1、高中生物第一轮复习必修一第四章 细胞的物质输入和输出第二讲 生物膜的流动镶嵌模型和物质跨膜运输的方式,自主梳理 一、对生物膜结构的探索历程 119世纪末，欧文顿通过实验发现：凡是可以 的物质更容易通过细胞膜进入细胞，于是提出膜是由 组成的。 220世纪初，科学家第一次将膜从 中分离出来，化学分析表明，膜的主要成分是 。,溶于脂质,脂质,哺乳动物的红细胞,脂质和蛋白质,考点一:对生物膜结构的探索历程及内容,31925年，荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气水的界面上铺展成单分子层，其面积为红细胞表面积的2倍。从而得出结论：细胞膜中的脂质分子排列为 。 420世纪40年代，科学家推测细胞
2、膜的脂质两边各覆盖着 。,连续的两层,蛋白质,51959年，罗伯特森在电镜下看到了清晰的 的三层结构，大胆地提出了生物膜由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成。他把生物膜描述成静态的统一结构。20世纪60年代以后，不少科学家提出质疑：这样细胞膜的复杂功能将难以实现，不能解释细胞的生长和变形虫的运动。,暗亮暗,61970年，科学家用荧光标记技术，进行了人鼠细胞杂交实验，表明细胞膜具有 性。 71972年，桑格和尼克森提出的生物膜的 的模型为大多数人所接受。,流动,流动镶嵌,二、流动镶嵌模型的基本内容 1磷脂双分子层构成膜的基本支架，其结构特点是 。 2蛋白质分子有的镶在磷脂分子层表面，有的部分或全部嵌入
3、磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层；大多数蛋白质分子是 。 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 。,具有流动性,可以运动的,糖蛋白,糖脂,互动探究 细胞膜保证生命活动顺利进行的结构和功能基础分别是什么？ 提示 膜的流动性和选择透过性。,感悟拓展 1不同生物膜的化学成分不同，但都主要是由蛋白质分子和磷脂分子构成。对生物膜成分较全面的描述是脂质、蛋白质和糖类，其中脂质主要是磷脂，还有胆固醇等；糖类主要与蛋白质形成糖蛋白或与脂质结合成糖脂而存在；蛋白质的含量高低与种类多少反映膜功能的复杂程度。,2提取细胞膜的实验 材料哺乳动物成熟红细胞； 优点：无核膜和各种细胞器膜
4、； 原理方法：放入清水中吸水涨破，离心分离提纯。 注意 不能用鸡的红细胞，必须用哺乳动物的成熟红细胞。 3细胞膜选择透过性实验探究 (1)可利用细胞液有颜色的植物组织，将其放入无色溶液中，然后用高温、强酸或强碱处理，观察处理前后有无溶液颜色的变化。 (2)将种子切开，放入红墨水中，胚部分不被染红，而胚乳部分被染红。,自主梳理 1被动运输 (1)自由扩散：一些小分子物质利用细胞内外溶液的 ，通过简单的扩散作用进出细胞，不需要 和能量，如水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯、尿酸、尿素等。 (2)协助扩散：葡萄糖等一些物质顺浓度梯度跨膜运输，进出细胞需借助 的协助，但不需要能量。,浓度差,载体,载体蛋
5、白,考点二：物质跨膜运输的方式,2主动运输：某些离子和小分子物质，能够从 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 。如细胞吸收K、Na、Ca2、氨基酸等。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。 3当细胞摄取大分子时，大分子附着在细胞膜的表面，细胞膜内陷形成小囊，分离后形成囊泡，进入细胞内，这种现象叫胞吞。细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，后与细胞膜融合，将其排出，这种现象叫胞吐。都需要能量,低浓度,高浓度,载体蛋白,能量,互动探究 胞吞、胞吐是否属于跨膜运输？ 提示 大分子物质以胞吞和胞吐
6、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。 要点归纳 1细胞膜的结构特点-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)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)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； 动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程； 细胞杂交时的细胞融合(如人鼠细胞融合)。 2细胞膜的功能特点：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，
7、小肠的吸收等。,(1)区别：流动性是细胞膜及其他生物膜的结构方面的特性，原因是构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，大多数蛋白质分子也是可以运动的。选择透过性体现了细胞膜功能方面的特性，是指细胞膜对进出细胞的物质具有一定的选择性，主动运输能充分说明选择透过性。除细胞膜外，细胞中的其他膜结构叶绿体膜、线粒体膜、液泡膜等也具有这一特性。,(2)联系：细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。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。 总之，膜的组成、结构和功能可表示为下图：,影响跨膜运输的因素 (1)影响自由扩散
8、的因素 细胞膜内外的物质的浓度差。 (2)影响协助扩散的因素 细胞膜内外物质的浓度差。 细胞膜上运载物质的载体数量。,(3)影响主动运输的因素 载体：是细胞膜上的一类蛋白质。 a载体具有特异性，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目也不同。 b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，细胞吸收该物质的速度不再随物质的浓度增大而增大。 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。,见参考书34页,典例导悟 对细胞膜的选择透过性起主要作用的物质是 A水 B糖类 C蛋白质 D磷脂,氧气透过肺泡进入毛细血管的过程是 A全部为主动运输 B大部分
9、为扩散作用，少部分为主动运输 C全部为扩散作用 D少部分为扩散作用，大部分为主动运输,C,C,下图表示细胞膜的亚显微结构，请回答：,(1)该结构对细胞的生命活动至关重要的功能特性是_。 (2)有些有机溶剂如苯酚，可溶解B造成膜的损伤，B表示的结构是_。 (3)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是_。 (4)细胞识别、物质的跨膜运动等与图中_(填字母)有关。 (5)叶绿体和线粒体等细胞器中均有此结构，但执行的具体功能却有很大的区别，其原因是由于图中_(填字母)不同所致。,选择透过性,磷脂双分子层,抗体,A,A,科学家在研究细胞膜运输物质时发现有四种关系，分别用
10、下图中四条曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线和相符。试问：细胞膜运输物质X的方式是,A自由扩散 B主动运输 C协助扩散 D胞吐,B,某实验小组为了探究细胞膜的通透性，将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后，检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量，发现它们的含量发生了明显变化(如图)。请回答问题。,(1)由图可知，随培养时间延长，培养液中葡萄糖和氨基酸含量_，尿素含量_。由于在原培养液中没有尿素，推测其是_的产物。,降低,增加,代谢,(2)培养液中的氨基酸进入细胞后，主要作用是_；被吸收的葡萄糖主要通过_作用，为细胞提供_。,(3)转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶，正常情况下这类酶
11、不会排出胞外，若在细胞培养液中检测到该类酶，可能的原因是_。 (4)由(1)和(3)可初步判断，细胞膜对物质的转运具有_的特性。,作为蛋白质合成的原料,呼吸,能量,肝细胞膜受损,选择透过,下图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式，下列表述正确的是( ),A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,C,下图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。根据判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为,A自由扩散 B协助扩散 C主动运输 D被动运输,C,下列关于物质跨膜运输的叙述，错
12、误的是( ) A主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP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,B,如图表示一种物质的跨膜运输方式，下列叙述中正确的是 ( ),A该膜中载体也能运输蔗糖 B碘以该方式进入海带细胞 C该方式不会出现饱和现象 D该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时,D,如图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为物质的两种运输方式。下列对细胞膜结构和功能的叙述错误的是,A若图示为肝细胞膜，则尿素的运输方向是 B细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与有密切的关系 C适当提高温度将加快和的流动速度 Db过程不需要ATP，a过程不能体现膜的选择透过性这一生理特性,D,
