《南方新课堂高考总复习》生物 配套课件必修1 第4章 第123节 物质跨膜运输的实例和方式生物膜的流动镶嵌模型

第 4 章 细胞的物质输入和输出 考纲内容能力要求高考风向标 物质出入细胞的方式 实验：(1)通过模拟实验 探 究膜的透性 (2)观察植物细胞的质壁 分离和复原 创设新情境以实验探 究、图表、图示、曲 线 等形式命制非选择题 综合考查物质运输、 代 谢等相关内容 第1、2、3节物质跨膜运输的实例和方式、生物膜 的流动镶嵌模型 一、细胞的吸水和失水 1动物细胞 (1)外界溶液浓度_细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。 (2)外界溶液浓度_细胞质浓度时，细胞失水皱缩。 (3)外界溶液浓度_细胞质浓度时,细胞水分进出平衡， 形态不变。 2植物细胞 细胞膜液泡膜(1)原生质层：_和_以及两层膜之间的 _，相当于一层半透膜。细胞质 渗透作用 (2)外界溶液的浓度细胞液浓度时,细胞就通过_ 失水，植物细胞发生_现象。 质壁分离 (3)将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液 的浓度_外界清水，植物细胞就吸水，发生_ 现象。 质壁分离复原 3细胞膜和其他生物膜具有选择透过性 (1)可以让_自由通过。水分子 离子和小分子(2)一些_也可以通过。 离子、小分子和大分子 (3)其他的_则不能通过。 半透膜与选择透过性膜有哪些异同点？ 答案：半透膜是没有活性的有孔的膜，而选择透过性膜有 生物活性，两者都能控制物质进出。 二、生物膜的流动镶嵌模型 1对细胞膜结构的探索历程 选择性 观察现象：生物膜对物质进出细胞具有_。 提出问题：为什么生物膜能控制物质的进出？这与膜的结 构有何关系？ 脂质 脂质蛋白质 流动性 建立模型：1972 年，桑格和尼克森在前人研究基础上 流动镶嵌模型。 提出 膜是由_组成的；膜的基本支架是_ _，该支架是轻油般的流体，具有 _； _有的镶在磷脂双分子层表面，有的嵌入其中， 有的贯穿整个磷脂双分子层，大多数 _是可以 2生物膜的流动镶嵌模型 (1)基本内容 蛋白质和脂质磷脂 流动性 运动的。 蛋白质分子 蛋白质分子 双分子层21 22 23 (2)膜的外表面 糖蛋白1)糖类与蛋白质结合形成 _，具有保护润滑、识 别的作用。 糖脂 2)糖类和脂质结合形成 _。 (3)生物膜的特点 1)结构上表现为 _。流动性 2)功能上表现为 _。选择透过性 24 25 26 27 为什么脂溶性物质容易透过细胞膜，而不溶于脂质的 物质通过却十分困难？ 答案：因为组成细胞膜的主要成分之一是磷脂，且细胞膜 以磷脂双分子层为基本支架，据相似相溶原理，脂溶性物质容 易透过细胞膜。 1物质跨膜运输的方式 高浓度低浓度 (1)自由扩散：物质分子从 _一侧运输到 _ 一侧，不需要能量和载体，如水、CO2、甘油、乙醇等。 三、物质进出细胞的方式 2829 (2)协助扩散：物质分子从 _一侧运输到 _ 一侧，需要 _的协助，但不需要 _，如葡萄 糖进入红细胞。 高浓度低浓度 载体蛋白消耗能量 (3)主动运输：物质分子从 _一侧运输到 _ 一侧，需要 _的协助，也需要消耗 _，如 K、 Na、Ca2、氨基酸等。 低浓度高浓度 载体蛋白能量 3031 3233 3435 3637 2大分子进出细胞的方式 (1) _：如白细胞吞噬大肠杆菌，变形虫吞食有机颗 粒等。 胞吞 (2) _：胰腺细胞分泌胰岛素等。胞吐 胞吞和胞吐不属于跨膜运输方式，但与细胞膜的流动 性有关，且需要消耗能量。() 38 39 考点渗透系统及其应用 1渗透系统的组成 (1)具有半透膜：可以是生物性的选择透过性膜，也可以是 物理性的过滤膜。 (2)具有浓度差：半透膜两侧为溶液体系(S1 、S2)，且两侧 的溶液具有浓度差。 条件结果分析 溶液浓度 S1S2 单位时间内由 S2S1 的水分子数多 于 S1S2，外观上表现为 S1 液面上 升 溶液浓度 S1N 若漏斗内液面不变，则 MN 若漏斗内液面下降，则 M乙，主动运输 B甲乙，被动运输 D甲乙，主动运输 解题思路考查渗透作用相关知识。水分子的跨膜运输是 自由扩散，属于被动运输。甲浓度是植物正常生长时的细胞液 浓度，放在蒸馏水中还可以吸水，而乙浓度是植物不再吸收蒸 馏水的浓度，根据渗透作用的原理可推出：甲浓度大于乙浓度。 答案B 细胞是否发生质壁分离、复原以及相关液体浓度的 比较 死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离 现象。 具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离现象。 在一定浓度，且溶质不能通过半透膜的溶液中，可发生 质壁分离现象(如蔗糖溶液)。 在一定浓度，且溶质可通过半透膜的溶液中，可发生质 壁分离后自动复原现象(如 KNO3、尿素、甘油等)。 植物细胞在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会 发生质壁分离复原现象(如 50%蔗糖溶液)，原因是细胞失水过 多死亡。 在低浓度溶液中细胞会过度吸水，但由于植物细胞外有 细胞壁而不致细胞破裂；而动物细胞由于没有细胞壁，会因过 度吸水破裂。 发生质壁分离时，充满在细胞膜与细胞壁之间的溶液浓 度稍比外界溶液浓度低。 发生质壁分离时，植物细胞原生质体体积变小，吸水能 力逐渐增强，细胞液浓度逐渐增大。 质壁分离复原后，细胞液浓度还是大于外界溶液浓度。 二、通过模拟实验探究膜的透性 1实验目的 (1)说明生物膜具有选择透过性。 (2)尝试模拟实验的方法。 2实验原理 利用人工膜来模拟生物膜，探索膜的透性；某些半透膜(如 动物的膀胱膜、肠衣等)，可以让某些物质透过，而另一些物质 不能透过，例如水分子可以透过玻璃纸，而蔗糖分子因为比较 大，不能透过；用半透膜将不同浓度的溶液分隔开，然后通过 观察溶液液面高低的变化，来观察半透膜的选择透过性，进而 类比分析得出生物膜的透性。 3方法步骤 (1)取一个长颈漏斗，分别在漏斗口处封上一层玻璃纸。 (2)在漏斗中注入蔗糖溶液。 (3)将漏斗浸入盛有蒸馏水的烧杯中，使漏斗管的液面与烧 杯的液面高度一致。 (4)静置一段时间后，观察长颈漏斗的液面变化，并将观察 到的结果进行记录。 【典例 2】请根据给出的实验材料和用具将“验证活细胞 膜是选择透过性膜”的实验补充完整。 (1)原理：正常情况下新鲜的牛蛙皮肤的选择透过性是由外 表面到内表面的。 (2)材料用具：新鲜牛蛙皮肤 4 块、1%的亚甲基蓝生理盐水 溶液(蓝色的活体染色剂)，50%的酒精、生理盐水、小漏斗 4 只 (编号 A、B、C、D)、烧杯 4 只、橡皮筋等。 (3)方法步骤 牛蛙皮肤分别处理，将两块新鲜牛蛙皮肤浸入 50%的酒 精中 4 h，另两块不做处理。 将四块牛蛙皮肤用橡皮筋固定在小漏斗颈上，并分别放 入盛有生理盐水的烧杯中，同时向 4 只漏斗中分别注入 1%亚甲 基蓝生理盐水溶液(实验装置图如下)，一定时间后观察烧杯中 溶液颜色的变化。 (4)问题讨论 分析 A、B、C、D 四个装置中牛蛙皮肤细胞的选择透过 性：_。 结果预测及原因分析 A 烧杯： 现象_。 原因_。 B 烧杯： 现象_。 原因_。 C 烧杯： 现象_。 原因_。 D 烧杯： 现象_。 原因_。 选择透过性的变化是肉眼无法直接感知的，而是通过烧 杯内溶液颜色变化来体现的。 解题思路解答此题时，要特别注意以下两点： 牛蛙皮肤经处理后选择透过性会发生变化。 答案(4)A、B 装置中牛蛙皮肤具有选择透过性；C、D 装置中牛蛙皮肤不具有选择透过性 溶液变蓝 牛蛙皮肤具有由外表面向内表面的选择透过 性 溶液仍为无色 虽为新鲜的牛蛙皮肤，但不具有由内表面 向外表面的选择透过性 溶液变蓝 经酒精处理过的牛蛙皮肤细胞已死亡，细胞膜 不具有选择透过性 溶液变蓝 经酒精处理过的牛蛙皮肤细胞已死亡，细胞膜 不具有选择透过性 1(2011 年东莞联考)甲、乙两种物质分别依赖自由扩散和 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()D A甲运输被促进 C甲运输被抑制 B乙运输被促进 D乙运输被抑制 解析：协助扩散需要载体蛋白的协助，所以以无蛋白磷脂 双分子膜代替后协助扩散受影响。 2(2011 年广州二模)利用质壁分离与复原实验不可以判断 ()C A细胞的死活 B细胞膜是否具有流动性 C蔗糖分子的跨膜运输方式 D原生质层与细胞壁伸缩性大小的差异 3(2011 年广东联考)关于下面概念图的分析不合理的是 () A碘离子通过所示的过程才能进入甲状腺细胞 B图中只有所示的过程需要消耗 ATP C和所示的过程都需要载体 D果脯腌制时蔗糖进入细胞与过程和有关 解析：果脯腌制时，高浓度的蔗糖溶液使细胞死亡，细胞 变成全透性之后，蔗糖才进入细胞，与过程和无关。 答案：D 4(2011 年珠海摸底)下图所示为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不同物种的细胞中、和的种类均不同 C适当提高温度将加快和的流动速度 D图中 b 过程属于被动运输，a 过程经过的结构是载体蛋 白 解析：、分别是糖蛋白、蛋白质、磷脂，前两种 在不同物种的细胞中的种类均不同。 答案：B 5(2011 年佛山一模)紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离