必修14单元综合提升

1、单单 元元 综综 合合 提提 升升一、物质穿膜层数的归纳总结一、物质穿膜层数的归纳总结简图法简图法与与物质穿膜有关的一类试题在近年的高考中时有出现，此类物质穿膜有关的一类试题在近年的高考中时有出现，此类问题涉及的知识面较广，有些试题的难度较大，运用问题涉及的知识面较广，有些试题的难度较大，运用“简图简图法法”可有效解决这类问题。可有效解决这类问题。【例【例1】1分分子子(ch2o)从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入 一相邻细胞的叶绿体基质中，一相邻细胞的叶绿体基质中，“至少至少”穿过的生物膜层数及磷穿过的生物膜层数及磷脂分子层数分别是脂分子层数分别是(

2、)a5层和层和10层层 b6层和层和12层层c7层和层和7层层 d8层和层和16层层 解析：解析：1分子分子(ch2o)从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入相从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入相邻细胞的叶绿体基质内邻细胞的叶绿体基质内(如图如图)，因叶绿体和线粒体都是具有双层膜，因叶绿体和线粒体都是具有双层膜的细胞器，故共穿过的生物膜是的细胞器，故共穿过的生物膜是6层，而每一层膜由层，而每一层膜由2层磷脂分子构层磷脂分子构成，所以共穿过成，所以共穿过12层磷脂分子层。层磷脂分子层。答案：答案：b【例【例2】 血血浆中的浆中的1个葡萄糖分子进入组织细胞被彻底氧化分解，需要个葡萄糖分子进入组

3、织细胞被彻底氧化分解，需要穿过几层细胞膜穿过几层细胞膜() a5层层 b3层层 c6层层 d4层层解析：解析：血浆中的葡萄糖分子进入组织细胞必须通过内环境血浆中的葡萄糖分子进入组织细胞必须通过内环境(如图所示如图所示)，葡萄糖首先要穿过毛细血管壁进入组织液，毛细血管壁由一层上皮葡萄糖首先要穿过毛细血管壁进入组织液，毛细血管壁由一层上皮细胞组成，所以葡萄糖穿过这层细胞即穿过细胞组成，所以葡萄糖穿过这层细胞即穿过2层细胞膜，再进入组织层细胞膜，再进入组织细胞共穿过细胞共穿过3层细胞膜。进入组织细胞的葡萄糖在被彻底氧化分解时，层细胞膜。进入组织细胞的葡萄糖在被彻底氧化分解时，首先要在细胞质基质中经过

4、细胞呼吸的第一阶段，被分解成两首先要在细胞质基质中经过细胞呼吸的第一阶段，被分解成两答案：答案：b分子丙酮酸，再进一步进入线粒体被彻底氧化分解。葡萄糖分子分子丙酮酸，再进一步进入线粒体被彻底氧化分解。葡萄糖分子不直接进入线粒体，所以血浆中的葡萄糖进入组织细胞被彻底氧不直接进入线粒体，所以血浆中的葡萄糖进入组织细胞被彻底氧化分解经过的细胞膜只有化分解经过的细胞膜只有3层。但若问生物膜则选层。但若问生物膜则选a，因为葡萄糖，因为葡萄糖最终被彻底氧化分解的场所是线粒体，线粒体具有两层膜。最终被彻底氧化分解的场所是线粒体，线粒体具有两层膜。【例【例3】 外外界空气中界空气中o2进入人体骨骼肌细胞被利用

5、，至少要穿进入人体骨骼肌细胞被利用，至少要穿过的生物膜层数是过的生物膜层数是()a5层层 b10层层 c11层层 d12层层解析：解析：组织细胞与外界环境进行气体交换的整个过程组织细胞与外界环境进行气体交换的整个过程(如图如图甲所示甲所示)是通过内环境而间接进行的，整个过程包括外呼是通过内环境而间接进行的，整个过程包括外呼吸、气吸、气体在血液中的运输和内呼吸体在血液中的运输和内呼吸3个环节。个环节。经过外呼吸实现了血液和外界环境之间的气体交换；经过外呼吸实现了血液和外界环境之间的气体交换；o2在血液中以氧在血液中以氧合血红蛋白的形式进行运输；经过内呼吸实现骨骼肌与内环境之间的合血红蛋白的形式进

6、行运输；经过内呼吸实现骨骼肌与内环境之间的气体交换及气体交换及o2最后参与有氧呼吸而被骨骼肌细胞所利用。外呼吸可用最后参与有氧呼吸而被骨骼肌细胞所利用。外呼吸可用图乙表示，内呼吸可用图丙表示。图乙表示，内呼吸可用图丙表示。注：图中黑色颗粒表示注：图中黑色颗粒表示o2分子分子从图乙可知，在肺通气和肺泡内的气体交换过程中，从图乙可知，在肺通气和肺泡内的气体交换过程中，o2要穿过要穿过肺泡壁肺泡壁(一层上皮细胞一层上皮细胞)、毛细血管壁、毛细血管壁(一层上皮细胞一层上皮细胞)及红细胞膜及红细胞膜(共计共计5层生物膜层生物膜)，才能与血红蛋白结合；从图丙可知，经过组，才能与血红蛋白结合；从图丙可知，经

7、过组织里的气体交换，织里的气体交换，o2进入骨骼肌细胞要透过红细胞膜、毛细血进入骨骼肌细胞要透过红细胞膜、毛细血管壁管壁(一层上皮细胞一层上皮细胞)和一层骨骼肌细胞膜和一层骨骼肌细胞膜(共计共计4层生物膜层生物膜)，再加，再加上上o2最终要进入线粒体参与有氧呼吸，而线粒体是具有双层膜最终要进入线粒体参与有氧呼吸，而线粒体是具有双层膜的细胞器，故共计的细胞器，故共计6层膜。由此可见，外界空气中层膜。由此可见，外界空气中o2进入人体骨进入人体骨骼肌细胞被利用，至少要穿过的生物膜层数是骼肌细胞被利用，至少要穿过的生物膜层数是11层。层。答案：答案：c【训练【训练1】 co2从外界进入某绿色植物细胞完

8、成光合作用和从外界进入某绿色植物细胞完成光合作用和通过有氧呼吸被分解成通过有氧呼吸被分解成co2后又离开该细胞后又离开该细胞，共穿过的共穿过的生物膜层数是生物膜层数是()a10 b12 c8 d6解析：解析：绿色植物进行光合作用的场所是叶绿体；葡萄糖绿色植物进行光合作用的场所是叶绿体；葡萄糖在细胞质基质中完成有氧呼吸第一阶段反应，然后进入在细胞质基质中完成有氧呼吸第一阶段反应，然后进入线粒体彻底氧化分解。图解如图所示：线粒体彻底氧化分解。图解如图所示：答案：答案：a二、与细胞膜相关的实验探究二、与细胞膜相关的实验探究1 细胞膜的流动性细胞膜的流动性(1)实验证据：实验证据：科科学家用红、绿两种

9、颜色的荧光染料分别标记人与学家用红、绿两种颜色的荧光染料分别标记人与小鼠细胞膜上的蛋白质，然后再将两种细胞融合成一个细胞，起小鼠细胞膜上的蛋白质，然后再将两种细胞融合成一个细胞，起初用显微镜可观察到融合后的细胞一半呈红色，另一半呈绿色。初用显微镜可观察到融合后的细胞一半呈红色，另一半呈绿色。再过一段时间观察，发现细胞膜上红、绿荧光染料均匀分布。再过一段时间观察，发现细胞膜上红、绿荧光染料均匀分布。(2)细胞膜的流动性包括膜蛋白、磷脂的流动，还包括膜蛋白的自细胞膜的流动性包括膜蛋白、磷脂的流动，还包括膜蛋白的自主流动。载体对物质的主动运输过程，可以认为是蛋白质运动的主流动。载体对物质的主动运输过

10、程，可以认为是蛋白质运动的一种形式。一种形式。(3)膜的流动性与温度有关，温度越高，膜的流动性越大。一般情况膜的流动性与温度有关，温度越高，膜的流动性越大。一般情况下，温度高，流动性大，有利于生命活动的进行，但温度过高，膜下，温度高，流动性大，有利于生命活动的进行，但温度过高，膜的流动性过大，甚至破坏了膜的结构，反而不利于生命活动的正常的流动性过大，甚至破坏了膜的结构，反而不利于生命活动的正常进行；温度低，膜的流动性下降，膜的运输功能下降或完全丧失。进行；温度低，膜的流动性下降，膜的运输功能下降或完全丧失。(4)膜的流动性与磷脂分子中脂肪酸的不饱和程度有关，脂肪酸的不膜的流动性与磷脂分子中脂肪

11、酸的不饱和程度有关，脂肪酸的不饱和程度越大，膜的流动性越大。依此推测，热带生物的细胞膜中饱和程度越大，膜的流动性越大。依此推测，热带生物的细胞膜中脂肪酸饱和程度要高一些。脂肪酸饱和程度要高一些。(5)细胞膜的流动性是细胞膜最重要的结构特点。它对于完成各种生细胞膜的流动性是细胞膜最重要的结构特点。它对于完成各种生理功能如物质的透过、膜内外信息的传递等非常重要。理功能如物质的透过、膜内外信息的传递等非常重要。(6)细细胞融合技术胞融合技术(把两个同种或异种的细胞在融合剂的作用把两个同种或异种的细胞在融合剂的作用下，融合成一个杂种细胞的技术下，融合成一个杂种细胞的技术)就是利用细胞膜的流动性就是利用

12、细胞膜的流动性完成的。完成的。2细胞膜的选择透过性的验证实验细胞膜的选择透过性的验证实验 (1) (2) (3)含不同矿质元素的培养液不同植物含不同矿质元素的培养液不同植物 测定培养液中各矿质离子的初始浓度测定培养液中各矿质离子的初始浓度 培养一段时间培养一段时间 测定实验结束时培养液中各矿质离子浓度测定实验结束时培养液中各矿质离子浓度 比较同一植物吸收不同矿质离子及不同植物吸收同一矿质离子的情况比较同一植物吸收不同矿质离子及不同植物吸收同一矿质离子的情况 得出结论得出结论【例【例4】 20世世纪纪50年代年代，科学家发现科学家发现，细胞膜中存在着某种只允许水分细胞膜中存在着某种只允许水分；子

13、出入的通道，人们称之为水通道，但水通道到底是什么却一直是子出入的通道，人们称之为水通道，但水通道到底是什么却一直是个谜个谜。20世纪世纪50年代中期，美国科学家彼得年代中期，美国科学家彼得阿格雷研究了不同的阿格雷研究了不同的细胞膜蛋白，经过实验，他证明了一种被称为细胞膜蛋白，经过实验，他证明了一种被称为“水通道蛋白水通道蛋白”的细的细胞膜蛋白就是人们寻找已久的胞膜蛋白就是人们寻找已久的“水通道水通道”。如何验证彼得如何验证彼得阿格雷阿格雷发现的水通道蛋白就是水通道？请你完成下面的实验探发现的水通道蛋白就是水通道？请你完成下面的实验探 究并回答究并回答下面的问题。下面的问题。 (1)实验探究：实

14、验探究： 观观察察：发现水分子能通过细胞膜。发现水分子能通过细胞膜。问题：水究竟怎样通过细胞膜？问题：水究竟怎样通过细胞膜？假设：假设：_。实验：把含实验：把含“水通道蛋白水通道蛋白”的正常细胞和经过处理后的正常细胞和经过处理后_的的细胞放在细胞放在_中。中。结果：前者能吸水，后者结果：前者能吸水，后者_。结论：结论：_。(2)为了进一步验证细胞膜上的为了进一步验证细胞膜上的“水通道蛋白水通道蛋白”就是就是“水通道水通道”，彼，彼得得阿格雷又制出两种人造细胞膜，分别做成泡状物，然后放在水中，阿格雷又制出两种人造细胞膜，分别做成泡状物，然后放在水中，结果第一种泡状物吸收了很多水而膨胀，第二种则没

15、有变化。请指结果第一种泡状物吸收了很多水而膨胀，第二种则没有变化。请指出这两种人造细胞膜的化学成分的相同点和不同点。出这两种人造细胞膜的化学成分的相同点和不同点。_。解析：解析：(1)实验假设肯定与材料中主要内容有关：实验假设肯定与材料中主要内容有关：“如何验证彼得如何验证彼得阿阿格雷发现的水通道蛋白就是水通道。格雷发现的水通道蛋白就是水通道。”作为实验要验证水通道蛋白作为实验要验证水通道蛋白的存在并具有水通道功能，必然的存在并具有水通道功能，必然要设计对照实验，即两组中一组保留细胞膜的水通道蛋白，另一组要设计对照实验，即两组中一组保留细胞膜的水通道蛋白，另一组去掉细胞膜上的该蛋白，观察两组细

16、胞的吸水情况，即可得出相应去掉细胞膜上的该蛋白，观察两组细胞的吸水情况，即可得出相应结论。结论。 (2)两种人造细胞膜分别放在水中，一种能吸水膨胀必然含有两种人造细胞膜分别放在水中，一种能吸水膨胀必然含有亲水性很强的水通道蛋白，另一种不吸水，说明只含疏水性很强的亲水性很强的水通道蛋白，另一种不吸水，说明只含疏水性很强的磷脂分子。磷脂分子。答案：答案：(1)“水水通道蛋白通道蛋白”就是就是“水通道水通道”不含不含“水通道蛋白水通道蛋白”蒸馏水蒸馏水不能吸水不能吸水细胞膜上的细胞膜上的“水通道蛋白水通道蛋白”就是就是“水通道水通道”(2)不同点：一种含有水通道蛋白，一种不含水通道蛋白。相同点：不同

17、点：一种含有水通道蛋白，一种不含水通道蛋白。相同点：都含有磷脂双分子层都含有磷脂双分子层【训练【训练2】 (上海重点高中联考上海重点高中联考)红细胞悬液为不透明的红色液红细胞悬液为不透明的红色液体，而红细胞发生溶血体，而红细胞发生溶血(红细胞破裂红细胞破裂)后，光线比较容易通过后，光线比较容易通过溶液，溶液会逐渐澄清，所以可通过红细胞悬液澄清的速度溶液，溶液会逐渐澄清，所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血的速度，进而判断物质进入红细胞的速度。判断红细胞溶血的速度，进而判断物质进入红细胞的速度。请你利用以下实验材料，设计实验判断葡萄糖和甘油进入红请你利用以下实验材料，设计实验判断葡萄糖和

18、甘油进入红细胞的速度。细胞的速度。材料用具：稀释的羊红细胞悬液、材料用具：稀释的羊红细胞悬液、0.3 mol/l的葡萄糖溶液、的葡萄糖溶液、0.3 mol/l的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔。笔。(1)实验步骤：实验步骤：_；_；_。(2)预测结果及结论预测结果及结论(写出写出3种情况种情况)：_；_；_。(3)问题讨论：问题讨论：根据研究得知，根据研究得知，0.3 mol/l的葡萄糖溶液和的葡萄糖溶液和0.3 mol/l的甘油溶液都的甘油溶液都是 红 细 胞 的 等 渗 溶 液 ， 为 什 么 还 会 使 红 细 胞 发 生 溶 血

19、？是 红 细 胞 的 等 渗 溶 液 ， 为 什 么 还 会 使 红 细 胞 发 生 溶 血 ？_。若实验材料改为植物细胞，则会出现细胞涨破现象吗？为什么？若实验材料改为植物细胞，则会出现细胞涨破现象吗？为什么？_。解析：解析：(1)本实验的目的是判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。葡本实验的目的是判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。葡萄糖和甘油是自变量，进入红细胞的速度为因变量。可通过红细胞萄糖和甘油是自变量，进入红细胞的速度为因变量。可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血的速度，进而判断物质进入红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血的速度，进而判断物质进入红细胞的速度。的速度。(2)从从“相等、大于、小于相等、大于、小于”三种情况进行预测。三种情况进行预测。(3)植物细植物细胞具有细胞壁，细胞壁对细胞有支持和