海南省2011届高三生物第一轮复习：生物膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运输的方式(新人教版必修1).ppt

时间时间实实例(实验实验 )结论结论 (假说说) 19世 纪纪末 脂溶性物质质更 易通过细过细 胞膜 欧文顿认为顿认为 膜是由 _组组 成的 20世 纪纪初 将膜分离提纯纯 ，并进进行化学 分析 膜的主要成分 是 _ 1925 年 红细红细 胞膜中脂 质铺质铺 展成单单分 子层层后是红细红细 胞表面积积的2倍 细细胞膜中的脂 质质分子 _ 第2、3节 生物膜的流动镶嵌模型物 质跨膜运输的方式 答案： 脂质 脂质和蛋白质 排列为连续的两层 1959 年 电镜电镜 下细细胞膜 呈清晰的暗亮 暗三层结层结 构 罗罗伯特森认为认为 生物膜由蛋白 质质 _蛋 白质质三层结层结 构 构成 1970 年 人鼠细细胞杂杂交 实验实验 细细胞膜具有 _ 1972 年 桑格和尼克森 提出了生物膜 的 _ 答案： 脂质 流动性 流动镶嵌模型 答案： 蛋白质和脂质 磷脂双分子层 流动性 蛋白质 分子 蛋白质分子 糖蛋白 糖脂 流动性 选择 透过性 议一议：生物膜在结构和功能上的特 点是由什么决定的？ 答案：(1)生物膜的结构特点具有 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是可运动的 。 (2)生物膜的功能特性具有选择透 过性，原因是膜上载体的种类和数量 不同。 想一想：为为什么脂溶性物质容易透过 细胞膜，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中 有磷脂，细胞膜以磷脂双分子层为基 本支架。 答案： 高浓度 低浓度 高浓度 低浓度 载体蛋白 答案： 高浓度 低浓度 高浓度 低浓度 载体蛋白 想一想：自由扩散、协助扩散和主动运输与胞吞、胞吐有何主要区别？ 答案：前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，且他们是穿膜运输。胞吞、胞吐是大分子或颗粒性物 质的运输方式，运输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。 答案： 细胞膜 囊泡 囊泡 融洽 观观察现现象：生物膜对对物质进质进 出细细胞具有选择选择 性 提出问题问题 ：为为什么生物膜能控制物质质的进进出？这这与膜的结结构有何关 系？ 对细胞膜结构的探索历程 （人民教育版）（中国地图版） 几种膜的分子结构模型 【提示】 (1)单位膜模型 该模型1935年提出，1959年，罗伯 特森电镜观察并总结提出的“蛋白 质脂质蛋白质”三层结构的静 态模型。 (2)液态镶嵌模型 该模型也叫做流动脂质球蛋白镶 嵌模型，该模型主要强调的是，流 动的脂质双分子层构成了膜的连续 体，而蛋白质分子像一群岛屿一样 无规则地分散在脂质的“海洋”中。 (3)晶格镶嵌模型 该模型是1975年沃利奇提出的，该 模型在一定的条件下，可能代表某 些膜的真实结构，但并不能作为一 般膜的通用模型。 (4)板块镶嵌模型 该模型是1977年，Jain和White提 出的。 事实上，晶格镶嵌模型和板块镶嵌 模型及液态镶嵌模型并没有本质的 区别，前二者只不过是对膜的流动 性的分子基础作了解释，因而是对 后者的补充。目前所流行的关于膜 结构的基本观点是1972年桑格和尼 克森提出的流动镶嵌模型。 1生物膜的结构特点具有一定 的流动性 (1)结结构基础础：构成膜的磷脂分子 和大多数蛋白质质分子是运动动的。 (2)实验验证实验验证 人鼠细细胞融合实实 验验 (3)实实例证证明：质质壁分离与复原、 变变形虫运动动、胞吞和胞吐、白细细胞 吞噬细细菌等。 2生物膜的流动性与选择透过性的关系 (1)区别别：流动动性是生物膜的结结构特点，选择选择 透过过性是生物膜的 功能特性。 (2)联联系：流动动性是选择选择 透过过性的基础础，膜只有具有流动动性，才 能实现选择实现选择 透过过性。 3组成、结构、功 能关系图解 特别提醒：只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。 膜的流动性受温度影响，在一定温度范围内，随温度升高， 膜的流动性增强。 1(2009临沂模拟)下列最能正确表示细细胞膜结结构的是( ) 解析：细胞膜外表面有起识别作用的糖蛋白，只有C正确。 答案：C 1自由扩散、协助扩散 和主动运输的比较物质质出 入细细胞 的方式 被动动运输输 主动动运 输输 自由扩扩散 协协助扩扩 散 运输输方 向 高浓浓度 低浓浓度 高浓浓度 低浓浓度 低浓浓度 高浓浓度 是否需 要载载体 不需要需要需要 是否消 耗能量 不消耗不消耗消耗 图图例 举举例 O2、CO 2、 H2O、甘油 、乙醇、苯 等出入细细胞 红细红细 胞吸收 葡萄糖 小肠肠吸收葡 萄糖、氨基 酸、无机盐盐 等 表示 曲线线( 一定 浓浓度 范围围 内) 2.大分子物质出入细胞的方式 上述三种物质质运输输方式是小分子 和离子的运输输方式，不包括大分子 物质质。大分子 物质质是通过过胞吞和胞吐来运输输的 。 (1)胞吞和胞吐进进行的结结构基础础 是细细胞膜的流动动性。 (2)胞吞和胞吐与主动动运输输一样样 也需要能量供应应，如果分泌细细胞 中的ATP合成受阻，则则胞吐作用不 能继续进继续进 行。 知识拓展：(1)载体是细胞膜上的一类蛋白质，它具有特异性，不 同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不 同；(2)载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体达到饱和时，细胞 吸收该载体运载的物质的速率不再随物质的浓度的增大而增大。 3影响自由扩散、协助扩散、主 动运输的因素 (1)影响自由扩散的因素：细 胞膜内外物质的浓度差。 (2)影响协助扩散的因素： 细胞膜内外物质的浓度差；细胞 膜上载体的种类和数量。 (3)影响主动运输的因素： 载体；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。 特别提醒：要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键： 分析被运输的物质是否通过细胞膜； 明确被运输物质微粒的性质(大分子、小分子、离子)； 分析物质通过细胞膜的转运方向（高浓度低浓度，低浓度 高浓度），是否需要载体协助，是否需要消耗能量。 2下图图表示物质质通过红细过红细 胞膜的 示意图图，其中黑点代表物质质分子， 圆圆圈代表载载体，多角形表示能量， 请请回答： (1)表示_方式，表 示_方式，表示_ 方式。 (2)K、O2和葡萄糖三种物质质 中，通过过方式进进入红细红细 胞的是 _。 (3)与方式相比，方式的主要特点是需要借助_，该该物 质质是在细细胞内的_上合成的。与相比，方式的不同之处处 是_。 (4)若在细细胞中注入某种呼吸抑制剂剂，_方式将会受到较较大 影响。 解析：图显示物质分子透过细 胞膜时可完全依靠浓度差既 不需载体，也不消耗能量，应属 自由扩散。图显示物质分子跨 膜运输需载体蛋白协助且消耗能 量应属主动运输。图显示物质 分子跨膜时需载体协助，但不消 耗能量应属协助扩散。 答案：(1)自由扩扩散 主动动运输输 协协助扩扩散 (2)K (3)载载体 核糖体 需要消耗能量 (4) 【例1】 如图图表示细细胞膜的亚显亚显 微结结构，其中a和b为为两种物质质的 运输输方式，下列对细对细 胞膜结结构和 功能的叙述正确的是( ) A不同物种的细细胞中、的种类类均不相同 B移植器官往往难难以存活与图图中有关 Cb物质质的运输输方式能体现细现细 胞膜的选择选择 透过过性，而a物质质的 运 输输方式不能体现细现细 胞膜的选择选择 透过过性 D构成流动动性的膜，是实现细实现细 胞间间信息交流的物质质基础础 自主解答：_ 答案：B 思维延伸：(1)水稻吸收Si4多，而吸收Ca2、Mg2相对少，与 图中哪种物质有关？ (2)若图中为水通道蛋白，水分子通过此结构进出细胞，如果设 法关闭离体细胞的结构后，将其放入30%的KCl溶液中，细胞 形态会如何变化？ 【例2】分析以下资资料回答问题问题 ： K和Na均不能通过过磷脂双分子 层层的人工膜；缬缬氨霉素是一种脂 溶性抗生素；在人工膜上加入少 量缬缬氨霉素，K可以透过过人工膜 。下列叙述不正确的是( ) A缬缬氨霉素的作用类类似于载载体 蛋白 B缬缬氨霉素与离子的结结合具有 特异性 C本实验实验 在于研究细细胞膜的选选 择择透过过性 DK透过过人工膜的方式属于主 动动运输输 思路点拨：K和Na均不能通过 磷脂双分子层的人工膜，在人工 膜上加入少量缬氨霉素，K可以 透过人工膜，Na却不能通过， 这说明缬氨霉素的作用类似于载 体蛋白，载体蛋白与离子的结合 具有特异性。但由题干信息还不 能判断K透过人工膜的方式属于 主动运输，因为并没有向人工膜 供应能量，因此只能得出结论： K透过人工膜的方式是协助扩散 。 答案：D 题后反思 (1)判断物质运输方式的方法： (2)根据运输方向：逆浓度梯度的跨 膜运输方式是主动运输。 实验设计题的答题规律 探究性问题问题 的步骤骤：提出问题问题 做出假设设设计实验设计实验 观观 察现现象得出结论结论 这类题这类题 型一般提供材料，给给出问问 题题，让让学生确定一个假设题设题 目， 然后展开研究讨论讨论 。关于假设设的 确定，一般是问题问题 中某一方面可 以是肯定的也可以是否定的。 实验设计题实验设计题 答题规题规 律 第一步：认认真研读题读题 干信息，分析 题题目类类型属于验证验证 型实验实验 、探究 型实验实验 、完全设计设计 型、半设计设计 型 、实验评实验评 价型中的哪一种。 第二步：仔细审读细审读 ，找准实验实验 中所 要控制的单单一变变量和因变变量，并分 析以什么指标标表示或观观察因变变量。 第三步：运用对对照实验实验 思想合理设设 置对对照组组。 第四步：分析实验过实验过 程中需要平衡的无关变变量，即避免(或排除) 无关变变量对实验结对实验结 果(现现象)的影响。 第五步：推敲精练语练语 言，准确表达实验实验 步骤骤和实验结实验结 果及结论结论 。 第六步：通读读自己的实验设计实验设计 。运用实验设计实验设计 所遵循的原则进则进 行对对照，检查检查 是否有遗遗漏。 【例】(青岛测试)某实验实验 小组组要对对 “低温是否会影响物质质的跨膜运输输” 进进行实验实验 探究，设计设计 了如下实验实验 ： 实验实验 步骤骤：组组装渗透装置两套 ，分别编别编 号为为1、2。 在两组烧组烧 杯中分别别加入等量的 水，在长颈长颈 漏斗中分别别加入等量的 同一浓浓度的蔗糖溶液，保持管内外 液面高度相等。 对对两组组装置进进行不同处处理：1 组组用水浴锅锅加热热至37，2组组的烧烧 杯外加冰块块降温。 两组组装置同时时开始实验实验 ，几分 钟钟后观观察记录记录 漏斗的液面刻度变变 化。 请请分析回答下列问题问题 : (1)本实验实验 是通过测过测 定水分子通过过 膜的扩扩散即_作用速率来 进进行探究的。 (2)此实验实验 的自变变量是_； 为为了直观观地表示相对对速率，用 _作为为因变变量。 (3)该实验该实验 可能的结结果与结论结论 是： _ _； _ _； _ _。 (4)如果上述实验结实验结 果证证明了“低温能影响物质质跨膜运输输的速率”， 那么对对于生物活细细胞来讲讲，产产生这这种情况的原因是： _； _。 思路点拨：设计实验时不仅要注意 严格遵循对照原则和单因子变量原 则，也要特别注意实验中观察或者 记录对象的选择。选取观察对象时 ，要注意选取的观察或记录的对象 要方便直观，易于操作、观察、记 录，无关的干扰因素少等。对于实 验的类型一定要注意分析清楚，是 探究实验还是验证实验，本题是探 究实验，所以预测其结果时就要注 意分析全面。