高考生物一轮复习 142.3 生物膜的流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式精品课件 新人教版　.ppt

第2 3节生物膜的流动镶嵌模型物质跨膜运输的方式 一 生物膜的探索历程及流动镶嵌模型细胞膜结构的探索历程 议一议 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 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 想一想 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 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 拓展深化 决定糖蛋白识别作用的是糖类的不同 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 跟踪训练1下图是真核细胞膜的亚显微结构模式图 表示物质 下列有关说法错误的是 a 在细胞膜上都不是静止的b 细胞识别与物质 有关c 在细胞膜上的分布是不均匀的d 的单分子层面积等于该细胞所有膜面积的两倍 解析 该图是细胞膜的结构模式图 图中 依次代表糖蛋白 蛋白质 磷脂双分子层 a正确 细胞膜具有一定的流动性 蛋白质 磷脂分子及糖蛋白大多数不是静止不动的 b正确 糖蛋白参与细胞识别 c正确 细胞膜上的蛋白质的分布是不均匀的 d错误 的单分子层面积等于该细胞细胞膜面积的两倍 细胞中除细胞膜外 还有核膜 线粒体膜 内质网膜等 答案 d 方法技巧 对于材料信息题要注意分析材料 获取其中的有用信息 特别注意要从问题入手 分析所给材料 在理解新信息的基础上分析具体问题 结合已有的知识储备 作出新的判断 得出与新材料相应的结论 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 2 大分子进出细胞的方式 胞吞和胞吐 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 跟踪训练2下图表示某种物质运输的过程图解 请分析回答 1 图示物质运输的方式是 判断的依据是 2 图中 的物质名称分别是 3 若该细胞为洋葱根尖成熟区表皮细胞 则生成 的结构是 4 图中 物质的特性是 其合成的直接模板是 合成的场所为 5 物质的出入必须依赖于细胞膜的 如果该细胞是人红细胞 则o2 k 苯三者中 不可能是 物质的是 6 人成熟红细胞中生成 的生理过程是 解析 解题时首先依据主动运输的原理判断运输方式 再联系载体蛋白和atp的来源 特性和功能作准确的判断和转换 图示被运输的物质 逆浓度梯度运输 且需要载体 和能量 atp 因此属于主动运输 图中 膜上的载体 是有高度选择性的 使细胞膜成为选择透过性膜 载体的化学本质属于蛋白质 是在核糖体上以mrna为直接模板合成的 归根结底是由有关基因来控制合成的 在洋葱根尖细胞中生成atp的结构是线粒体和细胞质基质 无叶绿体 在人成熟红细胞中由于没有细胞核和各种细胞器 因此生成atp的途径只能是无氧呼吸 至于具体物质出入细胞的方式不同则是需要记忆的 细胞吸收o2 k 苯的方式依次为自由扩散 主动运输 自由扩散 无论何种方式的运转都必须以膜的一定的流动性为基础 答案 1 主动运输被运输的物质 逆着浓度梯度进行 需要载体 和消耗能量atp 2 载体atpadp pi被运输的物质 3 线粒体和细胞质基质 4 具有高度的选择性mrna核糖体 5 流动性o2 苯 6 无氧呼吸 题型一细胞膜流动镶嵌模型的结构及特点 例1 2011 广州模拟 如图表示细胞膜的亚显微结构 其中a和b为两种物质的运输方式 下列对细胞膜结构和功能的叙述正确的是 a 组成细胞膜的化学成分是c h o nb 由 可知细胞膜是双层膜c a物质进入细胞是自由扩散 b物质进入细胞是主动运输d 若 侧为肠道 那么 侧则是毛细血管腔 思路点拨 由题干可获取的主要信息有 1 此结构表示的是细胞膜的流动镶嵌模型 图中 是糖蛋白 是磷脂双分子层 是蛋白质 2 b物质由低浓度到高浓度运输 需载体蛋白协助及atp供能 为主动运输 a物质由高浓度到低浓度运输不需载体蛋白协助 为自由扩散 解答本题时应先正确识别部分结构 分清细胞膜的内外和两种运输方式的特点 再进行逐项选择 标准解答 逐项分析如下 答案 c 互动探究 1 甘油的运输方式与a b哪种物质的运输方式相同 2 若图中 表示水通道蛋白 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 将细胞放入30 kcl溶液中 细胞形态会如何变化 提示 1 a 2 细胞形态基本不变 题型二物质运输的方式及影响因素 例2 如图是几种物质进出细胞的方式中 运输速率与影响因素之间的关系曲线图 下列与此图相关的叙述中 正确的是 a 与水进出细胞相符的图有 b 与葡萄糖进入红细胞相符的图有 c 与k 进入丽藻细胞相符的图有 d 与蛋白质进出细胞相符的图有 自主解答 自由扩散不需要载体蛋白和能量 物质运输速率与物质浓度呈正相关 协助扩散和主动运输都需要载体蛋白 主动运输还要消耗能量 据此可确定 为自由扩散 为协助扩散或主动运输 为自由扩散或协助扩散 为主动运输 为自由扩散 为协助扩散或主动运输 水进出细胞的方式为自由扩散 葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散 k 进入丽藻细胞的方式为主动运输 蛋白质进出细胞的方式为胞吞和胞吐 答案 a 规律方法 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 变式训练请回答下列与物质跨膜运输有关的两个问题 1 如图表示培养液中o2含量对小麦幼苗吸收k 的影响曲线 由图可知 小麦幼苗吸收k 的方式是 培养液中o2含量对k 吸收速率变化影响最大的是图中 段 d点后k 吸收速率不再增加的原因是 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 一 选择题1 2010 山东高考 右图中曲线a b表示物质跨 穿 膜运输的两种方式 下列表述正确的是 a 脂溶性小分子物质不能通过方式a运输b 与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面c 方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关d 抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响 解析 本题考查物质跨 穿 膜运输的方式 意在考查考生对物质跨 穿 膜运输方式的理解 运用和识图分析能力 由图可知 曲线a表示物质的转运速率与被转运分子的浓度成正比 因此曲线a表示的是自由扩散 曲线b表示在一定范围内物质的转运速率与被转运分子的浓度成正比 而超过一定的范围 物质的转运速率不再增高 这时候转运速率主要受细胞膜上载体数量的限制 因此曲线b表示的是主动运输或协助扩散 脂溶性小分子物质以自由扩散的方式进出细胞 故a错误 方式a表示的是自由扩散 如果需要载体蛋白的参与 那么与之有关的载体蛋白应贯穿于细胞膜中构成蛋白质通道 故b错误 抑制细胞呼吸可能对方式b的转运速率有影响 而对方式a的转运速率无影响 故d错误 答案 c 2 2010 广东高考 如图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图 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 本题考查物质跨膜运输的方式 意在考查考生的识图分析能力 分析图示可知 矿质离子的运输方向是从低浓度到高浓度 需要载体协助 还消耗能量 故为主动运输 答案 c 3 2010 天津高考 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 本题考查与物质运输相关的生理过程及各自的特点 意在考查考生的综合运用能力 主动运输消耗能量且需要载体 故需要载体蛋白协助和atp供能 静息状态下 神经细胞内仍进行新陈代谢 需要吸收葡萄糖将其分解供能 质壁分离时 细胞失水 导致细胞液浓度升高 细胞内渗透压升高 抗体的本质为蛋白质 通过胞吐方式运输到细胞外 该过程中由高尔基体形成的囊泡膜与细胞膜融合将抗体释放到细胞外 答案 b 4 2010 上海高考 右图表示一种物质的跨膜运输方式 下列叙述中正确的是 a 该膜中载体也能运输蔗糖b 碘以该方式进入海带细胞c 该方式不会出现饱和现象d 该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时 解析 本题考查物质的跨膜运输的相关知识 意在考查考生的识图分析与比较能力 据图可知 葡萄糖进入细胞需要载体 而不需要能量 故该跨膜运输方式为协助扩散 只能从高浓度运输到低浓度 跨膜运输中的载体具有专一性 运输葡萄糖的载体不能运输蔗糖 碘进入细胞的方式为主动运输而不是协助扩散 由于膜上运输相应物质的载体数量是有限的 故运输会达到饱和 答案 d 5 2009 广东高考 某物质从低浓度向高浓度跨膜运输 该过程 a 没有载体参与b 为自由扩散c 为协助扩散d 为主动运输解析 某物质由低浓度向高浓度运输 逆浓度梯度进行 需消耗能量 一定为主动运输 需要载体参与 答案 d 6 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 本题考查物质跨膜运输的方式 物质出入细胞的方式主要有三种 自由扩散 协助扩散和主动运输 自由扩散不需要载体 不耗能 协助扩散需要载体 不耗能 主动运输需要载体 且消耗能量 丙氨酸出入小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞都是主动运输 故选a 答案 a 二 简答题7 2007 上海高考 水和无机盐是由植物木质部的导管输送的 用32p标记的矿质营养液培养某植物幼苗一段时间后 在根细胞中检测32p的累积量和运输量 结果如下图 1 根细胞吸收矿质离子的主要形式是 2 在与a b c d四点相对应的细胞中 1 累积量最高的是 点处的细胞 这是因为根尖该部位没有 结构 2 吸收量大小依次为 3 c点处的细胞主要靠 作用吸收水分 该处细胞的形态是下图中 4 最适合观察细胞有丝分裂的是 点处的细胞 3 制约该植物吸收矿质离子的直接因素有 植物的呼吸作用 植物的光合作用 细胞膜上的多糖 细胞膜上的蛋白质a b c d 4 由磷构成的细胞化合物有 写出两种 解析 考查了对曲线的解读能力和分析综合能力 根尖各部位名称依次是a为根冠 b为分生区 伸长区 c为成熟区 根吸收矿质元素离子的主要方式是主动运输 吸收的主要部位是根尖的成熟区 从曲线分析来看 c处的运输量最大 因为形成了专门运输水分的导管 而a处的累积量最大 因为没有形成导管而不能及时运输 各个部位的吸收量等于累积量与运输量之和 c成熟区细胞有了大的液泡 根毛 并且细胞核进入到根毛部位 吸水的方式是渗透作用 主动运输需要能量atp和细胞膜上的载体蛋白 答案 1 主动运输 2 1 a导管2 cdab3 渗透d4 b 3 d 4 核酸 atp 8 请根据以下图 表回答有关植物对矿质元素吸收和利用等问题 不同形态氮素供应对水稻幼苗生长的影响 1 植物根系吸收矿质元素的主要部位是 区 若要观察细胞有丝分裂 宜选择根的 区细胞为材料 若要观察细胞质壁分离 宜选择根的 区细胞为材料 2 图中真菌菌丝能吸收土壤中的矿质元素和水分供植物使用 而植物光合作用产生的碳水化合物又可供真菌利用 两者属于 关系 3 上表是不同形态氮素供应对水稻幼苗生长的影响 从表中可以得出结论 4 氮素被植物体吸收后 可参与多种物质的合成 其中包括 多项选择 a 核酸b nadp c 纤维素d 酶 解析 植物的根尖包括根冠 分生区 许多细胞正在进行有丝分裂 伸长区 细胞正在伸长 和成熟区 也叫根毛区 是水分和矿质元素离子吸收的主要部位 四部分 根毛区表皮细胞通过主动运输吸收