2013生物一轮复习生物膜的流动镶嵌模型_物质跨膜运输方式
生物膜的流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式2
◆探讨3、生物膜结构性特点是什么?
1、磷脂分子是可以运动的,具有流动性。 (其分子的运动有多种形式) 2、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。 (也体现了膜的流动性)
因此,生物膜结构性特点是:具有流动性。
◆探讨4、生物膜功能性特点是什么? 生物膜功能性特点:选择透过性膜 细胞膜是选择透过性膜,取决于细胞 膜上的蛋白质载体的种类和数量。
K
D .能量、离子浓度
含 氧 量
思考和讨论:
1、都不需要,因为两者都是顺物质的浓 度梯度进行运输的。 2、共同点:都不需要细胞消耗能量。
后者需要蛋白质的协助才能实现。 不同点: 3、因为两者都是顺物质的浓度梯度进行 的,不需要细胞消耗能量,所以统称为被 动运输。
主动运输
能量
细 胞 外 细 胞 膜 细 胞 内
载体蛋白
主动运输
能量
细 胞 外 细 胞 膜 细 胞 内
载体蛋白
主动运输
特点:
方向:低浓度到高浓度 需要载体蛋白 需要消耗细胞代谢产生 的能量
例子:钠、钾等离子,氨 基酸等
意义:能保证活细胞按照 生命活动的需要,主动地 选择并吸收营养物质,排 出代谢产生的废物和对细 胞有用的物质
运 输 速 率
运 输 速 率
运 输 速 率
3、实验表明,K+不能通过磷脂双分子层的人工膜, 但如在人工膜中加入少颉氨酸(含12个氨基酸的脂溶 性抗菌素)时,K+则可以通过膜从高浓度处向低浓度 处扩散。这种物质通过膜的方式是( )
A . 自由扩散 C . 主动运输 B . 协助扩散 D . 胞吞作用 )
4、对细胞膜的选择性起主要作用的物质是(
高考生物一轮复习 生物膜的流动镶嵌模型和物质跨膜运输的方式
能量(由ATP直接提 供)
实例
水、气体、脂溶 红细胞吸收 小肠吸收无机盐、
性物质
葡萄糖 葡萄糖、氨基酸等
(2)大分子进出细胞的方式——胞吞和胞吐。
栏 目
链
运输方 式
运输方向
运输特点
实例
接
胞吞 胞吐
细胞外→细胞 内
细胞内→细胞 外
需要能量,不 需要载体蛋白
白细胞吞噬细菌、变 形虫吞噬食物颗粒
胰腺细胞分泌胰岛素
要点探究
♨归纳提炼
有关物质出入细胞的8个“不要漏掉”。
(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外不要漏掉协助 栏
栏 目 链 接
基础回顾
三、大分子物质进出细胞
1.方式进 排入 出细 细胞 胞: :
胞吞 胞吐
栏
2.特点:需要_消__耗__能__量___,同时体现了膜的__流__动__性__。
目
解惑:(1)物质跨膜运输(自由扩散、协助扩散、主动运输)体现
链 接
了生物膜的选择透过性;大分子物质和颗粒性物质的胞吞、胞吐体现
基础回顾
2.影响因素:
(1)甲图:__浓__度__差__。
(2)乙图:__浓__度__差__和__载__体__蛋__白____。
栏
目
(3)丙图:__载__体__蛋__白__和__能__量__。
链
接 3.实例分析(填写甲、乙、丙三种跨膜运输方式):
(1)水分子进入红细胞是___甲_________。
要点探究
解析:图中①是蛋白质,②是磷脂双分子层。功能越
复杂的膜中,蛋白质的种类和数量越多;癌细胞细胞膜上的
糖蛋白含量下降,蛋白质是基因表达的产物,其特异性是由
【红对勾】2013届高考生物一轮复习课时作业 9生物膜的流动镶嵌模型跨膜运输方式 新人教版
课时作业9 生物膜的流动镶嵌模型物质跨膜运输的方式时间:45分钟满分:100分一、选择题(每小题5分,共60分)1.2012·山东济宁期末浸入1mol/L KNO3溶液中的洋葱表皮细胞,会发生质壁分离和自动复原的现象,此过程中没有发生( )A.主动运输B.协助扩散C.自由扩散D.渗透作用解析:本题难度较大,浸入1摩尔每升的KNO3溶液中的洋葱表皮细胞,首先会通过渗透作用失水,本质是水的自由扩散,由于K+、NO-3可以通过主动运输的形式进入细胞,所以内部溶质浓度会不断增大,大于外侧时,就会吸水,导致质壁分离复原。
答案:B2.下图表示正常情况下,不同物质穿过细胞膜进入细胞内的四种情况。
若在X点加入有氧呼吸抑制剂,下列曲线中将会发生明显变化的是( )解析:本题考查物质运输的方式及识图、读图能力。
自由扩散与膜内外溶液浓度差密切相关,而主动运输需要载体和能量。
图A、D为自由扩散,图B为协助扩散或主动运输,图C为主动运输,故加入有氧呼吸抑制剂后,对图C曲线的影响最大。
答案:C3.(2012·江西重点中学联考)下列有关物质跨膜运输的叙述中,正确的是( ) A.神经递质由突触前膜释放到突触间隙中的方式是主动运输B.mRNA在细胞核中合成后进入细胞质中要穿过2层生物膜C.水稻叶肉细胞无氧呼吸产生的CO2被同一个细胞利用要穿过2层磷脂双分子层 D.血液中的葡萄糖进入红细胞的方式是主动运输解析:分泌蛋白的分泌方式为胞吐,故A错误。
mRNA在细胞核中合成后,从核孔进入细胞质,跨过0层生物膜,故B错误。
叶肉细胞进行无氧呼吸的场所是细胞质基质,CO2被同一个细胞利用,从细胞质基质到叶绿体,要跨过2层生物膜,即2层磷脂双分子层,故C正确。
血液中的葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,故D错误。
答案:C4.如下图是某种物质通过细胞膜的示意图,从图中能得出( )A.图中S代表载体,C代表离子B.膜外一定是低浓度,膜内一定是高浓度C.这种物质的跨膜方式一定是主动运输,因为有C和能量参与D.图中C这种移动方式是错误的,它是固定不变的解析:本题中的某种物质是指S,它的跨膜方式需要能量和载体,属于主动运输。
2013届高考生物一轮复习课时提能训练 生物膜流动镶嵌模型;跨膜运输方式 新人教版
2013届高考一轮复习生物课时提能训练:生物膜流动镶嵌模型;跨膜运输方式(人教版)(45分钟 100分)一、选择题(共9小题,每小题5分,共45分)1.下列有关生物膜的叙述正确的是( )A.人体淋巴细胞细胞膜的主要成分是多糖与脂质B.细胞膜具有一定的流动性,是选择透过性的基础C.流动镶嵌模型认为:生物膜是蛋白质—脂质—蛋白质三层结构D.细胞完成分化后,其细胞膜的通透性稳定不变2.细胞膜的表面除含有糖蛋白外,还含有糖类与脂质分子结合而成的糖脂。
它们都与细胞识别和信息传递有关。
下列有关叙述不正确的是( )A.细胞癌变后,糖蛋白减少B.在糖蛋白中加入双缩脲试剂并加热,出现砖红色沉淀C.细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子大都是运动的D.不同种类的细胞膜上糖脂的种类不同3.(预测题)关于下列各图的叙述中错误的是( )A.图①也可表示在反应物一定时反应速率与酶浓度的关系B.图②可表示K+由内环境进入细胞时运输速率与细胞外浓度的关系C.图③可表示细胞膜的结构D.图④可表示一种脱氧核苷酸分子或者一种核糖核苷酸分子4.(2012·安庆模拟)科研上鉴别细胞的死活常用“染色排除法”。
例如,用台盼蓝染色,死的动物细胞会被染成蓝色,活的动物细胞不着色,从而判断细胞是否死亡。
下列有关“染色排除法”的原理解释中错误的是( )A.活的动物细胞能吸收台盼蓝染色剂并能将其分解为无色物质B.台盼蓝染色剂是活细胞不需要的物质故不能通过细胞膜进入细胞C.死的动物细胞细胞膜失去了选择透过性所以能被染色D.该方法利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理5.(易错题)下列关于物质跨膜运输的叙述中,错误的是( )A.人体内红细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式相同B.线粒体产生的CO2以自由扩散的方式进入细胞质基质C.海带细胞通过主动运输积累I-等溶质,因而不会在海水中发生质壁分离D.将酶解法去除细胞壁后制备的原生质体置于蒸馏水中,会因渗透作用吸水而涨破6.在玉米的营养液中加入某种阴离子,结果发现玉米的根细胞在吸收该种阴离子的同时,对氯离子的吸收减少了,但对钾离子的吸收没有影响,最可能的原因是该种阴离子( )A.妨碍了ATP的形成B.抑制了主动运输C.与氯离子的载体蛋白相同D.抑制了细胞的呼吸作用7.下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是( )A.分泌蛋白的合成、运输和分泌过程中要穿过0层生物膜B.mRNA在细胞核中合成后进入细胞质要穿过4层磷脂双分子层C.红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要载体蛋白协助D.腺细胞合成的酶排出细胞的过程中,不需要消耗能量,但需要载体蛋白8.(2012·淮南模拟)如图表示葡萄糖跨膜运输的过程,据图分析正确的是( )A.该膜中的载体也能运输氨基酸B.该膜可能是红细胞膜C.该方式发生在被转运物质从低浓度到高浓度时D.与该过程有关的细胞器是线粒体和核糖体9.(2012·泰安模拟)如图是物质进出细胞方式的概念图,对图示分析正确的是( )A.据图可确定①为不耗能需载体蛋白的协助扩散B.⑤、⑥两种方式的共同特点是顺浓度梯度运输物质C.母乳中的免疫球蛋白可通过①、③两种方式被吸收D.质壁分离实验中蔗糖进入细胞的方式为①二、非选择题(共2小题,共55分)10.(30分)(预测题)脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂质双层膜的趋势而制备的人工膜。
高考高考生物一轮复习-第四章 细胞的物质输入和输出(第八课时)第2、3节 生物膜的流动镶嵌模型、物质跨膜
考点二 物质跨膜运输的方式及其影响因素
【回扣教材】
物质跨膜运输的方式 1.被动运输 (1)__自__由__扩__散__:不需要载体和能量,如水、CO2、 O2、甘油、乙醇、苯等。 (2)协助扩散:需要载__体____,但不需要_A__T_P__, 如红细胞吸收葡萄糖。 2.主动运输:既需要_载__体___协助,又需要消耗 __A__T_P__,如细胞吸收 K+、Na+、Ca2+、氨基酸等。
【解析】图示显示,甲侧的 Na+浓度高于乙侧, 据此可判断甲是细胞外侧,乙是细胞内侧,A 项错 误;Na+由细胞外(甲侧)进入细胞内(乙侧)是顺浓度 梯度运输的,其方式为协助扩散,由细胞内运出细
胞外是逆浓度梯度运输的,需要 ATP 供能,为主动 运输的过程,B 项正确;图示中葡萄糖的跨膜运输 过程,需要钠驱动的载体蛋白的协助,不需要 ATP, 其方式为协助扩散,C 项正确;甘油跨膜运输的方 式是自由扩散,而图示中葡萄糖跨膜运输的方式为
(4)1959 年,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰 的暗—亮—暗的三层结构,并大胆地提出生物膜的模型 是所有的生物膜都由蛋白质—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,他把生物膜描述为静态的统一结构。
(5)1970 年,科学家用荧光标记的小鼠细胞和人细 胞融合的实验,以及相关的其他实验证据表明细胞膜具
D.与空气相比,氮气环境有利于该植物幼根对该 离子的吸收
【解析】A 项,温度为 17 ℃时,在空气环境中, 根对该离子的相对吸收量高于在氮气环境中的,说明 有氧条件有利于该植物幼根吸收该离子,同时说明幼 根对该离子的相对吸收量与氧气有关,为主动运输。 B 项,在空气环境中,低温下幼根对该离子的相对吸 收量较低,说明温度能够影响根对该离子的吸收。C 项,幼根对该离子的吸收方式为主动运输,需要消耗 ATP,在氮气环境中,植物可通过无氧呼吸产生 ATP。 D 项,温度为 17 ℃时,与空气环境中相比,氮气环 境中该植物幼根对该离子的相对吸收量较低,说明氮 气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收。
生物膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运输的方式
主动运输的动力来源
载体蛋白介导的主动运输
物质通过与载体蛋白结合,由载体蛋白的构象变化介导物质逆浓度梯度跨膜运 输的过程。载体蛋白介导的主动运输需要消耗能量。
离子泵介导的主动运输
离子泵通过水解ATP释放的能量,将物质逆浓度梯度跨膜运输的过程。离子泵 介导的主动运输需要消耗能量。
04
物质跨膜运输的实例和应用
胞吐
细胞内物质通过囊泡与细胞膜融合, 将物质释放到细胞外。
03
物质跨膜运输的动力来源
被动运输的动力来源
扩散
物质在浓度差的作用下,由高浓度向 低浓度方向自发流动的过程。扩散不 需要消耗能量,是被动运输的一种方 式。
渗透
水分子或其他溶剂分子通过半透膜从 低浓度一侧向高浓度一侧的流动过程。 渗透作用的动力来自半透膜两侧的浓 度差和压力差。
蛋白质分子
蛋白质分子以不同的方式 镶嵌在磷脂双分子层中, 它们承担着物质转运、信 息传递等重要功能。
糖类分子
糖类分子以共价键与蛋白 质或磷脂相连,形成糖蛋 白或糖脂,参与细胞识别 和信息传递。
流动镶嵌模型的特点
流动性
可塑性
磷脂分子和蛋白质分子都可以在膜上 流动,保持膜的动态平衡,有利于细 胞功能的调节和适应环境变化。
协助扩散
需要载体蛋白的帮助,由高浓度 向低浓度扩散,不消耗能量。
主动运
原发主动运输
直接消耗能量将物质逆浓度梯度或电位梯度进行跨膜运输。
次发主动运输
在物质顺浓度梯度或电位梯度的情况下,间接消耗能量进行 跨膜运输。
胞吞和胞吐
胞吞
细胞通过细胞膜内陷将外部物质包裹 进细胞内,形成囊泡,再通过胞内消 化将物质释放到细胞质中。
有助于理解细胞信号转导
一轮复习生物膜的流动镶嵌模型和物质跨膜运输的
D.叶肉细胞不能以主动运输的方式吸收矿质元素离子
【答案】C
葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速度存在一个饱和值,
该值的大小取决于 A 细胞内的氧浓度 C 细胞膜上相应载体的数量 B 细胞膜外的糖蛋白数量 D 细胞内外葡萄糖浓度差值
把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后,取蚕豆叶下 表皮制作临时装片,先在清水中观察,然后用0.3g/mL,蔗 糖溶液取代清水,继续观察,结果如下图所示。对此现象的 推断最合理的是( )
(2)大分子进出细胞的方式——胞吞和胞吐 (非跨膜运输) 运输方式 胞吞 运输方向 运输特点 实例
胞吐
白细胞吞噬细菌、 细胞外→细胞 需要能量, 变形虫吞噬食物 内 颗粒 不需要载 体蛋白 胰腺细胞分泌胰 胞内→细胞外 岛素
2.影响跨膜运输的因素。 (1)物质浓度(在一定的浓度范围内)。
(2)氧气浓度。
(3)温度。 温度可影响生物膜的流动性和酶的活性,因而会影响物质跨 膜运输的速率。
总结
判断物质运输方式(自由扩散、协助扩散和主动运输)
(1)
(2)据运输方向:逆浓度梯度运输方式是主动运输。
(2013新课标)关于植物细胞主动运输方式吸收所需矿质
元素离子的叙述,正确的是( ) A.吸收不同矿质元素离子的速率都相同 B.低温不影响矿质元素离子的吸收速率 C.主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中 【答案】C
(4) 膜的流动性受温度影响,在一定温度范围内,随温度升高,
膜的流动性加快。
生物膜的组成、结构及功能间的关系
1 .生物膜的
流动镶嵌模
型。
(1)细胞膜中的脂质除磷脂外,还有一些糖脂和胆固醇。 (2)糖脂和糖蛋白都分布于细胞膜的外表面。 (3)脂质和蛋白质分子并不是均匀分布的,而是呈不对称性分布。
2013届高考生物起点一轮复习 第二单元 生物膜的流动镶嵌模型和物质跨膜运输的方式学案
第二单元细胞的基本结构和物质运输功能学案8 生物膜的流动镶嵌模型和物质跨膜运输的方式考纲要求1.物质出入细胞的方式(Ⅱ)。
2.生物膜的结构(Ⅱ)。
复习要求1 .举例说明细胞膜是选择透过性膜2 .说出物质进出细胞的几种方式3 .初步学会对图表数据的解读4 .探讨生物膜在实践中的应用价值基础自查一.生物膜的流动镶嵌模型(1)____________________构成了膜的基本支架(2)蛋白质分子________________、__________________或_____________磷脂双分子层(3)磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以________________思考:糖蛋白(糖被)由细胞膜上的_________与______________结合形成。
糖被的作用有哪些?二、物质跨膜运输的方式2 .非跨膜运输——胞吞与胞吐的比较课堂深化探究一 .生物膜的流动镶嵌模型1 .如何区分细胞膜的外侧面和内侧面?2.流动性与选择透过性有何区别与联系?3. 实验验证细胞膜具有流动性和选择透过性(1)怎样用实验证明结构特点——具有一定的流动性?哪些实例也可以证明?(2)怎样证明膜的功能特性——选择透过性?二、物质出入细胞的方式及影响因素1. 分析下列物质出入细胞的方式,探讨以下几个问题:(1)自由扩散与协助扩散的异同?(2)主动运输与协助扩散的异同?(3)胞吞、胞吐与主动运输的异同?3 .影响物质跨膜运输的因素有哪些?请在下表中绘出相应的曲线(3)温度影响跨膜运输吗?特别提醒影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素分析(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:细胞膜内外物质的浓度差;细胞膜上载体的种类和数量。
(3)影响主动运输的因素:载体;能量: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。
对应训练1 .研究发现,脂溶性物质能够优先通过细胞膜,细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解。
4.2&3 生物膜的流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式(新人教版必修1)
运输所需的载体蛋白在核糖体上合成,所需的能量主要来自于
线粒体。 答案: (1)自由扩散 主动运输 协助扩散
(2)[乙]主动运输
(3)载体蛋白 核糖体
[甲]自由扩散
消耗能量
[丙]协助扩散
(4)乙
线粒体
【典例1】(2009·北京高考)细胞膜在细胞的生命活动中具 有重要作用。下列相关叙述不正确的是 A.细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用 B.细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性
(5)由于葡萄糖和甘油都是细胞选择吸收的物质,所以会逐
渐进入细胞,使细胞内的溶液浓度增大,细胞大量吸水,最
终导致细胞涨破。
1.(2009·浙江高考)对某动物细胞进行荧光标记实验,如 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,该区域荧光消失。③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
【解析】选C。本题创设新情境,以实验形式考查对细胞膜流
动性的理解,以及实验分析能力。依题意,细胞膜表面荧光 斑点的分布体现了细胞膜的流动性,但不能推算出物质跨膜
外两侧的蛋白质种类有差异,因此,内外两侧的功能也不相
同。
【典例2】科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关 系,分别用图中四条曲线表示,在研究具体的物质X时,发现
与曲线②和④相符。试问:细胞膜运输物质X的方式是
A.主动运输 C.自由扩散
B.协助扩散 D.胞吐
高考一轮复习生物 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
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 胞吞 细胞外→ 细胞内 细胞内→ 细胞外 实例 白细胞吞 噬细菌等 特点 ①大分子进 出细胞 ②需消耗能 量不需载体 协助
胞吐
分泌蛋白、神 经递质的分泌 释放等
对位训练 4.(2009·宁夏、辽宁理综,3)下列关于物质跨
.
2.结构特点 具有 一定的流动性 ,其原因是组成膜的 磷脂分 子和大多数蛋白质分子 都是可以运动的。 3.功能 (1)充当“边界”作用,将细胞与外界环境 分开。
植物细胞的边界是 细胞膜 (细胞壁/细胞膜)。
(2) 控制 物质进出细胞。 ①自由扩散:不需要 载体和能量 ,其动力为 浓度差 ,如H2O、气体、脂质、乙醇、苯等。 ②协助扩散:需要 载体 但不需要能量,如葡萄
1959年 1970年 1972年
桑格和尼克森提出了生物 膜的 流动镶嵌模型
.
想一想
如何鉴定细胞膜中有蛋白质?
提示 (1)用双缩脲试剂鉴定出现紫色即证明有 蛋白质存在。 (2)用蛋白酶处理细胞膜变成全透性膜即可验 证。 2.细胞膜的成分 (1)主要成分是 脂质 (不能写磷脂,还包括少
量的胆固醇)和蛋白质,还有少量的 糖类 (不
能说葡萄糖或多糖)。 (2)脂质中最丰富的是 磷脂 。
(3)膜功能的复杂程度取决于 蛋白质 (膜成分)
的种类和数量 。 试推断线粒体内膜和外膜上该 成分多少?内膜 多 (多/少)于外膜。 3.细胞膜制备 (1)选材:哺乳动物 成熟的红细胞 ,原因是其
没有 细胞核和众多的细胞器 。
(2)原理:红细胞放入清水中,细胞 吸水涨破, 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。
【金版教程】高考生物一轮复习3生物膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运动方式课件人教
2.结构特点 具有 ⑭流动性 ,其原因是组成膜的⑮磷脂分子和大多数 蛋白质分子,大都是可以运动的。
1:为什么脂溶性物质容易透过细胞膜,不溶于脂质的物质 通过却十分困难?
提示:因为组成细胞膜的主要成分中有磷脂,细胞膜以磷 脂双分子层为基本支架。由于相似相溶原理,脂溶性物质容易 透过细胞膜。
1.离子和小分子物质的运输方式
2. 大分子物质的运输方式
大分子物质以 胞吞 方式进入细胞内部,以
式排出细胞,与
细胞膜的流动性 有关。
胞吐 方
2:自由扩散、协助扩散和主动运输与胞吞、胞吐有何主要 区别?
提示:前三种是小分子和离子的运输方式,不包括大分子, 且它们是穿膜运输。胞吞、胞吐是大分子或颗粒性物质的运输 方式,是通过膜融合实现转移的,被运输的物质不直接穿过生 物膜。
图中②是蛋白质,③是磷脂双分子层,组成细胞膜的蛋白 质分子、磷脂分子大多数是可以运动的,适当提高温度,分子 运动速度加快,所以C项正确;图中a方式是由低浓度向高浓度, 需载体协助的主动运输,b方式是由高浓度向低浓度,不需要消 耗能量。主动运输需要消耗ATP,还需载体蛋白的协助,体现 了膜的选择透过性,故D项错误。
(4)生物膜的流动性与选择透过性的关系 ①区别
结构基础
流动性 (结构特 点)
构成膜的磷脂分子和 蛋白质分子大多数是 运动的,而不是静止 的
选择透 过性(功 能特性)
膜上载体蛋白的种类 和数量不同,决定了 出入细胞的物质的种 类和数量不同
代表实例
细胞融合、细胞分裂、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、质壁 分离与复原等
A. 自由扩散 C. 协助扩散 [思路点拨]
高考生物 一轮复习 第1-3节 物质跨膜运输的实例和方式、生物膜的流动镶嵌模型(必修1)
1.对生物膜结构的探索历程:
时间 科学家
实验
19 世 纪末
用 500 多种物质进行实验, 欧文顿 发现脂溶性物质更加容易
通过细胞膜进入细胞
20 世 纪初
从哺乳动物的红细胞中分 —— 离出细胞膜,并进行化学
分析
结论 细胞膜由脂质组成 细胞膜的主要成分 是脂质和蛋白质
(续表)
时间 科学家
[答案]D
【考点练透】 1.下图 1 表示物质扩散的图解,图 2 是设计证明图 1 物质
扩散成立的实验装置。下列有关叙述,正确的是( )
A.图甲中水柱 a 将持续上升 B.图甲中水柱 a 将先上升后下降 C.图乙中水柱 b 将持续上升 D.图乙中水柱 b 将先上升后下降
解析:甲漏斗淀粉不能通过半透膜到达清水,漏斗淀粉溶 液浓度高于清水,一开始清水往漏斗溶液流动,水柱 a 将上升, 一段时间后,由于水柱压力,水柱不再上升,处于平衡,AB 错误。乙漏斗葡萄糖溶液浓度高于清水,一开始清水流向漏斗, 水柱 b 上升,由于葡萄糖能通过半透膜来到清水,故一段时间 后,漏斗葡萄糖溶液浓度下降,水槽溶液浓度上升,水柱 b 下 降,C 错误,D 正确。
度差
原理
渗透作用
渗透作用
水分子运 低浓度溶液→高浓度 动方向 溶液
低浓度溶液→高浓度溶液
(续表)
内容 现象
动物细胞
植物细胞
①外界溶液浓度小于
细胞质浓度时,细胞 ①当外界溶液浓度>细胞液浓
吸水膨胀
度时,细胞就通过_渗__透__作__用_失
②外界溶液浓度大于 水,植物细胞发生质__壁__分__离__现
实验
结论
1925 年
——
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输的方式
模型
2.非跨膜运输——胞吞与胞吐
物质通过 小泡转移, 需要消耗 能量, 不需要载 体
影响跨膜运质浓度 运 P点后速率受载体蛋白数量制约 输 P 速 率 物质浓度 协助扩散或主动运输 细 胞 P点后: 低浓度 内 浓 P 细胞外浓度 度 O 时间
自由扩散
⑨兴奋在突触的传递。
3.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
4.流动性和选择透过性的关系 (1)区别 结构基础 构成膜的磷脂分子和蛋白质分 流动性 子大多数是运动的,而不是静 (结构特点) 止的 膜上载体蛋白的种类和数量不 选择透过性 同,决定了出入细胞的物质的 (功能特性) 种类和数量不同 (2)联系:流动性是选择透过性的基础,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,细胞膜失去了选择透过性,也就意味着细胞已经死亡。
5.组成、结构与功能的关系
磷脂双分子层 组 成
覆盖 嵌入 贯穿
糖被
部分
分布 细胞膜
外表面
组成
被动运输 物质交换 主动运输 + 细胞识别
决定
磷脂分子 +蛋白质分子+糖类
结构
功能
流动性
保证
物质交换正常进行
体现
选择透过性
下图是细胞膜的亚显微结构模式图,①~③表示构 成细胞膜的物质。有关说法错误的是
B
A.③构成细胞膜的基本骨架 B.细胞膜结构特点是选择透过性 C.细胞识别与物质①有关 D.由②参加的物质运输不一定为主动运输
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
(1)结构基础 组成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的 (2)验证实验
(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)表现
①质壁分离和复原实验;②变形虫捕食和运动时伪足的成;
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);
第4章 细胞的物质输入和输出
第2节 生物膜的流动镶嵌模型 第3节 物质跨膜运输的方式
细胞膜的探索历程
时间 科学家
19世纪 欧文顿 末
科学实验
假说
用500多种物质对植物细胞进行 上万次的通透性实验,发现脂 膜是由脂质组 成的 质更容易通过细胞膜
两位荷兰 从细胞膜中提取脂质,铺成单 细胞膜中脂质 1925年 科学家 层分子,面积是细胞膜的2倍 为连续的两层 在电镜下看到细胞膜由“蛋白 1959年 罗伯特森 质—脂质—蛋白质”的三层结 构构成 弗雷和埃 分别用绿色和红色荧光染料标 1970年 记两种细胞的蛋白质,并将两 迪登 细胞融合,发现荧光均匀 1972年 桑格和尼 在新的观察和实验证据基础上 克森 生物膜为三层 静态统一结构 细胞膜具有流 动性 提出流动镶嵌 模型
D
C.海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离 D.液泡中积累大量离子,故液泡膜不具有选择透过性
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
B
A.不同物种的细胞中①、②、③的种类均不相同 B.移植器官往往难以存活与图中①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.①②③构成流动性的膜,是实现细胞间信息交流的物质 基础
在人类对生物膜结构的探索历程中,罗伯特森提出的三层 结构模型与流动镶嵌模型的相同点是
A.都认为磷脂双分子层是构成膜的基本支架
B.都认为蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧 C.都认为组成生物膜的主要物质是蛋白质和脂质
C
D.都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
下列关于生物膜结构探索历程的说法,不正确的是(
如图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”
的过程。下列与此有关的叙述错误的是 (
D
)
A. B. C. D.
a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生 a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成 b表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新 b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式
新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP,可以直接吸收母乳中免
C.洋葱表皮细胞放入浓蔗糖溶液中发生质壁分离
C
D.效应T细胞与靶细胞结合,使靶细胞裂解死亡
考点2 物质进出细胞的方式
1.跨膜运输——自由扩散、协助扩散和主动运输 离子、小分子物质运输方式
红细胞吸收葡萄 糖、静息时神经 元对K+的排出, 兴奋时对Na+的 吸收
物质跨膜运
被动运输
自由扩散 协助扩散 主动运输
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 C.主动运输
B
B.协助扩散 D.胞吞
下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是
A.植物细胞积累K+需消耗能量 B.细胞对离子的吸收具有选择性
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
B
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
D
)
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
考点1
生物膜的结构和功能特点
1.流动镶嵌模型
2.生物膜的结构特点:具有一定的流动性
C
如图为细胞膜的液态流动镶嵌模型示意图,有关
叙述错误的是
C
A.a指磷脂分子的尾部,具有疏水性 B.c指磷脂分子的头部,具有亲水性 C.糖蛋白在细胞膜的内外侧均有分布 D.细胞膜的选择透过性与b、d的种类和数量有关
下列生理活动不能体现细胞间信息交流的是 B.兴奋在神经元之间的传递
A.动物内分泌腺分泌的激素使靶细胞代谢活动发生改变
高浓度
主动运输
2.氧气浓度
3.温度
判断物质运输方式的方法
①据分子大小判断
②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。
易错分析:
对物质进出细胞的图解、曲线辨析不清
(1)需要载体协助的运输方式除主动运输外不要漏掉协 助扩散。 (2)消耗能量的运输方式除主动运输外不要漏掉胞吞和 胞吐。 (3)从高浓度到低浓度运输方式除自由扩散外不要漏掉 协助扩散。 (4)影响协助扩散运输速度的因素除载体数量外不要漏 掉浓度差。 (5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外不要漏 掉载体蛋白的合成场所——核糖体。 (6)运输速度与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外不 要漏掉协助扩散。