第2单元5课时细胞膜系统边界生物膜流动镶嵌模型物质跨膜运输方式

第5

课时细胞膜——系统的边界生物膜的流动镶嵌模型物质跨膜运输的方式

考纲要求1。细胞膜系统的结构和功能2。物质出入细胞的方式回扣基础·构建网络一、细胞膜的组成成分、结构和功能

1．细胞膜的组成成分(判一判)

⑴细胞膜由蛋白质、磷脂和糖类组成，主要成分为脂质()

⑵功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多()

⑶脂质中的磷脂和胆固醇都是组成膜的成分()

⑷线粒体内膜和外膜上蛋白质成分相等()

想一想如何鉴定细胞膜中有蛋白质？

提示主要成分还有蛋白质

提示内膜上蛋白质成分多于外膜。

提示⑴用双缩脲试剂鉴定，出现紫色即证明有蛋白质存在。⑵用蛋白酶处理细胞膜，变成全透性膜即可验证。××√√⑴结构模型2．细胞膜的结构模型——流动镶嵌模型⑵结构特点

①特点：具有一定的＿＿＿。

②原因：组成膜的＿＿＿和＿＿＿大都是运动的。流动性蛋白质脂质糖蛋白磷脂双分子层蛋白质⑴将细胞与＿＿＿＿＿分开，保障了＿＿＿＿＿＿＿的相对稳定。3．细胞膜的功能

⑵控制

＿＿

＿＿

＿＿离子和小分子物质被动运输自由扩散：不需要＿＿＿＿＿＿＿，其动力为＿＿＿，如H2O、气体、脂质、乙醇、苯等。协助扩散：需要＿＿＿＿，但不需要＿

＿，如葡萄糖进入＿＿＿。主动运输：需要＿＿＿＿＿＿＿，如各种离子和氨基酸等。胞吞和胞吐：＿＿＿物质进出细胞的运输方式，需＿＿但不需＿＿＿＿协助，该过程可体现细胞膜的＿＿＿。大分子物质外界环境细胞内部环境载体蛋白和能量浓度差载体蛋白红细胞能量载体蛋白和能量大分子能量载体蛋白流动性物质进出细胞⑶进行细胞间的＿＿＿。

⑷功能特性：具有＿＿＿＿＿。

想一想细胞壁是植物细胞的真正边界吗？

提示不是，应为细胞膜，因细胞壁是全透性的，无选择透过性。二、植物细胞壁

1．成分：主要是＿＿＿＿＿＿；酶解法去除细胞壁所用酶为＿＿＿＿＿＿＿＿；与其形成有关的细胞器为＿＿＿＿和线粒体。

2．功能：＿＿＿＿＿。动物细胞在清水中可吸水涨破，但植物细胞不会，主要是＿＿＿＿＿＿

(填成分)的功劳。信息交流选择透过性纤维素和果胶纤维素酶和果胶酶高尔基体支持和保护纤维素和果胶1．选材：哺乳动物＿＿＿＿＿＿。

2．原理：红细胞放入清水中，细胞＿＿＿＿，细胞内的物质流出，从而得到细胞膜。

3．方法：引流法或离心法。

4．哺乳动物成熟红细胞的特点：无＿＿＿和线粒体等众多细胞器；原料(葡萄糖)进入红细胞的运输方式为＿＿扩散；细胞质中的主要蛋白质为＿＿＿＿，含微量元素＿，该蛋白质不属于＿＿蛋白，是一种细胞内蛋白质。三、细胞膜的制备实验

想一想⑴用针扎破或镊子剥下的方法可以吗？⑵用鸡或鱼的红细胞可以吗？为什么？

提示⑴不可以。⑵不可以。上述动物红细胞含细胞核和众多的细胞器。成熟的红细胞吸水涨破细胞核协助血红蛋白铁分泌突破考点·提炼方法1．如图表示细胞膜的结构示意

图。下列有关叙述错误的是(

)

A．A是蛋白质，B是磷脂分子

B．二氧化碳和氧气通过膜需要A

的协助

C．构成细胞膜的A与B大多数可以运动

D．适当提高温度，能使A和B的相对运动加快，透性增加，有利于生命活动的进行提升识图析图能力——细胞膜的成分、结构、功能及流动性、选择透过性之间的关系典例引领考点131．磷脂分子考点剖析

⑴磷脂分子的元素组成：C、H、O、N、P。

⑵单层磷脂分子层水界面排列及搅拌后图解2．细胞膜结构示意图

⑴脂质分子中最

主要的是磷脂，此外

还有胆固醇等。

⑵膜上蛋白质

是功能行使者，决

定膜功能复杂程度。

常见蛋白质如载体

蛋白、糖蛋白等。

⑶糖蛋白的位置只有一个——细胞膜的外侧，细胞器膜和细胞膜内侧不存在，可用于确定膜内外位置。3．知识网络图解

⑴流动性和选择透过性的关系

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，只有膜具有流动性，才能表现出选择透过性。

⑵流动性原理——构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是运动的；选择透过性原理——膜上载体蛋白的种类和数量。

⑶流动性的实例：细胞融合、变形虫变形、白细胞吞噬细菌(胞吞)、分泌蛋白的分泌(胞吐)、温度改变时膜的厚度改变、动物细胞吸水膨胀或失水皱缩等。2．(2010·山东理综，3)

如图中曲线a、b表示物质跨

(穿)膜运输的两种方式，下

列表述正确的是(

)列表＋图示＋曲线三位一体突破法——物质运输方式的比较

典例引领考点14A．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1．离子、小分子的跨膜运输比较考点剖析物质出入细胞方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散运输方向高浓度→低浓度高浓度→低浓度一般为低浓度→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图例举例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入细胞红细胞吸收葡萄糖小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等表示曲线(一定浓度范围内)O2分压

A点：无氧呼吸为物质运输提供能量

注意⑴影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素

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：a.细胞膜内外物质的浓度差；b.细胞膜上载体的种类和数量。

③影响主动运输的因素：a.载体(核糖体)；b.能量(细胞质基质和线粒体)。凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。

⑵载体的化学本质及作用特点

①载体是细胞膜上的一类蛋白质，它具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不同。

②载体具有饱和现象,当细胞膜上的某物质的载体达到饱和时,细胞吸收该物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。

2．大分子的膜泡运输运输方向图解实例备注胞吞细胞外→细胞内白细胞吞噬细菌等①结构基础：细胞膜的流动性②需消耗能量，不需载体蛋白协助胞吐细胞内→细胞外分泌蛋白、神经递质的分泌、释放等(蛋白质类激素、消化酶等)3．科学家常用哺乳动物成熟的红细胞作材料来研究细胞膜的组成，是因为(

)

A．哺乳动物成熟的红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到

B．哺乳动物成熟的红细胞容易得到

C．哺乳动物成熟的红细胞在水中容易涨破

D．哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构

答案

D

解析

关键是没有其他膜的干扰，才可提取到较纯净的细胞膜。实验技能提升——“体验制备细胞膜的方法”的实验分析

典例引领考点15

排雷

材料选择三要素：

①哺乳动物(其他动物不可以)；

②成熟的(未成熟的不可)；

③红细胞(白细胞等其他细胞不可)。方法体验用“模型法”理解细胞膜的组成、结构、功能及特性

典例如图为物质出入细胞膜的示意图，据图回答下列问题：

命题切入点1：细胞膜的结构及应用前景

⑴A代表＿＿＿分子；B代表＿＿＿＿；C代表＿＿＿。

蛋白质磷脂分子多糖

⑵有些有机溶剂如苯酚，可溶解B造成膜的损伤，B的完整化学名称是＿＿＿＿＿＿＿。

⑶图中A的性质最终是由＿＿＿决定的。磷脂双分子层DNA⑷生物膜结构和功能的研究成果在工农业生产和医学实践中有着重要用途。下列有关生物膜应用的叙述中，错误的是

(

)

A．模拟生物膜可以处理污水、淡化海水

B．研究生物膜可以寻找改善农作物品质的新途径

C．模拟生物膜可以人工合成代替人体病变器官的膜材料

D．通过膜生物工程技术可以诊断、治疗疾病，完全改变细胞的遗传特性

思维导图细胞膜的组成成分―→存在形式―→主要功能―→实践应用D

命题切入点2：物质运输

⑴细胞膜从功能上来说，它是一层＿＿＿＿＿＿膜。

⑵在a～e的五种过程中，代表被动运输的是＿＿＿＿。

⑶可能代表氧气运输过程的是图中编号＿；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号＿。

⑷吞噬细胞把失去活性的抗体吞噬进入细胞内的方式属于＿＿。

思维导图细胞膜的功能―→控制物质进出细胞―→运输方式及代表实例―→运输方向选择透过性bcdba胞吞

命题切入点3：细胞通讯

⑴细胞识别、物质的跨膜运输等与图中＿＿(填字母)有关。

⑵静息时，神经纤维膜内外的电位状况是＿＿＿＿＿＿。

⑶癌细胞容易转移，这是因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑷正在研制中的预防艾滋病的疫苗能够使人体淋巴细胞产生特异性的A。这种A叫做＿＿＿。

思维导图细胞膜功能―→细胞间传递信息―→神经传导电位变化、癌细胞特点及抗体抗原识别A外正、内负癌细胞膜上糖蛋白等物质减少抗体

命题切入点4：细胞膜的流动性流动性分子的运动速率减慢随环境温度的降低，膜上蛋白质环境温度很低时，膜上蛋白质分子的运动几乎停止S/2

思维导图

细胞膜的结构特点―→代表实例―→影响因素

命题切入点5：获取纯净的细胞膜

某同学欲获得纯净的细胞膜，以研究其结构及功能。请你帮助设计一个简易实验。

⑴选取人体的＿＿作为获取纯净细胞膜的来源。

A．成熟红细胞B．神经细胞

C．白细胞D．口腔上皮细胞

⑵将选取的材料放入＿＿＿中，一段时间后细胞将破裂。

⑶再用＿＿法获得纯净的细胞膜，将膜成分分离提纯后，用＿＿＿试剂可鉴定其中的蛋白质，具体现象是＿＿＿＿＿。

思维导图获取纯净细胞膜的材料、方法―→细胞膜成分分析及鉴定A蒸馏水

离心双缩脲溶液变紫色

典例如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据图回答：易错警示对物质进出细胞的图解辨析不清

⑴图中A表示＿＿＿＿方式，B表示＿＿＿＿方式，C表示＿＿＿＿＿方式，D表示＿＿＿方式。

⑵K＋、O2和葡萄糖三种物质中，通过B方式进入红细胞的是＿＿＿＿。

⑶与A方式相比，B方式的主要特点是需要借助＿＿＿＿，该物质是在细胞内的＿＿＿＿上合成的。自由扩散协助扩散主动运输胞吐葡萄糖载体蛋白核糖体

⑷胰岛B细胞分泌胰岛素是通过＿＿＿＿方式进行的，该种运输方式也体现出细胞膜＿＿＿＿＿＿＿＿＿的特点。

⑸若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿方式将会受到较大影响。

⑹需要载体蛋白协助的方式为＿＿＿(填字母)，影响B方式运输速率的因素为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；与C运输方式有关的细胞器是＿＿＿＿＿＿＿＿。D(或胞吐)具有一定的流动性C、D(或主动运输和胞吐)B、C浓度差和载体蛋白数量线粒体和核糖体检测落实·体验成功1．磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是(

)

A．由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴内

B．由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴内

C．由两层磷脂分子构成，结构与细胞膜完全相同

D．由两层磷脂分子构成，两层磷脂的头部相对题组一细胞膜的组成和特性

答案

A

解析

磷脂分子的特点为具有亲水性的头部和疏水性的尾部，小油滴由磷脂膜包裹着时，与内侧小油滴接触的应是疏水的尾部，亲水的头部朝向外侧，故只需单层的磷脂分子。2．(2011·海南卷，1)关于动物细胞膜的叙述，错误的是(

)

A．细胞膜含有糖脂和糖蛋白

B．细胞融合与细胞膜的流动性有关

C．ATP为CO2分子通过细胞膜提供能量

D．细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的

答案

C

解析

CO2进出细胞膜为自由扩散，不需要消耗ATP。3．(2011·新课标全国卷，1)将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是(

)

A．红细胞膜具有水溶性

B．红细胞的液泡体积增大

C．蒸馏水大量进入红细胞

D．低温时红细胞膜流动性增大题组二物质进出细胞膜的运输方式

解析

红细胞膜属于生物膜,生物膜的主要成分是蛋白质和脂质,故红细胞膜不具有水溶性,A项错误；与成熟的植物细胞不同,红细胞没有液泡,B项错误；由于外界溶液的浓度小于细胞质的浓度,红细胞在4℃的蒸馏水中将因吸水过多而涨破,C项正确；低温时红细胞膜的流动性应是降低,D项错误。

答案

C4．(2010·上海卷，10)右图表示