细胞膜的流动镶嵌结构模型跨膜运输实例(渗透系统)

1、第10课 细胞膜（流动镶嵌结构模型） 物质跨膜运输实例（渗透系统）一、细胞膜流动镶嵌结构模型（一）细胞膜的成分成分种类与含量脂质包括磷脂和胆固醇，约占50%蛋白质约占40%糖类约占2%10%（二）（了解）关于细胞膜结构的错误理论 蛋白质-脂质-蛋白质“三明治”静态结构模型图4-2-4 细胞膜的电镜照片1959年罗伯特森在电子显微镜下观察到细胞膜“暗-亮-暗”三层结构，提出细胞膜的蛋白质-脂质-蛋白质“三明治”静态结构模型：所有生物膜都是有蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子，生物膜为静态结构。理论提出后，很快被大量事实证据推翻，但罗伯特森在

2、电子显微镜下观察到细胞膜“暗-亮-暗”三层结构却为后人提供了宝贵的资料。（三）细胞膜的流动镶嵌结构模型1.对细胞膜磷脂的排列分析（1）磷脂分子的结构亲水端疏水端 图4-2-1 磷脂分子（2）磷脂双分子层单层磷脂分子浸在水中会形成疏水端集中在内，亲水端排列在外，呈球形排列；而细胞内外均是水环境，所以磷脂分子必为两层排列，其疏水端内，亲水端在外并列排列。此外，相邻的两个磷脂分子可以上下交换、左右交换、独自旋转等，所以磷脂双分子层可以流动。 图 水中磷脂分子 图 构成细胞膜的磷脂双分子层 2.流动镶嵌模型的基本内容（1）磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架，具有流动性；（2）磷脂双分子层上分布着蛋白质

3、分子，蛋白质分子在磷脂双分子层上有三种分布形式：镶嵌在磷脂双分子层上下表面；贯穿磷脂双分子层；包埋在磷脂双分子层中。膜上蛋白质分子也可流动。功能越复杂的细胞，膜上蛋白质分子的种类和数量越多；图4-2-5细胞膜上蛋白质的分布（3）在磷脂双分子层外表面上，有一层由蛋白质和糖类结合形成的糖蛋白构成的糖被，其具有信息传递、细胞识别、保护、润滑、粘附等作用。还有糖类和脂质分子结合而成的糖脂；（4）在磷脂双分子层内，存在胆固醇，主要维持细胞膜的刚性。磷脂双分子层糖蛋白蛋白质分子胆固醇细胞骨架纤维图4-2-6 生物膜的结构模型示意图（四）细胞膜的特性1.结构特性：细胞膜具有流动性；2.功能特性：细胞膜具有选

4、择透过性。（五）实验：体验制备细胞膜的方法1.实验原理：将哺乳动物成熟红细胞放到清水中，细胞吸水涨破，细胞内的物质流出，可得到纯净的细胞膜。2.实验材料：制取细胞膜利用哺乳动物成熟红细胞，因为无核膜和细胞器膜。（但是这个细胞仍然是真核细胞）二、物质跨膜运输的实例（渗透系统）（一）渗透系统1.必需条件：具有半透膜；半透膜两侧存在浓度差。注：半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。选择性透过膜：这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子，小分子和大分子则不能通过，细胞膜和生物膜都属于选择性透过膜。2. 渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向

5、水势低的系统移动的现象。溶液浓度高：溶质含量高、溶剂含量低、水少、水势低溶液浓度低：溶质含量低、溶剂含量高、水多、水势高H2O 溶质分子 H2O分子图4-1-1 渗透系统示意图例题2.1 已知鱼鳔是一种半透膜.若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液,排出鱼鳔内的空气,扎紧开口,将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中,下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是（ ）A B C D例题2.2 某同学拟选择一种半透性的膜材料，用于自制渗透计。他采用如图1所示的装置(示意图)，对收集到的四种材料甲、乙、丙和丁进行试验，得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线(如图2)。据图分析，该同学应选择

6、的膜材料是（ ）图1 图2A甲 B乙 C丙 D丁（二）实验：植物细胞的失水和吸水（植物细胞质壁分离和复原）1.质壁分离：把液泡发育良好的植物细胞浸在高渗溶液中时，原生质收缩和细胞壁分离的现象。2.实验原理：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，根据渗透作用原理，水分会由细胞液中渗出到外界溶液中而失水，由于细胞壁伸缩性较小，而原生质层性较大，从而使二者分开；反之，外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞通过渗透作用吸水，细胞原生质膨胀，逐渐与细胞壁贴合，分离后的质和壁又复原。3.质壁分离实验的两种情况（1）将植物细胞浸在葡萄糖溶液中，由于葡萄糖分子较大，不能透过原生质层，所以质壁分离后的植物细胞不会发生自动复

7、原，需转入清水中可吸水复原。将细胞浸入适当高浓度的葡萄糖溶液开始时，外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，进而发生质壁分离。（注意：此时流出细胞的水分子数量大于流入细胞的水分子数量，从而失水。）随着水分的进入，细胞液浓度被稀释，外界溶液浓度等于细胞液浓度时，细胞既不失水也不吸水。（注意：此时并不是没有水分子通过原生质层，而是流入和流出细胞的水分子数量此时相等，达到平衡状态。）将细胞浸入清水中此时，外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞吸水，原生质逐渐膨胀，直至与细胞壁贴合，发生质壁分离后的复原，恢复正常状态。（注意：此时流入细胞的水分子数量大于流出细胞的水分子数量，从而吸水。）（2）将植物细胞浸在K

8、NO3等溶液中，由于K+和NO3-离子较小，可通过主动运输透过原生质层，所以质壁分离后的一段时间内，植物细胞不需转移溶液也会发生自动复原。将细胞浸入KNO3溶液中开始时，外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，进而发生质壁分离。（注意：此时流出细胞的水分子数量大于流入细胞的水分子数量，从而失水。）随着水分的进入，细胞液浓度被稀释，外界溶液浓度等于细胞液浓度时，细胞既不失水也不吸水。（注意：此时并不是没有水分子通过原生质层，而是流入和流出细胞的水分子数量此时相等，达到平衡状态。）KNO3溶液中的K+和NO3-通过主动运输进入细胞，使细胞液浓度逐渐增大，当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，原生

9、质逐渐膨胀，直至与细胞壁贴合，发生质壁分离后的复原，恢复正常状态。（注意：此时流入细胞的水分子数量大于流出细胞的水分子数量，从而吸水。）显微镜下的植物细胞质壁分离复原 A B C D E图4-4-2 显微镜下植物的质壁分离复原A:正常细胞（未发生质壁分离） B：开始失水的细胞（发生质壁分离） C：失水的细胞（发生质壁分离） D：开始吸水的细胞（发生质壁分离复原） E:吸水膨胀的细胞（发生质壁分离复原）第10课 细胞膜 物质跨膜运输实例一、选择题1一位科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小而面积增大，这是由于细胞膜的什么特性所决定的（ ）A.具有一定的流动性  

10、  B.是选择透过性膜    C具有专一性  D.具有运输物质的功能 2生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是（ ）以磷脂双分子层为基本骨架蛋白质-脂质-蛋白质的三层结构静止的流动的A B C D 3细胞膜上，与细胞间互相联系，有密切关系的化学物是（ ）A糖蛋白 B磷脂 C脂肪 D核酸 4维生素D能较水溶性维生素优先通过细胞膜，这是因为（ ）A细胞膜以磷脂双分子层作基本支架 B磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质C细胞膜的结构特点是具有一定的流动性 D细胞膜是选择透过性膜 5变形虫

11、表面的任何部位都能伸为伪足，人体内的一些白细胞可以吞噬病菌和异物。上述生理过程的完成依赖于细胞膜的（ ）A选择透过性 B流动性 C保护性 D主动运输 6生物膜的“蛋白质一脂质蛋白质”静态结构模型不能解释下列哪种现象（ ）A细胞膜是细胞的边界 B溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜 C变形虫的变形运动 D细胞膜中的磷脂分子呈双层排列在膜中间 7、如图所示，若将细胞膜的磷脂分子提取后，放入盛水容器中，磷脂分子的稳定分布方式为（   B ） A B C D8下列对细胞内各种生物膜的结构和组成的叙述中，错误的是（ ）A主要由蛋白质、脂类

12、和少量糖类组成 B磷脂双分子层是各种生物膜的基本骨架C不同生物膜上的蛋白质的种类和数量不同 D内质网膜能生成高尔基体膜，说明两者化学组成完全相同 9下列关于细胞膜结构特点的叙述，不正确的是（ ） A细胞膜是选择透过性膜B细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成C细胞膜的分子结构具有流动性D有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动10使磷脂类特别适于形成细胞膜的特性是（ ）A它们是疏水的 B它们是亲水的  C它们迅速吸水 D它们既是亲水的又是疏水的11如右图所示，烧杯内装有蒸馏水，下部封有半透膜的长颈漏斗内装有淀粉和食盐溶液，开始时，漏斗颈内的液面与烧杯内蒸馏水的液面相

13、同。过一段时间后，用碘液和硝酸银溶液分别检测蒸馏水中的物质。整个实验过程中所观察到的现象是（ ）漏斗颈内的液面下降漏斗颈内的液面上升烧杯内的液体遇硝酸银溶液有白色沉淀生成烧杯内的液体遇碘液变蓝A B C D12假定将甲乙两个同种植物的成熟细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液均比细胞液的浓度高，蔗糖分子不能透过膜，甘油分子可以较快地透过膜。在显微镜下连续观察，甲乙两细胞的变化是（ ）A甲、乙两细胞发生质壁分离后，不再发生质壁分离复原B甲、乙两细胞发生质壁分离，但乙细胞随后又发生质壁分离复原C甲、乙两细胞发生质壁分离，但随后甲细胞又发生质壁分离复原D甲、乙两细胞均发生质壁分离，后又均发生质壁

14、分离复原13用相同的完全培养液，在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。在二者的吸水率几乎相同的情况下，72 h后原培养液中部分离子浓度发生了如下表所示的变化(表中数据为72 h后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百分比)。分析下表不能得出的结论是（ ）KMg2Ca2SiO水稻17.010511719.5番茄19.18559.6118A不同植物对同一离子的需要量是不同的B与番茄相比，水稻对SiO2-3需要量大，对Ca2+需要量小C不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的D植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关14若向日葵的某种细胞间隙的溶液浓度为a，细胞液浓度为b，细胞质基质浓度为c，则

15、当它因缺水而萎蔫时，三者间的浓度关系是（ ）Aabc Bacb Cbca Dbac15将紫色洋葱表层细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中，光镜下所观察到的现象是（ ）液泡逐渐变小，颜色由浅变深液泡逐渐变小，颜色由深变浅原生质层与细胞壁逐渐分离形成球形小团细胞膜、液泡膜结构明显原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液A B C D二、非选择题16阅读以下材料后回答问题：科学家在进行细胞膜化学成分的分析时，需制备较纯净的细胞膜。从真核细胞分离出纯的细胞膜较为困难，因为会有细胞内其他膜的混杂。而哺乳动物（或人）的成熟的红细胞没有内膜，没有细胞核，将其特殊处理后，造成红细胞破裂发生溶血现象，再将溶出细胞外的物质

16、冲洗掉，剩下的结构就是较纯净的细胞膜，在生物学上称为“血影”。有的科学家将“血影”中的脂类提取出来，使其在空气-水界面上铺展成单分子层，所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的2倍。 （1）哺乳动物细胞内其他的膜有 。如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？                             

17、       。 （2）红细胞溶血后，溶出细胞外的物质应该主要是             ，这些物质使红细胞具有         的功能。 （3）“血影”的化学成分中脂类主要是 ，它是构成细胞膜的 。 （4）脂类单分子层的面积是细胞表面积的2倍，这说明了 。17用不同荧光染料标记的抗体，分别与小鼠细

18、胞和人细胞的细胞膜上的一种抗原结合，两类细胞则分别产生绿色荧光和红色荧光。将两类细胞融合成一个细胞时，其一半呈绿色，一半呈红色。在37下保温40 min后，细胞上两种荧光点呈均匀分布(如图所示)，则： 融合细胞红色荧光标记的人细胞融合细胞3740min绿色荧光标记的鼠细胞（1）人和鼠细胞膜表面的抗原属于细胞膜表面起受体作用的 ，为使人、鼠细胞膜融合在一起，必须除去细胞膜表面起 作用的糖蛋白。 （2）融合细胞表面的两类荧光染料最终均匀分布，原因是 ，这表明膜的结构具有 。 （3）细胞融合实验若在20条件下进行，则两种表面抗原平均分布的时间大大延长，这说明

19、；若在10条件下，两种表面抗原便难以平均地分布，这又说明 。18下表是一组用新鲜洋葱表皮进行的实验处理和结果，请分析回答：实验分析处理方法实验结果第1组将材料置于0.3g/ml蔗糖溶液中发生质壁分离然后将材料移至蒸馏水中发生质壁分离复原第2组将材料置于0.6g/ml蔗糖溶液中迅速发生质壁分离然后将材料移至蒸馏水中质壁分离不能复原第3组然后将材料置于0.07g/ml尿素溶液中开始发生质壁分离，然后逐渐自动复原第4组将材料放在100热水中3min后取出，重复第1组实验不发生质壁分离（1）洋葱表皮细胞在第1、2、3组实验中均发生了质壁分离现象，其内部结构基础和外在条件分别_。（2）比较第1和第2组实验结果的差异，说明_。（3）比较第1和第3组实验结果，出现实验结果差异性的原因是_。（4）比较第1和第4组实验结果，出现实验结果差异性的原因是_。19某同学在缺少实验仪器的情况下，做了这样一个实验，将生鸡蛋大头的蛋壳去掉，保留壳膜完好，将小头打破，让蛋清和蛋黄流出，如图所示。然后，在蛋内灌上清水，把它放在0.3g/m