2018版高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出学案（打包4套）新人教版必修1.zip

1微专题突破 外界因素对物质跨膜运输影响的曲线分析影响因素 图解 图形分析氧分压①A 点时，无氧呼吸为物质吸收提供能量②AB 段表示随氧气增多，有氧呼吸加强，主动运输速率加快③BC 段限制吸收速率的因素主要是载体蛋白的数量④自由扩散和协助扩散不受氧分压的影响温度或 pH温度或 pH 主要通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性，影响物质的吸收速率物质浓度①AB 段，载体蛋白未饱和，随物质浓度增大，吸收速率加快②BC 段，载体蛋白已饱和，限制因素主要是载体蛋白的数量③CD 段，物质浓度过高，细胞渗透失水，影响了细胞的正常代谢活动，吸收速率下降④自由扩散的运输速率与物质浓度成正比(1)说明：影响主动运输的因素有内部因素和外部因素两种，前者包括生物膜上载体蛋白的种类和数量，后者包括氧气浓度、温度、pH 等，这些影响细胞呼吸的因素都会影响主动运输。(2)解题指导：解题时除要清楚坐标的含义，认准曲线代表的含义外，还要关注曲线的起点、交点、折点和终点，分清自变量和因变量，曲线的走势等，并深入挖掘题目中的有效信息，结合具体的设问进行作答。1第 1节 物质跨膜运输的实例1．掌握渗透作用发生的条件。(重难点)2．会描述质壁分离与复原的过程。(重点)3．理解植物细胞失水和吸水在实践中的应用。(难点)渗 透 作 用 与 细 胞 的 吸 水 和 失 水1．渗透作用具备的两个条件(1)具有③半透膜。(2)膜两侧①②具有浓度差。2．动物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。(2)条件及现象过程 条件 现象吸水 外界溶液的浓度＜细胞质的浓度失水 外界溶液的浓度＞细胞质的浓度平衡 外界溶液的浓度＝细胞质的浓度3.植物细胞的吸水和失水(1)成熟植物细胞的结构(2)原理和现象①外界溶液浓度大于细胞液浓度时，发生质壁分离现象。②外界溶液浓度小于细胞液浓度时，发生质壁分离复原现象。2[合作探讨]根据材料 P60“问题探讨” ，思考讨论下列问题：探讨 1：漏斗内液面升高的原因是什么？漏斗内的液面会一直上升吗？为什么？提示：单位体积的清水中水分子数大于蔗糖溶液中的水分子数，单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子多于由蔗糖溶液进入清水的水分子。但漏斗内的液面不会一直上升。因为随着漏斗内液面的上升，漏斗内液面与烧杯内液面差产生的静水压会增大，由于静水压的作用，漏斗内的水分子向烧杯扩散的速度会加快，当水分子由蔗糖溶液向清水扩散的速度与由清水向蔗糖溶液扩散的速度相等时，扩散达到平衡状态，漏斗内的液面不再上升。探讨 2：渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？提示：不同。渗透作用达到平衡时，水分子通过半透膜的双向扩散速率相等，漏斗内蔗糖溶液的浓度仍高于烧杯中清水的浓度。探讨 3：如果用纱布代替玻璃纸，漏斗液面还会升高吗？如果烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗液面还会升高吗？提示：不会，因为纱布是全透性的，水分子和蔗糖溶液都能通过。如果烧杯内是同浓度的蔗糖溶液则液面不会升高，因为半透膜两侧溶液没有浓度差。探讨 4：根据以上的探讨，思考发生渗透作用需要具备哪些条件？提示：半透膜和浓度差。[思维升华]1．对渗透现象的分析(1)原理分析(2)图示3① ②分析上图②可知：Δh 产生的压强与水和蔗糖溶液产生的渗透压差达到平衡，使半透膜两侧水分子的交换率相等时，液面不再升高。但此时半透膜两侧的水分子仍进出且进出速率相同。2．渗透作用的概念和条件(1)概念Error!(2)渗透作用的条件：①半透膜，允许一些物质通过，不允许另一些物质通过。②浓度差，此处“浓度”实际是指物质的量浓度。3．动、植物细胞均符合发生渗透作用的条件1．如图为两个大小相同的萝卜，分别在上面挖一个大小相同的洞，并在洞内各插入一支口径与洞口相同的玻璃管，甲玻璃管内注入 3 mL清水，乙玻璃管内注入 3 mL浓盐水，一段时间后，两玻璃管中液面变动情况是( )A．甲中升高，乙中降低B．甲中降低，乙中先升高后降低C．甲、乙中均降低D．甲、乙中均升高4【解析】 依据细胞渗透作用原理，甲管下部细胞吸水，使液面下降；乙管下部细胞失水，使液面升高。细胞可以吸收钠离子和氯离子，发生质壁分离复原，细胞吸水，液面又下降，B 正确。【答案】 B2．某同学在缺少实验仪器的情况下做了这样一个实验，将生鸡蛋大头的蛋壳去掉，保留壳膜完好，将小头打破，让蛋清和蛋黄流出，如图所示。然后，在蛋内灌上清水，把它放在 0.3 g/mL的蔗糖溶液中，并且用铅笔在鸡蛋壳上标上最初的吃水线，半小时后，他发现鸡蛋上浮。原吃水线高出水面。请分析： 【导学号：19040148】(1)鸡蛋壳上浮的原因是______________________________________。(2)如果里面是蔗糖溶液，外面是清水，蛋壳将会__________________。(3)典型的渗透装置必须：①具有________；②在其两侧的溶液具有__________________________。【解析】 (1)鸡蛋壳能沉在水中是因为其中盛有清水，但由于底部同 0.3 g/mL蔗糖溶液相接触，壳膜相当于半透膜，清水透过壳膜从壳中渗入蔗糖溶液中，故壳内水减少，重量减轻。(2)若里面是蔗糖溶液，外面是清水，水会通过壳膜渗入壳中，导致重量增大，下沉。(3)典型的渗透装置必须具备两个条件，一是具有半透膜，二是半透膜两侧具有浓度差。【答案】 (1)因壳内清水通过壳膜渗透进入蔗糖溶液，壳内水减少，重量减轻(2)下沉 (3)半透膜 浓度差植 物 细 胞 的 质 壁 分 离 和 复 原 实 验1．实验原理成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。2．实验步骤及现象53．发生质壁分离的原因(1)外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度。(2)内因：原生质层比细胞壁的伸缩性大。[合作探讨]探讨 1：为什么要用紫色洋葱外表皮作为实验材料？根尖分生区细胞会不会出现质壁分离？提示：紫色洋葱外表皮细胞的细胞液中有花青素，使液泡中的细胞液呈紫色，有利于观察。根类分生区细胞不会发生质壁分离，因为它无大液泡。探讨 2：实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？提示：观察正常洋葱鳞片叶表皮细胞的状态，以便与处理后的状态形成对照。探讨 3：细胞质壁分离过程中，细胞液的浓度和细胞的吸水能力有什么变化？质壁分离复原过程中，两者又有什么变化？提示：质壁分离过程中，随着质壁分离程度增大，细胞液的浓度增大，植物细胞吸水能力增强；质壁分离复原过程中，随着质壁分离复原的进行，细胞液的浓度变小，植物细胞吸水能力减弱。探讨 4：发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质？提示：因为细胞壁是全透性的，所以洋葱表皮细胞原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。探讨 5：本实验选用 0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂，若浓度过高或过低分别对实验有何影响？提示：选用 0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂，既明显出现质壁分离，又不会杀死细胞。若浓度过高，质壁分离速度过快，细胞会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原；若6浓度过低，不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。探讨 6：若用合适浓度的 KNO3溶液进行实验，结果发现细胞质壁分离后，没有滴加清水，出现了自动质壁分离复原现象。请分析原因是什么？提示：开始外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞主动吸收 K＋ 和 NO 后，随－3着细胞液浓度增大，质壁分离又会自动复原。[思维升华]1．质壁分离的原因及表现分析(2)表现Error!2．实验需要注意的问题(1)实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、活的且液泡带有一定颜色的植物组织进行实验，便于观察实验现象。(2)滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作。(3)选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡。(4)当以可吸收的物质作溶质时(如甘油、尿素、KNO 3、乙二醇等)，可出现质壁分离及自动复原现象。3．质壁分离实验的拓展应用(1)判断细胞的生活情况：只有活的植物细胞才能发生质壁分离。(2)防腐杀菌：在高浓度的溶液中，细菌等微生物将因失水过多而死亡，从而有效防止了食品腐烂变质。(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大。(4)测定细胞液浓度范围介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间。71．紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察到( )【解析】 解此题的关键是观察图中细胞核的位置及液泡颜色深浅。紫色洋葱表皮细胞色素分布在液泡中，细胞质无色；洋葱表皮细胞的细胞核在细胞质中，不在液泡内；发生质壁分离的细胞，液泡紫色变深，故 C正确。【答案】 C2．将三种洋葱鳞片叶表皮细胞放在相同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后制成临时装片放在显微镜下观察到下图不同状态的细胞图像。这 3个细胞原来细胞液浓度的高低关系是( ) 【导学号：19040149】A．乙甲丙 B．甲乙丙C．丙乙甲 D．甲＝乙＝丙【解析】 丙细胞失水最多，细胞液的浓度最小；乙细胞只有少量失水，细胞液的浓度较小；甲没有失水，细胞液的浓度最大。【答案】 C3．为探究植物 A能否移植到甲地生长，某生物研究性学习小组通过实验测定了植物 A细胞液的浓度，实验结果如下表。为保证植物 A移植后能正常生存，则甲地土壤溶液的浓度应( )浓度(mol/L) 0.15 0.2 0.25 0.3质壁分离状态 不分离 刚分离 显著分离 显著分离A.≤0.15 mol/L B．≤0.2 mol/LC．≥0.2 mol/L D．≥0.3 mol/L8【解析】 当植物细胞液的浓度小于周围土壤溶液的浓度时，细胞会失水发生质壁分离，植物将不能正常生存。由表中信息可知，该植物细胞液的浓度介于 0.15 mol/L和 0.2 mol/L之间。因此，为保证植物移植后能正常生存，甲地土壤溶液的浓度应≤0.15 mol/L。【答案】 A物 质 跨 膜 运 输 的 其 他 实 例1．细胞对无机盐离子吸收的实例(1)植物细胞对无机盐离子吸收的实例(如图)水稻吸收SiO 多，吸收 Mg2＋ 、Ca 2＋ 较少，番茄吸收 Mg2＋ 、Ca 2＋ 较多，吸收4－4SiO 较少。4－4(2)动物细胞对无机盐离子吸收的实例人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显高于(填“高于”或“低于”)血液中碘的含量，但甲状腺滤泡上皮细胞会依据生命活动需要，主动地选择吸收血液中的碘。2．物质跨膜运输的特点(1)物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。(2)细胞对于物质的输入和输出具有选择性。3．细胞膜的功能特点细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，具体表现为水分子可自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。[合作探讨]探讨 1：细胞对水的吸水和对无机盐的吸收是同一过程吗？提示：不是同一过程，但无机盐必须溶解在水中才能被吸收。 探讨 2：在农业生产中，不同作物及同一作物在不同生长发育时期要施用不同的肥料，其中的生物学原理是什么？9提示：植物对无机盐的吸收具有选择性。探讨 3：蔗糖和醋酸分子都不能被细胞吸收，不能通过细胞膜，但糖和醋能把大蒜腌成糖醋蒜，原因是什么？提示：醋和高浓度蔗糖溶液使细胞因过度失水而死亡，原生质层失去选择透过性，故蔗糖分子能进入细胞内。[思维升华]1．选择透过性膜具有选择性的原因不同细胞膜上运输物质的载体蛋白的种类和数量不同，从而使细胞膜对物质透过表现出高度的选择性。2．半透膜、选择透过性膜及生物膜比较概念范畴 特点半透膜 物理学上的概念物质能否通过半透膜只取决于半透膜孔隙直径的大小选择透过性膜生理学上的概念具有生物活性，即使是小分子，只要不是细胞选择吸收的，也不能通过。选择透过性膜可以看成是功能完善的一类半透膜生物膜活的生物膜属于选择透过性膜。当细胞死亡时，细胞膜等生物膜的选择透过性就变为全透性1．下列关于物质跨膜运输实例的叙述中，不正确的是( ) 【导学号：19040150】A．细胞吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程B．水分子跨膜运输的方向是由低浓度溶液向高浓度溶液C．无机盐离子可以逆相对含量的梯度进行跨膜运输D．生物膜是选择透过性膜，小分子物质都能通过，而大分子物质则不能通过【解析】 生物膜是选择透过性膜，水分子可自由通过，一些离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过；水分子的跨膜运输方向是顺相对含量梯度，即由低浓度溶液向高浓度溶液扩散；细胞对于物质的输入和输出具有选择性，对于所需要的无机盐离子可以逆相对含量梯度运输。【答案】 D2．用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻和番茄幼苗，假设水稻和番茄幼苗的吸水速率相同，一段时间后，测定培养液中各种离子浓度与实验前之比如下图所示。该实验的结果不能说明( )10A．植物根对水分的吸收和对离子的吸收是两种不同的跨膜运输方式B．与番茄相比，水稻对 Si离子需要量大C．同一植物吸收不同离子的数量是不同的D．植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关【解析】 由图中植物对离子的吸收情况对比可知，不同植物对同一离子的吸收量不同，同一植物对不同离子的吸收量不同。水稻吸收 Si离子多，吸收 Ca、Mg 离子少，而番茄吸收 Ca、Mg 离子相对较多，吸收 Si离子相对较少。这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性，这些与植物生命活动的需要有关，而与溶液中离子的浓度无关。【答案】 D1．下列现象不属于渗透作用的是( )A．水分子或蔗糖分子通过植物细胞的细胞壁B．水分子或其他溶剂分子通过细胞膜C．水分子或其他溶剂分子通过液泡膜D．水分子或其他溶剂分子通过原生质层【解析】 水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散叫渗透作用。【答案】 A2．某同学拟选择一种半透性的膜材料，用于自制渗透计。他采用如图 1所示的装置(示意图)，对收集到的四种材料甲、乙、丙和丁进行实验，得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线(如图 2)。据图分析，该同学应选择的膜材料是( ) 【导学号：19040151】图 1 图 2A．甲 B．乙 11C．丙 D．丁【解析】 根据图 1可知，漏斗内糖水的浓度高于烧杯中的水，说明一定时间内，烧杯中的水渗透到漏斗中而使其液面升高，但当液面差达到一定高度时，由于浓度差和压力差的综合作用使液面不再升高。此变化与图 2中甲曲线相符。【答案】 A3．把数条 5 cm长的马铃薯条分别浸在蒸馏水和不同浓度的蔗糖溶液中，每隔一段时间测量马铃薯条的长度。如图显示马铃薯条在不同浓度溶液中长度改变的百分率。下列相关叙述错误的是( ) 【导学号：19040152】A．马铃薯条通过渗透吸(失)水改变其长度B．在 0.10M蔗糖溶液中马铃薯细胞质壁分离C．马铃薯细胞液浓度相当于 0.30M的蔗糖溶液D．在 0.40M蔗糖溶液中马铃薯细胞失水皱缩【解析】 在 0.10M蔗糖溶液中马铃薯细胞吸水膨胀。【答案】 B4．在紫色洋葱表皮细胞临时装片的盖玻片一侧滴加质量分数为 0.3 g/mL的蔗糖溶液后，出现了如图所示的情形，请回答：(1)此细胞发生了________现象，是细胞________的结果。(2)图中②的结构名称是______，②④⑤共同构成了____________。(3)图中⑦充满了________，其浓度________。(4)将此细胞置于清水中，⑥的体积会________，是由于细胞________的结果。(5)在滴加质量分数为 0.3 g/mL的蔗糖溶液后的过程中，显微镜下不可能观察到的现象是( )12A．液泡缩小 B．细胞壁与原生质层分离C．液泡颜色变浅 D．细胞核位于原生质层内【解析】 (1)由图示可知，图中原生质层与细胞壁发生了分离，这是由于细胞发生渗透失水的结果。(2)图中②是细胞膜，④是细胞质，⑤是液泡膜，三者共同构成了原生质层。(3)图中⑦是原生质层与细胞壁分离后形成的空间，充满了外界的蔗糖溶液，由于细胞液中水分依次经过液泡膜、细胞质、细胞膜进入⑦处，所以此处的溶液浓度应稍低于外界蔗糖溶液。(4)将已发生质壁分离的植物细胞置于清水中，由于细胞液浓度高于外界的清水浓度，细胞渗透吸水，液泡体积变大。(5)用显微镜观察植物细胞的质壁分离过程中，由于细胞渗透失水，液泡体积逐渐变小，液泡颜色变深，细胞壁与原生质层分离，细胞核位于原生质层内，不会看到液泡颜色变浅现象。【答案】 (1)质壁分离 渗透失水 (2)细胞膜 原生质层 (3)蔗糖溶液 略小于0.3 g/mL(4)变大 渗透吸水 (5)C课堂小结：网络构建 核心回扣1.渗透作用发生的两个条件：一是半透膜，二是浓度差。2.原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。3.植物细胞发生质壁分离的原因：(1)外界溶液浓度大于细胞液浓度。(2)原生质层的伸缩性大于细胞壁。4.只有活的成熟植物细胞才可发生质壁分离，动物细胞和根尖分生区细胞不能发生质壁分离。5.细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，选择透过性是活细胞的功能特性。6.生物膜具有选择透过性的原因是膜上运输物质的载体蛋白的种类和数目不同。1第 2 节 生物膜的流动镶嵌模型1．了解生物膜结构的探究历程和方法。2．简述生物膜的流动镶嵌模型的内容。(重点)3．生物膜结构与功能相适应的应用分析。(难点)对 生 物 膜 结 构 的 探 索 历 程探索历程 探索内容 推论或假说19 世纪末欧文顿对植物细胞进行通透性实验，发现溶于脂质的物质更容易通过细胞膜膜是由脂质组成的20 世纪初对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析膜的主要成分是脂质和蛋白质1925 年荷兰科学家从红细胞中提取的脂质铺成单分子层，其面积是红细胞表面积的两倍膜中的脂质分子必然排列为连续的两层1959 年罗伯特森电子显微镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，是静态的统一结构1970 年发绿色荧光的染料标记的小鼠细胞和发红色荧光的染料标记的人细胞融合实验细胞膜具有流动性1972 年桑格和尼克森新的观察和实验证据提出为大多数人所接受的流动镶嵌模型[合作探讨]探讨 1：仔细观察教材 P66[思考与讨论]中磷脂分子图示，思考并讨论下列问题：(1)磷脂分子含有哪些元素？提示：C、H、O、N、P。(2)磷脂分子具有怎样的结构特点？提示：磷脂分子是由磷酸组成的亲水的“头”部和甘油、脂肪酸组成的疏水的“尾”部所构成。(3)结合磷脂分子的结构特点，试以示意图的形式画出多个磷脂分子在水—空气界面的2排布状态和在细胞膜上的排布状态，并分析其原因。提示：分析：①水—空气界面：因为磷脂分子的“头部”亲水， “尾部”疏水，所以在水—空气界面上磷脂分子“头部”向下与水面接触， “尾部”则朝向空气一面。②细胞膜上：因细胞膜内外均为水环境，依据磷脂分子“头部”亲水， “尾部”疏水的特点，故呈现如上图所示状态。探讨 2：结合教材 P67图 4－5，思考讨论下列问题：(1)人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布说明什么问题？提示：膜蛋白是运动的，即膜具有一定流动性。(2)若适当降低温度，膜蛋白最终均匀分布的时间会延长，由此说明什么？提示：温度能影响膜的流动性。探讨 3：结合你所学习的知识，思考哪些实例还能说明膜具有流动性？提示：变形虫的运动、分泌蛋白由转运小泡的转运和分泌小泡的分泌、质壁分离过程中原生质层的收缩。探讨 4：若把表面积相同的线粒体、高尔基体、液泡的膜结构中的磷脂分子提取出来，将其在空气——水面上铺成单分子层，测得水面上磷脂单分子层的表面积最大的应是哪个细胞器？提示：线粒体。[思维升华]1．构成生物膜的磷脂分子分析(1)结构：由磷酸、甘油和脂肪酸构成，其中磷酸作为亲水性的“头部” 、脂肪酸作为疏水性的“尾部” 。(2)排列方式：“尾部”相对、 “头部”朝外构成磷脂双分子层(如图)，作为生物膜的支架。磷脂分子的这种排列方式符合生物膜两侧均为水环境的事实。2．人鼠细胞融合实验分析3(3)结论：细胞膜上的蛋白质是运动的，膜具有一定的流动性3．温度、膜流动性与细胞生命活动的关系(1)温度高时，膜流动性大，有利于生命活动的进行，但温度过高，膜的流动性过大，甚至破坏了膜的结构，反而不利于生命活动的正常进行。(2)温度低时，膜的流动性下降，膜的运输功能下降或完全丧失。1．科学家在实验中发现，脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解，这些事实说明了组成细胞膜的物质中有( )A．糖类和脂质 B．糖类和蛋白质C．蛋白质和脂质 D．蛋白质和核酸【解析】 根据“相似相溶”原理以及酶具有专一性的特性，可以得知细胞膜中含有脂质和蛋白质。【答案】 C2．下列关于生物膜结构探索历程的说法中，不正确的是( ) 【导学号：19040160】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是可以运动的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【解析】 三层结构模型认为生物膜结构由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，认为蛋白质是均匀的、固定的。【答案】 D生 物 膜 的 流 动 镶 嵌 模 型41．生物膜的结构组成①磷脂双分子层，②蛋白质分子，③糖蛋白。2．图中②的分布形式(1)有的镶在[①]磷脂双分子层的表面。(2)有的部分或全部嵌入①中。(3)有的贯穿于整个①中。3．有关生物膜的结构或功能特点(1)基本支架：[①]磷脂双分子层。(2)结构特点：一定的流动性。(3)功能特性：选择透过性。此特性与图中的①②有关。(填数字代号)(4)③分布于细胞膜的外表面，具有保护、润滑和识别作用。[合作探讨]探讨 1：根据桑格和尼克森构建的流动镶嵌模型，思考它是对称模型吗？为什么？如何判断细胞膜的外侧和内侧？提示：不对称。因为构成生物膜的蛋白质分子的分布不均匀。根据糖蛋白的分布情况，有糖蛋白的一侧为膜的外侧，无则为膜内侧。探讨 2：实验表明，将两种不同的海绵动物的细胞分散成单个的细胞，然后将这些细胞掺在一起混合培养，发现只有同种的细胞才能结合，在这里起识别作用的是细胞膜上的何种物质？提示：糖蛋白。探讨 3：细胞膜的流动性和选择透过性有什么关系？提示：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。[思维升华]1．生物膜的流动镶嵌模型5(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。2．生物膜的结构特点——具有一定的流动性(1)结构基础：构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的。(2)实例证明：质壁分离与复原、变形虫运动、胞吞和胞吐、白细胞的吞噬作用等。(3)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。3．细胞膜的运动性、结构和流动性和功能的选择透过性相互关系1．下列最能正确表示细胞膜的结构的是( )A B C D【解析】 细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，头部是亲水的，朝向细胞内外。蛋白质覆盖、镶嵌或贯穿其中，细胞膜外侧有识别作用的糖蛋白。A、B 图磷脂分子头部排列错，无糖蛋白，故 A、B 错。D 图细胞膜内外都有糖蛋白，故 D 错。【答案】 C2．下列不符合生物膜的流动镶嵌模型的说法是( )【导学号：19040162】A．磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性B．每个磷脂分子的疏水端都向内6C．嵌入磷脂双分子层的蛋白质分子大多能运动D．生物膜中的磷脂分子和蛋白质分子之间没有联系，所以才具有流动性【解析】 生物膜中的磷脂分子和蛋白质分子大都能运动，这使整个生物膜具有流动性。生物膜是一个整体，它上面的各种分子相互作用、密切联系才维持了生物膜的整体性。【答案】 D1．以下关于细胞膜结构的叙述中不正确的是( )A．膜两侧物质分子的排列是不对称的B．组成膜的物质分子的运动使膜具有一定的流动性C．磷脂具有保护、润滑、识别和信息传递的作用D．磷脂排列成双分子层【解析】 细胞膜上的糖蛋白具有保护、润滑、识别和信息传递的作用，磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架。【答案】 C2．下图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，有关叙述错误的是( ) 【导学号：19040161】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 的种类和数量有关【解析】 磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸组成的，其“头”部(c)是亲水端， “尾”部(a)是疏水端。细胞膜为细胞的边界，在细胞膜的外侧分布着具有识别作用的糖蛋白，而在细胞膜的内侧没有糖蛋白分布。细胞膜具有选择透过性，这与细胞膜上 b 的种类和数量有关。【答案】 C3．关于细胞膜流动性的叙述正确的是( )A．因为磷脂分子有头和尾，磷脂分子利用尾部摆动在细胞膜上运动，使细胞膜具有流动性B．因为蛋白质分子无尾，不能运动，所以它与细胞膜的流动性无关7C．细胞膜的流动性是指蛋白质载体的翻转运动，与磷脂分子无关D．细胞膜流动性与磷脂分子和蛋白质分子都有关【解析】 磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，这个支架不是静止的，具有流动性。构成细胞膜的蛋白质分子大多数也是可以运动的。【答案】 D4．如图表示细胞膜的亚显微结构模式图，请据图回答：【导学号：19040163】(1)图中[B]________的基本组成单位是________。构成细胞膜基本支架的结构是[ ]________。(2)与细胞膜的识别功能有关的结构是[ ]________。(3)吞噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有________性。这是因为_______________________________________________________________。(4)不同细胞细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的什么结构？________(填写标号)。(5)细胞膜的外侧是________(选填“M”或“N”)侧，判断的依据是____________________________________________________________。(6)细胞膜的这种结构模型被称为________。【答案】 (1)蛋白质 氨基酸 D 磷脂双分子层 (2)E 糖蛋白 (3)流动 组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都不是静止不动的，而是可以运动的(4)B (5)M M 侧有多糖与蛋白质结合形成的糖蛋白，糖蛋白位于细胞膜外侧 (6)流动镶嵌模型课堂小结：网络构建 核心回扣1.脂溶性物质优先通过细胞膜，说明细胞膜中含有脂质。2.磷脂双分子层是构成生物膜的基本支架。3.构成生物膜的磷脂和蛋白质分子大多数是可以运动的。4.糖蛋白只分布于细胞膜的外表面，与细胞识别作用有关。5.细胞膜的结构特性是具有一定的流动性，功能特性是具8有选择透过性。1第 3 节 物质跨膜运输的方式1．举例说明物质出入细胞的方式。2．进行图表数据的解读。3．物质跨膜运输方式的判断方法。(重难点)物 质 运 输 的 方 式1．被动运输(1)概念：物质进出细胞时，顺浓度梯度的扩散。(2)类型方式 自由扩散 协助扩散特点物质通过简单的扩散作用进出细胞进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散实例O2、H 2O、CO 2、甘油、乙醇、苯等葡萄糖进入红细胞2.主动运输(1)物质运输方向：从低浓度一侧→高浓度一侧。(2)基本条件①细胞膜上相应载体蛋白的协助。②消耗细胞内化学反应所释放的能量。(3)生理意义：保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择地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．大分子物质的运输(1)胞吞：大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部。(2)胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，然后移动到细胞膜处，并与之融合将大分子排出细胞。[合作探讨]探讨 1：试从物质运输动力角度分析，为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？提示：自由扩散和协助扩散的物质运输动力都是物质浓度差，即都是顺浓度梯度进行2的，不需要消耗能量，所以统称为被动运输。探讨 2：主动运输需要的能量主要通过细胞进行有氧呼吸提供。植物生长需从土壤中吸收大量无机盐。请解释在农业生产中为什么要给作物松土？提示：松土增加土壤 O2含量，促进有氧呼吸，有利于植物主动吸收各种无机盐离子。探讨 3：胞吞和胞吐是否需要消耗能量？是否需要载体蛋白协助？与膜的流动性是否有关？提示：需要能量，不需要载体，与膜的流动性有关。[思维升华]1．物质跨膜运输方式——膜的选择透过性被动运输物质跨膜运输的方式自由扩散 协助扩散主动运输物质运输方向 高浓度→低浓度高浓度→低浓度低浓度→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 ATP图例举例O2、CO 2、H 2O、甘油、乙醇、苯等红细胞吸收葡萄糖小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等2.影响物质跨膜运输的因素(1)物质浓度(在一定的浓度范围内)：自由扩散 协助扩散或主动运输(2)氧气浓度：3自由扩散或协助扩散 主动运输1．细胞吸收物质的方式之一是胞吞，具体过程是：当物质吸附在细胞膜上时，细胞膜内陷，形成小囊泡，囊泡在移动的过程中在细胞内溶解消失，把物质留在细胞质内。以下对胞吞的理解正确的是( )A．体现了细胞膜的功能特性是选择透过性B．这个过程不需要消耗能量C．该过程用于吸收小分子物质D．体现了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性【解析】 由题意知，该物质进入细胞时，并非通过细胞膜；其原理是以细胞膜的流动性为生理基础；膜分子的运动亦需要消耗能量。胞吞主要是细胞吸收大分子物质的方式，体现了细胞膜的结构特点具有一定的流动性。【答案】 D2．下图是 A、B、C 三种物质跨膜运输的方式，请分析：(1)物质 A、B、C 跨膜运输的方式依次是__________、________、________。(2)某种物质能专一性地破坏物质 C 的载体蛋白，若用其处理细胞后，物质 B 跨膜运输的速率将________，物质 C 跨膜运输的速率将________。(3)三种物质的运输中，与图 1 曲线相符的是________。与图 2 中甲曲线相符的是________，与乙曲线相符的是__________________。4图 1 图 2【解析】 (1)根据图示判断三种运输方式依次是自由扩散、协助扩散和主动运输。(2)载体蛋白具有专一性，破坏了物质 C 的载体蛋白，对物质 B 的运输没有影响。(3)图 1 中当细胞内的浓度高于细胞外浓度时，仍能吸收该物质，说明是主动运输，图 2 中甲吸收速率和物质的浓度成正比，是自由扩散；乙具有载体蛋白饱和的现象，说明该方式需要载体蛋白，可能是主动运输或者协助扩散。【答案】 (1)自由扩散 协助扩散 主动运输 (2)不变 下降 (3)物质 C 物质 A 物质 B 或物质 C1．人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于( ) 【导学号：19040172】A．组织液中甘油的浓度B．细胞膜上甘油载体的数量C．细胞呼吸强度D．细胞膜上载体的种类【解析】 组织细胞通过自由扩散的方式从组织液中吸收甘油，不需要载体和能量，吸收甘油的量取决于组织液中甘油的浓度。【答案】 A2．甲、乙两种物质分别依赖自由扩散和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白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【解析】 乙物质进入细胞的方式为协助扩散，在去除蛋白质的同时，也去除了参与乙物质运输的载体，因此乙物质的运输将受到抑制。【答案】 D3．实验证明，饭后肠腔中葡萄糖浓度高于血糖浓度时，葡萄糖可以顺浓度梯度被吸收；当肠腔中葡萄糖浓度下降至显著低于血糖浓度时，葡萄糖仍能被迅速吸收。小肠绒毛上皮细胞主要以哪种方式吸收葡萄糖( )【导学号：19040173】A．自由扩散 B．协助扩散5C．主动运输 D．胞吞【解析】 能从低浓度一侧运向高浓度一侧的方式，只有主动运输。【答案】 C4．如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据图回答下列问题。(1)图中 A 表示的运输方式为________，B 表示的运输方式为________，C 表示的运输方式为________，D 表示的运输方式为________。(2)K＋ 、O 2和葡萄糖三种物质中，通过 B 方式进入红细胞的是________。(3)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。(4)胰岛 B 细胞分泌胰岛素是通过________方式进行的，该种运输方式体现出细胞膜具有________的特点。(5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂(影响细胞产能)，________方式将会受到较大影响。【解析】 本题考查物质进出细胞的四种方式：自由扩散、协助扩散、主动运输和胞吐。自由扩散受膜两侧物质浓度差的影响，浓度差越大，物质进出细胞的速度就越快；而协助扩散和主动运输都受到细胞膜上载体蛋白数量的限制；主动运输和胞吐又受到能量的限制。【答案】 (1)自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吐 (2)葡萄糖 (3)载体蛋白 核糖体 (4)D(或胞吐) 流动性 (5)C、D(或主动运输和胞吐)课堂小结：网络构建 核心回扣1.自由扩散既不需要载体，也不需要能量，水、气体及脂溶性物质以自由扩散方式运输。2.协助扩散需要载体，但不需要能量，实例是红细胞吸收葡萄糖。3.主动运输既需要能量，又需要载体，无机6盐离子等主要以主动运输方式出入细胞。4.被动运输是顺浓度梯度的扩散，而主动运输则为逆浓度梯度的运输。