高考生物一轮复习必修1：第4章+生物膜的流动镶嵌模型+物质跨膜运输的方式.ppt

1、一、对生物膜结构的探索历程 19世纪末：欧文顿发现脂溶性物质易通过细胞膜膜是由 组成的 20世纪初：化学分析表明膜的主要成分是 1925年：从红细胞中提取的脂质铺展成单分子层后是红细胞表面积的2倍 膜中的脂质分子排列为 1959年：电镜下细胞膜呈现清晰的暗亮暗三层结构生物膜是由 三层结构构成 1970年：人鼠细胞杂交实验细胞膜具有 1972年：桑格和尼克森提出了生物膜的,脂质和蛋白质,连续的2层,蛋白质脂质蛋白质,一定流动性,流动镶嵌模型,脂质,二、流动镶嵌模型的基本内容 1.结构模型,2.组成成分及其分布 (1) 构成膜的基本支架。 (2)蛋白质分子有的 ，有的部分或全部 嵌入磷脂双分子层中

2、，有的 。 (3)细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成 ，也可 以和脂质结合形成 。,磷脂双分子层,镶在磷脂双分子层表面,横跨整个磷脂双分子层,糖蛋白,糖脂,3.结构特点 具有 ，其原因是组成膜的 和大多数蛋白质分子，大都是可以运动的。,一定流动性,磷脂分子,三、物质出入细胞的方式 1.被动运输 (1) ：不需要载体和能量，如 、O2、 、甘油、 、苯等。 (2)协助扩散：需要 ，但不需要 ，如红细胞 吸收葡萄糖。,自由扩散,水,O2,乙醇,载体,能量,2.主动运输 可从 一侧运输到 一侧，需要 的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的 ， 如Na、K等离子的运输。,低浓度,高浓度,载体蛋

3、白,能量,3.胞吞与胞吐 (1)胞吞：细胞摄取大分子时，首先是大分子附着在 表面，从而使细胞膜内陷形成 包围着大分子，从膜上 分离下来进入细胞内部。 (2)胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成 ， 然后移到 处，与之融合，将大分子移出细胞。,细胞膜,小囊,囊泡,细胞膜,1.组成特点 (1)相似性：生物膜的化学组成相似，都主要由脂质和蛋 白质组成。 (2)差异性：不同生物膜中各组成成分的含量不同，有的 生物膜中不含糖类。,2.组成、结构与功能的关系,3.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的。 (2)表现：变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载 体对相

4、应物质的转运等。 (3)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。,(4)实例 质壁分离和复原实验； 变形虫捕食和运动时伪足的形成； 白细胞吞噬细菌； 胞吞与胞吐； 受精时细胞的融合过程。,(5)实验验证细胞融合实验,4.功能特点：选择透过性 (1)表现：植物根对矿质元素的选择性吸收，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 选择性。,(3)实验验证植物对无机盐的吸收 含不同无机盐离子的溶液+不同植物 测定培养液中各离子的初始浓度 测定实验结束时培养液中各离

5、子的浓度 比较同一植物吸收不同离子及 不同植物吸收同一离子的情况 不同植物对同一离子吸收状况不同 同一植物对不同离子吸收状况不同 细胞膜对离子吸收具选择透过性,培养一段时间,5.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。,膜的流动性和选择透过性都是活细胞的特性，死细胞将失去流动性和膜的选择透过性。,例1 (2009浙江高考)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：用某种荧光染料标记动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。用激光束照射该细胞表面的某一区域

6、，该区域荧光淬灭(消失)。停止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。,上述实验不能说明的是 () A.细胞膜具有流动性 B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合 C.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率 D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动 速率,C,1.下列过程与生物膜的流动性无关的是 () A.浆细胞分泌抗体 B.核糖体上合成的解旋酶进入细胞核 C.植物细胞的质壁分离复原 D.动物细胞的有丝分裂,B,1.跨膜运输自由扩散、协助扩散和主动运输,2.非跨膜运输胞吞与胞吐,3.影响物质运输速率的因素 (1)物质浓度,(2)O2浓度,(3)温度 温度可影响生

7、物膜的流动性和有关酶的活性，进而影响物质运输速率。低温会使物质跨膜运输速 率下降。,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。,例2新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP，可以直接吸收母乳中免疫球蛋白、半乳糖和葡萄糖等。母乳中的营养蛋白可以被消化吸收。下列有关说法不正确的是 () A.小肠上皮细胞吸收半乳糖和葡萄糖的方式是主动运输 B.小肠上皮细胞吸收免疫球蛋白需要载体蛋白协助 C.免疫球蛋白的吸收与膜的流动性有关 D.免疫球蛋白在新生儿消化道中不被分解的原因是母乳中含 有抑制免疫球蛋白分解的某些物质,.,B,判断物质运输方式的方法 据

8、分子大小判断,根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜 运输方式是主动运输。,2.实验表明，K不能通过磷脂双分子层的人工膜，但如 果在人工膜中加入少量的缬氨霉素(含12个氨基酸的脂 溶性抗生素)时，K则可以通过膜从高浓度移向低浓度 处，这种物质通过膜的方式是 () A.自由扩散B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞,答案：B,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.不同物种的细胞中、的种类均不相同 B.移植器官往往难以存活与图中有关 C.b物质的运输方式能体现细胞膜的选择透过性，而a物质 的运输方式不能体现细胞膜的选择透过性 D.构成

9、流动性的膜，是实现细胞间信息交流的物质基础,B,通过模拟实验探究膜的透性,理论指导,1实验原理 膜对不同物质的通透性不同，蔗糖分子不能通过半透膜， 而水分子则可自由通过半透膜。,2.实验步骤 (1)在长颈漏斗处封一层半透膜(如玻璃纸、肠衣等)。 (2)漏斗中注入蔗糖溶液，烧杯中盛放蒸馏水。 (3)按下图所示组装实验装置： (4)在漏斗的液面处做好标记，以便观察液面的升降情况。,3.实验结果及结论 漏斗内液面上升，说明蔗糖分子不能透过膜，而水分子 可通过膜，即膜对不同物质的通透性不同。,4.实验的拓展应用 (1)鉴定不同浓度的物质 如鉴定失去标鉴的10%的蔗糖溶液和30%的蔗糖溶液的 操作如下：

10、,漏斗 + 烧杯 (一种溶液)(另一种溶液),若漏斗液面升高漏斗内为 30%的蔗糖溶液 若漏斗液面下降漏斗内为 10%的蔗糖溶液,(2)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例),(3)探究影响物质跨膜运输的因素 如探究温度对跨膜运输的影响时，可将本实验中的渗透 装置置于不同的温度中，比较漏斗口液面的变化，可确 定温度对渗透作用的影响。,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： 组装渗透装置两套，分别编号为1、2。 在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别 加入等量的同一浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等。,对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至

11、37， 2组的烧杯外加冰块降温。 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。,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速率来进行探究的。 (2)该实验可能的结果与结论是 ； ； 。,扩散(渗透),若1组漏斗的液面高度比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,若2组漏斗的液面高度比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,若1、2组漏斗的液面高度相同，则说明温度高低并不影响物质的跨膜运输,(3)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”，那么对于生物活细胞来说，产生这种情况的原因可能是： ； 。,低温会影响细胞膜的流动性，从

12、而影响其功能,低温会影响酶的活性，从而影响物质的跨膜运输,1.下列关于生物膜结构探索历程的说法，不正确的是() A.最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的 B.三层结构模型认为生物膜为静态的结构 C.流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白 质分子可以运动 D.三层结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中 的分布是不均匀的,.,D,2.(2010南京模拟)不久前，东京大学教授能濑聪直领导的研 究小组通过转基因方法，把可以使细胞发出荧光的基因导 入果蝇的细胞，使果蝇的肌肉细胞发出绿色荧光，而神经 细胞发出红色荧光，然后用激光显微镜观察并拍摄神经细 胞朝着肌肉细胞方向伸展突起

13、的过程。这个过程体现了细 胞的 () A.全能性 B.遗传性 C.膜的选择透过性 D.膜的流动性,D,3.如图是神经细胞的细胞膜结构模式图，正确的是(),A,4.细胞膜的结构特点和功能特性分别是(双选) () A.具有一定的流动性 B.具有保护细胞内部的作用 C.具有磷脂双分子层 D.具有选择透过性,解析：细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特性是具有选择透过性。,答案： AD,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：本题考查物质跨膜运输的方式的相关知识。只有主动运输是物质由低浓度到高浓度的跨膜运输，需要载体协助，需要消耗能量。,答案： D,6.(2010合肥模拟)已知K通过 细胞膜的方式如右图所示， 则下列哪种物质有与其相 同的运输方式 () A.乙醇B.胆固醇 C.脂肪酸D.氨基酸,D,7.下图表