必修1-第三单元-第二讲-生物膜的流动镶嵌模型与物质跨膜运输方式课件

必修1第三单元(dānyuán)第二讲生物膜的流动镶嵌模型与物质跨膜运输方式第一页，共60页。第二页，共60页。第三页，共60页。第四页，共60页。1.组成(zǔchénɡ)成分及其在膜中的分布第五页，共60页。2.结构特点——流动性(1)原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动(yùndòng)的。(2)影响因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度高出一定范围，则导致膜的破坏。第六页，共60页。(3)表现①质壁分离和复原实验；②变形虫捕食(bǔshí)和运动时伪足的形成；③白细胞吞噬细菌；④胞吞与胞吐；⑤载体对相应物质的转运；⑥受精时细胞的融合过程；⑦动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；⑧细胞杂交时的细胞融合(如人鼠细胞融合)；⑨兴奋在突触的传递。第七页，共60页。3.功能特点——选择(xuǎnzé)透过性(1)表现：植物根对矿质元素的选择(xuǎnzé)性吸收、神经细胞对K＋的吸收和对Na＋的排出、肾小管的重吸收和分泌、小肠的吸收等。(2)原因：遗传性载体种类、数量选择(xuǎnzé)性。膜的组成、结构和功能可表示为下图：决定(juédìng)决定(juédìng)第八页，共60页。第九页，共60页。流动性与选择透过性都是对细胞膜的描述，但两者既有区别又有联系。①区别：流动性是细胞膜结构方面的特性，选择透过性体现了细胞膜功能方面的特性，主动运输能充分说明选择透过性。②联系：细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础(jīchǔ)。因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。相反，如果细胞膜失去了选择透过性，细胞可能已经死亡了。第十页，共60页。1.(2010·姜堰质检)下图是真核细胞膜的亚显微结构(jiégòu)模式图，①～③表示物质。下列有关说法错误的是()第十一页，共60页。A.①②③在细胞膜上都不是静止的B.细胞识别与①有关(yǒuguān)C.②在细胞膜上的分布是不均匀的D.③的单分子层面积等于该细胞所有膜面积的两倍第十二页，共60页。解析：该图是细胞膜的结构模式图，图中①、②、③依次代表糖蛋白、蛋白质、磷脂双分子层。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(bùshi)静止不动的；糖蛋白参与细胞识别；细胞膜上的蛋白质的分布是不均匀的；③的单分子层面积等于该细胞细胞膜面积的两倍，因为细胞中除细胞膜外，还有核膜、线粒体膜、内质网膜等生物膜。答案(dáàn)：D第十三页，共60页。1.物质跨膜运输(yùnshū)方式——膜的选择透过性物质跨膜运输的方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散物质运输方向高浓度→低浓度高浓度→低浓度低浓度→高浓度是否需要载体不需要需要需要是否消耗能量不消耗不消耗消耗ATP第十四页，共60页。第十五页，共60页。第十六页，共60页。2.物质非跨膜运输(yùnshū)方式——膜的流动性胞吞(内吞)胞吐(外排)条件细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式原理生物膜的流动性特点物质通过小泡转移，需要消耗能量，不需要载体方向细胞外→内细胞内→外实例变形虫吞食食物颗粒，白细胞吞噬病菌等胰岛B细胞分泌胰岛素第十七页，共60页。3.影响物质运输(yùnshū)速率的因素第十八页，共60页。(3)温度(wēndù)第十九页，共60页。①在一定浓度范围内，协助扩散或主动运输速率不再随物质浓度的增大(zēnɡdà)而加快时，主要是因为细胞膜上运输该物质的载体蛋白的数量有限。主动运输还可能受细胞内能量供应的限制。②O2浓度是通过影响细胞呼吸产生能量的多少来影响主动运输速率的。③同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同，如红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，小肠细胞吸收葡萄糖则是主动运输。第二十页，共60页。2.培养液中O2含量对小麦幼苗吸收K＋的影响(yǐngxiǎng)曲线如下：第二十一页，共60页。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(zēngjiā)的原因是。第二十二页，共60页。解析：小麦吸收K＋的方式为主动运输；膜上载体蛋白的数量是有限的，d点之后限制K＋吸收速率的因素是膜上载体蛋白的数量；由图可知，bc段K＋吸收速率受培养液O2含量(hánliàng)影响最大。答案(dáàn)：主动运输bc细胞膜上K＋载体蛋白数量有限第二十三页，共60页。第二十四页，共60页。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(kuòsàn)第二十五页，共60页。[解析(jiěxī)]主动运输的特点是由低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。[答案(dáàn)]D第二十六页，共60页。(1)判断物质运输方式(fāngshì)的方法：(2)根据运输方向(fāngxiàng)：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。第二十七页，共60页。下列关于物质跨膜运输(yùnshū)的叙述，错误的是()A.植物细胞积累K＋需消耗能量D.液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透过性第二十八页，共60页。[解析]无机盐离子进出细胞的方式主要是主动运输，主动运输需要载体和能量。载体属于蛋白质，起选择作用；能量主要是通过有氧呼吸产生的。海藻细胞可以通过积累溶质提高细胞内浓度，不至于造成(zàochénɡ)质壁分离。[答案(dáàn)]D第二十九页，共60页。影响物质运输速率的因素(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①细胞膜内外物质的浓度差。②细胞膜上运载物质的载体数量和种类。(3)影响主动运输的因素①载体(种类的差异性和数目(shùmù)的饱和性)。②能量(如氧气浓度、温度等影响产能的因素)。第三十页，共60页。对某动物细胞进行荧光标记实验，如下示意图所示，其基本过程：①用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭(消失)。③停止(tíngzhǐ)激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。第三十一页，共60页。第三十二页，共60页。上述实验不能说明的是 ()A.细胞膜具有(jùyǒu)流动性第三十三页，共60页。[解析]根据图示信息(xìnxī)，放射性的荧光物质激光束照射时荧光消失，停止照射后荧光恢复，说明荧光物质并没有跨膜运输。细胞膜具有流动性。[答案(dáàn)]C第三十四页，共60页。第三十五页，共60页。本讲实验实验结果、结论的预测与分析有些实验的结果(jiēguǒ)可以直接用肉眼观察出来，而很多实验是化学反应类型，肉眼观察不到，应该考虑加入指示剂，借助颜色变化或仪器辅助观察。实验结果(jiēguǒ)可采用文字、表格、坐标曲线等方式描述。第三十六页，共60页。(1)观察因变量的确定因变量与观察变量有时是不同的，对于因变量不能直接观察的，应该通过相应手段转换，将因变量间接展现出来，便于观察。如细胞分裂中染色体可以通过染色借助(jièzhù)显微镜观察，呼吸强度可通过测定密闭装置中气压变化来表现等。第三十七页，共60页。(2)实验结果的预测实验结果是由实验变量而引起的变化，实验结果是实验所得到的直观现象，如测得的有关数据、实验对象呈现的特殊颜色(yánsè)、气味、形态、生理等方面的变化，因此实验结果应是对实验现象的直接陈述。一个正确的实验设计应实现实验目的，即得出的结论就是实验目的。特别注意弄清实验的目的是“验证”还是“探究”：第三十八页，共60页。①如果是“验证型”的实验，如“验证……”、“证明……”都可预测到与实验目的一致的结果。结论是合理的、科学的、肯定的。此时一般只有一个结果和相应的结论，且结论与实验目的相对应。②若是“探究型”的实验，如“探究……”预测的实验结果不唯一，大多有三种可能(kěnéng)：“变量促进结果；变量抑制结果；变量与结果无关”或“全肯定；全否定；一肯定一否定”等。第三十九页，共60页。(3)实验结论的归纳提炼实验结论是在实验结果的基础上，根据已有知识的合理迁移，通过推理和判断，得出的关于实验相关内容最本质的认识。如“鉴定葡萄糖是可溶性还原糖”的实验中，葡萄糖与斐林试剂共热后出现(chūxiàn)砖红色沉淀，这是实验结果；“葡萄糖是可溶性还原糖”则是实验结论。第四十页，共60页。某实验小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究，设计了如下实验：实验步骤：①组装渗透装置两套，分别编号为1、2。②在两组烧杯中分别加入等量的蒸馏水，在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度(nóngdù)的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等并标注管内液面高度。③对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至37℃，2组的烧杯外加冰块降温。④两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗的液面刻度变化。第四十一页，共60页。请分析回答下列问题：(1)本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即作用速率来进行探究的。(2)此实验的自变量是；为了直观地表示(biǎoshì)相对速率，用作为因变量。(3)该实验可能的结果与结论是：① 。② 。③ 。第四十二页，共60页。(4)如果上述实验结果证明了“低温能影响物质跨膜运输的速率”，那么对于生物(shēngwù)活细胞来讲，产生这种情况的原因是：① 。② 。第四十三页，共60页。[解析]设计实验(shíyàn)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(shíyàn)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(shíyàn)的类型一定要注意分析清楚，是探究实验(shíyàn)还是验证实验(shíyàn)，本题是探究实验(shíyàn)，所以预测其结果时就要注意分析全面。第四十四页，共60页。[答案](1)渗透(2)渗透系统所处的不同温度环境漏斗液面高度的变化(3)①若1组漏斗液面比2组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢②若2组漏斗的液面比1组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率加快③若1、2组漏斗的液面高度相同，则说明温度高低(gāodī)并不影响物质的跨膜运输(4)①低温会影响细胞膜的流动性，从而影响其功能②低温会影响酶的活性，从而影响细胞呼吸释放能量的过程第四十五页，共60页。第四十六页，共60页。[随堂高考]1.(2008·广东高考)甲、乙两种物质分别依赖自由扩散(简单扩散)和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替(dàitì)细胞膜，并维持其他条件不变。则()第四十七页，共60页。解析：甲物质的运输依赖自由扩散，不需要载体的协助，在其他条件不变的情况下，以无蛋白的磷脂双分子(fēnzǐ)膜代替细胞膜，运输情况不受影响，其运输不会被促进也不会被抑制。乙物质进入细胞的方式是协助扩散，需要载体的协助，在其他条件不变的情况下，以无蛋白的磷脂双分子(fēnzǐ)膜代替细胞膜，会因缺少载体而使运输情况被抑制。答案(dáàn)：D第四十八页，共60页。2.(2008·江苏高考)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(xīshōu)葡萄糖 B.小肠上皮细胞吸收(xīshōu)水C.神经细胞吸收(xīshōu)K＋D.肺泡细胞吸收(xīshōu)氧气第四十九页，共60页。解析：线粒体是有氧呼吸的主要场所，为生命活动提供直接能源ATP，四个选项中只有神经细胞吸收(xīshōu)K＋的方式为主动运输，需要消耗能量。答案(dáàn)：C第五十页，共60页。3.(2007·广东高考(ɡāokǎo))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

第五十一页，共60页。解析(jiěxī)：丙氨酸进入小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞的方式都为主动运输，既需要载体又消耗能量。答案(dáàn)：A第五十二页，共60页。4.(2006·上海高考)假药亮菌甲素注射液，其溶剂二甘醇进入人体后导致急性(jíxìng)肾衰竭，临床上用血液透析治疗。血透机工作原理如下图，所用的透析管膜应具有的特点是()第五十三页，共60页。解析：血透机所用的透析管膜是半透性的，不允许二甘醇通过(tōngguò)，而允许其他物质通过(tōngguò)，所以应选B。答案(dáàn)：B第五十四页，共60页。5.(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(biāojì)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。第五十五页，共60页。(1)根细胞吸收矿质离子的主要(zhǔyào)形式是。(2)在与a、b、c、d四点相对应的细胞中：①积累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>>>。③c点处的细胞主要(zhǔyào)靠作用吸收水分。该处细胞的形态是下图中 ()第五十六页，共60页。④最适合观察(guānchá)细胞有丝分裂的是点处的细胞。第五十七页，共60页。(3)制约(z