第02单元 第05课时 细胞膜——系统的边界 生物膜的流动镶嵌模型 物质跨膜的运输方式(教师)

第5课时细胞膜——系统的边界生物膜的流动镶嵌模型
物质跨膜的运输方式
考点要求：
⏹细胞膜的结构和功能（B）
（一）细胞膜的成分
1、主要成分是脂质（主要是磷脂，还有少量胆固醇）和蛋白质，另外还有少量的糖类。

2、脂质中最丰富的是磷脂。

注意：功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

（二）细胞膜的制备
1、选材：哺乳动物成熟的红细胞。

2、原理：红细胞放入清水中，水会进入红细胞，导致红细胞吸水涨破，使细胞内物质流出，从而得到细胞膜。

3、过程
（1）将红细胞稀释液制成临时装片。

（2）在高倍镜下观察，待观察清晰时，在盖玻片一侧滴加蒸馏水，另一侧用吸水纸吸引。

（3）红细胞凹陷消失，细胞体积增大，最后导致细胞破裂。

（4）如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后采用不同转速离心的方法，获得较纯的细胞膜。

（一）将细胞与外界环境分隔开。

保障了细胞内部环境的相对稳定。

（二）控制物质进出细胞
1、细胞需要的营养物质进入细胞。

2、细胞产生的抗体、激素和代谢废物等排到细胞外。

3、细胞膜的控制作用是相对的。

（三）进行细胞间的信息交流
1、信息交流的物质基础：大多与细胞膜的糖蛋白有关。

2、信息交流的方式
（1）通过细胞分泌的化学物质（如激素）间接传递信息。

（2）通过相邻两细胞的细胞膜直接接触传递信息。

如精子与卵细胞之间的识别和结合。

（3）通过相邻两细胞间形成通道进行信息交流。

如高等植物细胞间通过胞间连丝可以进
（二）生物膜流动镶嵌模型：
1、基本内容：（如右图） （1）磷脂双分子层构成膜的基本支架。

（2）蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层的表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。

（3）细胞膜外表面的糖类可以和蛋白质结合形成糖蛋白。

（外表面的一
层糖蛋白形成糖被，具有细胞识别、保护、润滑、免疫等功能。

） 补充：磷脂分子
（1）元素组成：C 、H 、O 、N 、P 。

（2）特性：
2、结构特点：具有一定的流动性
（1）原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子大多数是可以运动的。

（2）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)、动物细胞吸水膨胀或失水皱缩、动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程、温度改变时膜的厚度改变、细胞膜上载体对相应物质的转运等。

（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。

3、功能特点：具有选择透过性
（1）原因：遗传性决定载体蛋白的种类和数量，从而也决定了选择性。

（2）实例：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。

4、细胞膜的流动性和选择透过性关系
（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。

（2）联系：细胞膜的流动性是选择透过性的基础，只有细胞膜具有流动性，才能表现出选择透过性。

【典型例题】
1．下列关于生物膜系统的结构和功能的叙述中，不正确的是( )
A．细胞膜的流动镶嵌模型是一种物理模型
B．内质网腔中的分泌蛋白运输到细胞外穿过的生物膜层数是3
C．细胞融合实验说明细胞膜具有一定的流动性
D．浆细胞分泌抗体的过程需要生物膜系统的参与
2．如图是细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示Array构成细胞膜的物质。

下列有关说法错误的是( )
A．③构成细胞膜的基本骨架
B．细胞膜的结构特点是具有选择透过性
C．细胞识别与物质①有关
（二）作用：对植物细胞有支持和保护作用。

【思考感悟】植物细胞等有细胞壁，在细胞最外层，为什么说细胞膜是边界呢？
由细胞膜的屏障功能所决定，细胞膜不仅有保护作用还具有选择透过性，而细胞壁是
注：主动运输的意义：
主动运输保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。

从而维持细胞组成成分的动态稳定，保证生命活动的正常进行。

（主动运输充分说明细胞膜具有选择透过性。

）
（二）大分子物质进出细胞的方式
1、图示
大分子物质以胞吞和胞吐方式进出细胞，这与细胞膜的流动性有关，但不属于跨膜运输。

大分子物质进出细胞膜通过膜的层数为0。

（三）影响跨膜运输的因素
1、影响简单扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。

2、影响易化扩散的因素：
（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。

3、影响主动运输的因素：
（1）载体：是细胞膜上的一类蛋白质。

①载体具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上载体的种类和数目也不同。

②载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。

（2）能量：凡能影响细胞呼吸的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。

4、影响物质运输速度的曲线分析
（1）物质浓度
．．．．对运输速率的影响
①简单扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧，其动力是两侧溶液的浓度差，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率与物质浓度成正比。

②易化扩散或主动运输的共同点是都需要载体协助，在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，到达一定物质浓度时，由于受膜上载体数量的限制，运输速率不再随浓度增大而增大。

（2）氧气浓度
．．．．对物质运输速率的影响
①简单扩散和易化扩散统称为被动运输，其运输方向都是从高浓度一侧到低浓度一侧，其运输的动力都是浓度差，不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓度增大而改变。

②主动运输方式既需要载体协助又需要消耗能量。

在氧气浓度为零时，通过细胞无氧呼吸供能，但无氧呼吸产生能量较少所以运输速率较低，在一定范围内随氧气浓度升高，有氧呼吸加强，产生的能量逐渐增多，所以运输速率不断加快，当氧气浓度足够高时，能量供应充足，但由于受到载体数量的限制，运输速率不再随氧气浓度增大而加快。

【典型例题】
3．(2010·天津理综，4)下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是（）
A．主动运输过程中，需要载体蛋白协助和A TP提供能量
B．在静息状态下，神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输
C．质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高
D．抗体分泌过程中，囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分
4．（2008广东生物2）甲、乙两种物质分别依赖简单扩散和易化扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白质磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则（）
A、甲运输被促进
B、乙运输被促进
C、甲运输被抑制
D、乙运输被抑制。