和实验结果的获得手段。 (3)遵循单一变量原则，而其他条件相同，同时要确保实 验的顺利进行，且应尽量避免对实验因素的干扰。 (4)确定实验观察的对象或实验检测的指标。 (5)构思实验步骤，语言准确表达(注意实验操作顺序的 合理安排)。表述实验步骤的三步曲：分组编号、实验处理、 结果观察。 (6)记录实验现象，依据实验原理，分析实验结果，得出 实验结论。 2实验设计题的解题方法。 首先，打草稿或腹稿，做到心中有数。在草稿纸上画一 个大致的流程图或拟一个纲要，排一排实验步骤的先后顺序 ，认清实验中的自变量、因变量和无关变量。一般来讲，分 三步走：分组、处理、观察。 其次，组织语言，准确描述。要注意体现“等量原则”的 词语的准确使用，如“等量”、“等温”、“生长状况相同”等。 在时间、温度、物质的量上难以做到准确的量化描述时，要 尽可能用“定性”的语言表达，如“一段时间”、“适宜的温度” 、“适量的”、“一定量的”等。必要的时候可以用图来表示， 但应当加入适当的文字说明。 再次，依实验类型，分析实验结果。假如题目中出现了 “有无”、“是否”、“能否”等语气不确定的词，在分析实验可 能出现的结果时，要从正反两方面进行分析，甚至从中立的 方面分析。如“探究光对种子的萌发的影响”，就可能出现3种 情况：促进作用、抑制作用、没有影响。但是，如果题目要 求写出最可能的一种结果，则根据所学的知识确定一种即可 。 最后，依据实验现象，获得实验结论。从实验现象中获 得结论，而结论往往同实验目的相呼应。如果实验目的不够 明朗，则应加入自己对该实验的理解，尽量利用课本中的语 言来回答。 下图是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图， 其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨质膜的亲水 性通道，具有离子选择性。请仔细观察图示回答有关问题。 (1)很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜， 不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实，这证明组成 细胞膜的主要成分中有 _。 (2)鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多 余的盐分排出体外。经研究鲨鱼体内多余盐分是经途径排 出被转运物质的，那么其跨膜运输的方式是_。 (3)柽柳是泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收于植物体内 的盐分排出，是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收无机盐是通 过主动运输还是被动运输？请设计实验加以证明。 实验步骤： a取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗，放入适宜 浓度的含有Ca2、K的溶液中。 b甲组给予正常的呼吸条件，乙组 _ _。 c _ _。 实验结论： a若两组植株对Ca2、K的吸收速率相同，说明 _ _ _ _； b _ _。 解析：(1)“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的 物质不易透过生物膜”这一事实证明细胞膜组成成分中有脂 质分子，结合图示分析该物质应为甲磷脂分子。 (2)途径是一个离子通道，鲨鱼体内多余盐分可通过 这种通道蛋白的协助由高浓度的细胞膜内一侧运输到低浓 度细胞膜外的一侧，因此其跨膜运输的方式应为协助扩散( 或被动运输)。 (3)主动运输和被动运输相比，前者需要消耗能量，后 者不需要消耗能量。本实验可通过控制供能的多少来确定 柽柳吸收无机盐的方式。若两组植株对Ca2、K的吸收速 率相同，说明无机盐的吸收不需要消耗能量，应为被动运 输；若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，则说明柽柳 从土壤中吸收无机盐需要消耗能量，应为主动运输。 答案：(1)甲 磷脂分子 (2)协助扩散(或被动运输) (3)b.完全抑制有氧呼吸 c一段时间后测定两组植 株根系对Ca2、K的吸收速率 a.柽柳从土壤中吸收无 机盐是通过被动运输 b若乙组吸收速率明显小于甲组吸 收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机盐是通过主动运输 走 近 高 考 题组1 物质跨膜运输的方式 1人体肝细胞内CO2分压和K浓度高于细胞外，而O2 分压和Na浓度低于细胞外，上述四种物质中通过主动转运 进入该细胞的是( ) ACO2 BO2 CK DNa 解析：可通过肝细胞内外各物质的浓度的关系来迅速作 出判断，K逆浓度从细胞外进入到细胞内部，其跨膜运输的 方式为主动运输。 答案：C 2在动物细胞的物质运输中，属于自由扩散的是( ) A红细胞中的Na进入血浆 B细胞外液中的O2进入肌细胞 C细胞外液中的K进入神经细胞 D血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞 解析：人体红细胞中的Na只有血浆中的 ，为了维持 Na细胞外高浓度、K细胞内高浓度，细胞靠主动运输运出 Na，运进K；O2的跨膜运输是自由扩散，故B项正确；甲 状腺滤泡上皮细胞中碘浓度比血浆中的浓度高，血浆中的碘 进入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动运输。 答案：B 3下图是植物从土壤中吸收某矿物质离子示意图。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：考查学生获取信息的能力和理解能力。结合图示 可以看出，该矿质离子的跨膜运输有两个特点：一是逆浓度 梯度，二是消耗ATP，故应为主动运输。 答案：C 4下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是( ) A主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能 量 B在静息状态下，神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运 输 C质壁分离过程中水分子外流导致细胞内渗透压升高 D抗体分泌过程中，囊泡膜经融合成为细胞膜的一部 分 解析：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体 蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 ，这种方式叫做主动运输。在静息状态下，神经细胞进行着 K外流和其他的生命活动，需要能量供给，进行着葡萄糖 的跨膜运输和葡萄糖的分解。抗体分泌过程属于胞吐，高尔 基体分泌的囊泡到达细胞膜时，囊泡膜与细胞膜融合，成为 细胞膜的一部分。 答案：B 5原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与血浆中的基 本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用 后形成尿液。正常情况下尿液中不含葡萄糖。肾小管上皮细 胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液。下图为肾小 管壁及相关结构示意图。回答问题： (1)肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度_(“高于”、“ 低于”、“等于”)组织液中的。 (2)原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是 _，需要_的参与。 (3)肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是_ ，原尿中葡萄糖未能被完全重吸收从而导致尿量增加的原因 是 _ _ _ _。 解析：(1)依据题干中提供的信息“肾小管上皮细胞中的 葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液”可推测肾小管上皮 细胞中的葡萄糖浓度高于组织液中的葡萄糖浓度。(2)依据题 干提供的信息：“原尿中葡萄糖浓度与血浆中的基本相同”、 “正常情况下尿液中不含葡萄糖”可推知原尿中葡萄糖进入肾 小管上皮细胞的运输方式是主动运输，需要载体蛋白参与。 (3)肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是渗透作用。原尿中葡 萄糖未能被完全重吸收，会使原尿渗透压增加，水分重吸收 减弱带走大量水分。 答案：(1)高于 (2)主动运输 载体蛋白和ATP (3)渗 透吸水 肾小管腔中液体的浓度高于正常水平，渗透压高， 水分重吸收减弱，造成尿量增加 题组2 综合实验探究 6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地变化(如下图)。 请回答问题。 (1)由图可知，随着培养