2012年高考生物一轮复习课时训练：生物膜的流动镶嵌模型与物质跨膜运输方式.doc

生物膜的流动镶嵌模型与物质跨膜运输方式 基础知识再梳理】一、渗透作用的概念及渗透系统的组成1.渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，是自由扩散的一种，其他物质通过半透膜的扩散不能称为渗透作用，只能称为自由扩散 自由扩散：多指溶质分子（如苯、甘油）或气体分子（如O2、CO2 ）的移动，也可以是溶剂分子（如水、酒精）的移动，需要通过半透膜扩散作用：溶质、气体分子、溶剂分子的移动，可以通过半透膜，也可以不通过半透膜扩散作用 自由扩散 渗透作用 (需通半透膜) (特指溶剂) 2.半透膜:是指某些物质可以透过,而另一些物质不能透过的多孔性薄膜,物质能否透过半透膜取决于分子大小与膜孔大小的关系,无生命的物理性膜选择透过性:是指细胞膜等生物膜,膜上有载体,不同膜上载体的种类和数量不同,物质能否通过选择透过性膜一般取决于膜上载体的种类,有生命的生物膜3.渗透系统组成:一个完整的渗透系统,由两个溶液体系(A和B)以及在两者中间的半透膜组成发生渗透作用的条件:具有半透膜半透膜两侧溶液具有浓度差(摩尔浓度)根尖分生区开始时液泡数目多，逐渐发育后数目减少，液泡体积增大，叶肉细胞液泡数目会逐渐减少。4、细胞的吸水和失水植物细胞：细胞液外液，细胞吸水；细胞液细胞质，细胞失水皱缩 细胞外液浓度细胞壁的伸缩细胞膜具有流动性三、生物膜的流动镶嵌模型1、对生物膜结构的探索历程时间实例结论19世纪末脂溶性物质更容易通过细胞欧文顿认为膜是由脂质组成的20世纪初将膜分离提纯，并进行化学分析膜的主要成分是脂质和蛋白质1952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倍细胞膜中脂质分子必然排列连续两层1959年电镜下细胞膜呈清晰地“暗一亮一暗”三层结构罗伯特深认为生物膜由“蛋白质一脂质蛋白质”1970年人鼠细胞杂交实验（荧光标记法）细胞膜具有流动性1972年桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型2、流动镶嵌模型的主要内容磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架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，有的横跨整个磷脂双分子层磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的3、糖类+蛋白质=糖蛋白 糖类+脂质=糖脂4、结构特点：具有一定的流动性5功能特点：具有选择透过性*核膜、细胞器膜的表面没有糖类四、物质进出细胞的方式1、方式*小肠上皮细胞吸收（需要能量）葡萄糖、钾离子等，氨基酸，核苷酸属于主动运输*植物根细胞从土壤中吸水或吸收矿质元素属于主动运输*有机物从根部运输到叶片通过筛管运输*水和矿物质元素由根部运输到叶片蒸腾作用（通过导管）2.物质跨膜运输(1)自由扩散:物质从高浓度运输到低浓度,不需要能量,不需要载体(2)协助扩散:物质从高浓度运输到低浓度,不需要能量,需要载体(3)主动运输:物质从低浓度运输到高浓度,需要能量,需要载体3、一定浓度范围内物质吸收速率曲线 4、影响主动运输的因素分析（能量、载体）内因：载体的种类和数量 根本原因：遗传物质（DNA不同载体不同）外因：影响呼吸作用的因素 ：O2、温度、pH5、影响被动运输的因素自由扩散：浓度差协助扩散：浓度差、载体数量【经典练习题】一、选择题1.下图表示真核生物膜的结构与功能，下列与此相关的叙述中，不正确的一项是()A.功能越复杂的生物膜，蛋白质种类和数量越多B.膜的结构特点是具有一定的流动性C.完成图中的场所是叶绿体类囊体薄膜D.完成图中、的结构均具有单层膜结构解析：是叶绿体的类囊体薄膜。是线粒体膜，属于双层膜。答案：D2.(2010盐城质检)下列过程与生物膜的流动性无关的是()A.浆细胞分泌抗体B.核糖体上合成的解旋酶进入细胞核C.植物细胞的质壁分离复原D.动物细胞的有丝分裂解析：核糖体没有膜结构，其上合成的解旋酶通过核孔进入细胞核，与生物膜的流动性无关。答案：B3.如图所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.细胞的癌变是因的改变而导致的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：通过糖被识别出细胞内外，肝细胞可以产生尿素，并排到细胞外；糖蛋白的减少是癌变的结果而不是原因。答案：B4.下列生命活动与生物膜功能无直接关系的是()A.胰岛B细胞分泌胰岛素B.氨基酸脱水缩合C.神经递质在神经元之间传递信息D.受精作用的完成解析：氨基酸的脱水缩合发生在核糖体，核糖体无膜结构，所以B项与生物膜无直接关系。答案：B5.(2010南京质检)下图为某些物质的跨膜运输示意图，有关叙述正确的是 ()A.所有图均表示主动运输B.图甲、乙和丁中均表示自由扩散C.图甲和图丙表示主动运输，图甲和图丁表示被动运输D.图丙一定表示主动运输，而图甲、乙和丁可表示被动运输解析：图丙中的物质运输方向为由低浓度一侧到高浓度一侧，是主动运输。图丁表示物质通过载体蛋白质的协助从高浓度一侧转运到低浓度一侧，因此表示的是协助扩散的运输方式。自由扩散和协助扩散均属于被动运输。答案：D6.实验室中鉴别细胞死活，常用“染色排除法”。例如：用台盼蓝染色，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不着色，从而判断细胞死活。该实验所利用的细胞膜特性或功能是 ()A.进行细胞间的信息交流 B.保护细胞内部结构C.流动性 D.选择透过性解析：用台盼蓝染色，台盼蓝为细胞不需要的物质，活细胞不吸收，死细胞膜失去了活性，丧失选择透过性功能，台盼蓝进入细胞，细胞才会被染成蓝色，所以该实验所利用的是细胞膜选择透过性。答案：D7.(2010潍坊质检)下列关于物质跨膜运输的说法，正确的是 ()A.甘油进入小肠绒毛上皮细胞需要消耗ATPB.葡萄糖进入红细胞需要载体，不消耗ATPC.大分子物质只有通过主动运输才能进入细胞D.蜜饯腌制过程中蔗糖进入细胞是主动运输的结果解析：甘油进出生物膜的方式为自由扩散；葡萄糖进入红细胞是协助扩散，需要载体，不需要能量；大分子物质通过胞吞或胞吐的形式进出细胞。答案：B8.下列有关物质通过细胞膜的说法正确的是 ()A.分泌蛋白的分泌需要能量但不需要细胞膜上的载体蛋白B.小分子物质和离子都是通过自由扩散进入细胞C.葡萄糖等较大的分子只能通过主动运输进入细胞D.当植物细胞液浓度高于细胞外液浓度时会发生质壁分离解析：分泌蛋白的分泌是胞吐过程，需要能量但不需要载体蛋白。小分子物质和离子进入细胞的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输。葡萄糖进入人的红细胞是协助扩散。当细胞外液浓度高于细胞液浓度时，植物细胞会发生质壁分离。答案：A9.(2010佛山质检)人体红细胞中K的浓度比血浆高30倍，而Na的浓度却只有血浆的1/6。关于红细胞运输Na的方向及所需条件，正确的是 ()从高浓度到低浓度从低浓度到高浓度载体蛋白ATP供能A. B. C. D.解析：Na的运输方式是主动运输，所以应该是从低浓度到高浓度，需要载体蛋白参与和ATP供能。答案：D10.下列四项生理过程中，细胞膜发生的变化相同的是 ()胰岛素的分泌 抗体识别抗原神经递质的释放 钙离子的吸收A. B. C. D.解析：胰岛素的分泌和神经递质的释放属于胞吐，抗体识别抗原属于信息交流，吸收钙离子属于跨膜运输。答案：A11.在培养某植物的溶液中加入某种负离子，结果发现某植物根细胞在吸收该种负离子的同时，对Cl的主动吸收减少，而对K的主动吸收并没有影响，原因是 ()A.该种负离子妨碍了能量的生成B.该种负离子抑制了主动运输C.该种负离子抑制了呼吸作用D.该种负离子的载体和Cl的相同解析：主动吸收过程需要载体协助，需要消耗能量。加入某种负离子后，对K的主动吸收并没有影响，表明此负离子并不影响主动吸收过程中所需要的能量的生成，也就是不影响呼吸作用，故很可能的原因是运输该负离子的载体和运输Cl的相同，从而影响了该植物对Cl的主动吸收。答案：D12.用含有各种必需元素的溶液培养大麦。实验分两组，一组在光下，一组在黑暗中，48小时后测定几种离子的浓度。下表各离子的数据为实验结束时，溶液中离子的浓度占实验开始时浓度的百分比。分析上述实验数据，不能得出的结论是 ()实验条件水分消耗(mL)Ca2(%)K(%)Mg2(%)光1 09013527179黑暗中43510535113A.光下蒸腾作用比黑暗中强B.黑暗中植物吸收Mg2更多C.吸收水分和吸收矿质离子是两个相对独立的过程D.植物对矿质离子的吸收具有选择性解析：由题干条件可知，在光下吸收的水大约为暗处吸水的2.5倍，并且植物吸收的水分绝大多数用于蒸腾作用，故光下比黑暗中蒸腾作用强。但水分吸收与矿质离子的吸收并不是同步的，所以导致了离子被吸收后溶液浓度改变，在光下Ca2、Mg2浓度增加，而K浓度减小，可见植物对矿质元素的吸收具有选择性，并且水分吸收和矿质离子吸收是两个相对独立的过程。由题中数据不能得到光下和暗处吸收Mg2的多少。答案：B二、非选择题13.下图是人体甲状腺细胞摄取原料合成甲状腺球蛋白的基本过程，试回答(中填序号，上填写名称)：(1)若含18O的氨基酸在甲状腺细胞内合成甲状腺球蛋白过程中产生了H2O，则H2O的生成部位是；水中的18O最可能来自于氨基酸的(基团)。(2)用含18O标记的氨基酸培养上图细胞，则出现18O的部位依次为(用图中序号回答)。(3)含18O标记的氨基酸培养液相当于人体中的。其中碘和水进入细胞的运输方式依次为；细胞合成的甲状腺球蛋白运出细胞的方式为。解析：蛋白质的合成在核糖体上进行，脱下的水是由氨基(NH2)的一个氢与羧基(COOH)的一个羟基(OH)组成的，即其中的氧来自羧基。图中所示为分泌蛋白的合成、运输、分泌过程，故18O标记的运行路线为细胞膜核糖体(粗面)内质网高尔基体囊泡细胞膜细胞外。细胞所需I2和水的吸收方式为主动运输和自由扩散，而分泌蛋白的排出，则为胞吐。答案：(1)核糖体COOH(或羧基)(2)(3)组织液主动运输、自由扩散胞吐(外排)14.(2010肇庆检测)对农作物和在同一土壤中进行N、P、K三要素肥效实验，结果如下表(“”表示施肥；“”表示未施)：作物种类肥料成分实验产量与原产量比(%)氮肥磷肥钾肥农作物100681007089农作物10035486891(1)三肥效实验的结果显示，农作物与农作物的主要区别在于 。(2)氮素化肥主要以方式被作物根吸收，措施有利于根系吸收矿质营养。(3)施肥后要及时灌溉。若作物田流失的水从如图A位置注入一条河流，导致下游水体中藻类数量发生的变化如下图曲线所示。则在A下游，藻类数量增加的原因是。(4)若对农作物作无土栽培，培养一段时间后，检测到培养液中留存的NO/Ca2比值减小，其与细胞结构有关的原因可能是。解析：(1)比较表格不难发现，农作物和的主要区别在于N元素的是否供给造成产量的差异。土壤氮素主要是以硝酸盐形式吸收，属于主动运输，因此中耕松土增加土壤透气性可促进其吸收。水体富营养化是导致藻类滋生的原因。植物对不同离子的吸收量，取决于膜上相应载体的数量。答案：(1)农作物不施加氮肥不影响其产量，农作物需要外界提供氮肥(2)主动运输中耕松土(3)水中N元素的增多(4)运载NO的载体多，运载Ca2的载体少15.为探究植物细胞膜的透性，某同学以红甜菜根(液泡中含有花青素)进行下列实验：a.将不同切片放在不同温度的蒸馏水中处理1分钟后取出。b.再分别放在清水中浸泡1小时而获得不同的切片浸出液。c.测量这些溶液的花青素吸光度，得结果如下图。请回答以下问题：(1)上述实验操作步骤的叙述存在着一个明显的不足，没有遵循实验设计的原则。请你对上述实验中的不准确的操作重新进行叙述： 。(2)由上图中的曲线你可以得出的结论是 。(3)已知物质A能促进细胞膜上载体的活性。有人认为：经过不同温度的处理是影响了细胞膜上运载花青素的载体的活性。请你借助上述材料设计实验证明该观点是否正确。材料用具：略。实验步骤： ； ； 。结果与结论： ； 。解析：(1)从实验的过程看，实验的目的是探究温度对细胞膜通透性的影响，自变量是温度，可设置具有一定梯度的系列温度相互对照。因变量是细胞膜的通透性，可通过测量这些溶液中的花青素的吸光度作为检测指标。分析修订实验方案时，首先应看有没有对照，对照设置是否合理，是否遵循实验设计的一般原则。还应注意无关因素的影响。(2)从坐标图看，1050时，溶液中的花青素吸光度低且相同。50之后，膜的通透性增大，花青素透出细胞，溶液中的花青素吸光度增大。(3)该实验的目的是探究不同温度的处理对细胞膜上运载花青素的载体的活性