高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第二單元 8 生物膜的流動鑲嵌模型物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞綄W(xué)案

1、生物膜的流動鑲嵌模型 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞娇季V要求1.物質(zhì)出入細胞的方式()。2.生物膜的結(jié)構(gòu)()。一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程想一想生物膜模型的建立和完善過程，對我們的啟示有哪些？二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容1磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架，其結(jié)構(gòu)特點是_。2蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層；大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是_。3細胞膜表面的糖類可以和蛋白質(zhì)結(jié)合形成_，也可以和脂質(zhì)結(jié)合形成_。能想到嗎細胞膜保證生命活動順利進行的結(jié)構(gòu)和功能基礎(chǔ)分別是什么？三、物質(zhì)出入細胞的方式1被動運輸(1)_：不需要載體蛋白和能量，如_、CO2、_、甘油、_、苯等。(2

2、)協(xié)助擴散：需要_，但不需要_，如紅細胞吸收葡萄糖。2主動運輸可從_一側(cè)運輸?shù)絖一側(cè)，需要_的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的_，如Na、K等離子的運輸。3胞吞與胞吐(1)胞吞：細胞攝取大分子時，首先是大分子附著在_表面，從而使細胞膜內(nèi)陷形成_包圍著大分子，從膜上分離下來進入細胞內(nèi)部。(2)胞吐：細胞需要外排的大分子，先在細胞內(nèi)形成_，然后移到_處，與之融合，將大分子移出細胞。有點難胞吞、胞吐是否屬于跨膜運輸？探究點一生物膜的流動鑲嵌模型1據(jù)圖回答流動鑲嵌模型的主要內(nèi)容是什么？2如何區(qū)分細胞膜的外側(cè)面和內(nèi)側(cè)面？思維拓展流動性與選擇透過性的關(guān)系(1)區(qū)別：流動性是生物膜的結(jié)構(gòu)特點，選擇

3、透過性是生物膜的功能特性。(2)聯(lián)系：流動性是選擇透過性的基礎(chǔ)，膜只有具有流動性，才能實現(xiàn)選擇透過性。膜的流動性和選擇透過性都是活細胞的特性，死細胞將失去流動性和膜的選擇透過性。圖示如下：探究示例1 如圖表示細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)，請回答：(1)該結(jié)構(gòu)對細胞的生命活動至關(guān)重要的功能特性是_。(2)有些有機溶劑如苯酚，可溶解B造成膜的損傷，B表示的結(jié)構(gòu)是_。(3)正在研制中的預(yù)防艾滋病的疫苗，能夠使人體淋巴細胞產(chǎn)生某種特異性的物質(zhì)，這種物質(zhì)是與圖中的_(填字母)結(jié)構(gòu)相似。(4)細胞識別與圖中_(填字母)有關(guān)。(5)葉綠體和線粒體等細胞器中均有類似膜結(jié)構(gòu)，但執(zhí)行的具體功能卻有很大的區(qū)別，其原因是由于圖

4、中_(填字母)不同所致。聽課記錄：變式訓(xùn)練1 (2010蘇州模擬)在電子顯微鏡下觀察細胞膜，可以看到的是兩條暗帶中間夾一條明帶，那么關(guān)于對這兩條暗帶和一條明帶的化學(xué)成分的說法比較準確的是()A兩條暗帶的主要成分是蛋白質(zhì)；明帶的主要成分是磷脂，無蛋白質(zhì)B明帶的主要成分是蛋白質(zhì)；兩條暗帶的主要成分是磷脂，無蛋白質(zhì)C兩條暗帶的主要成分是蛋白質(zhì)；明帶的主要成分是磷脂，也有蛋白質(zhì)D明帶的主要成分是蛋白質(zhì)；兩條暗帶的主要成分是磷脂，也有蛋白質(zhì)探究點二物質(zhì)出入細胞的方式及影響因素分析下列物質(zhì)出入細胞的方式，探討以下幾個問題：(1)自由擴散與協(xié)助擴散的異同？異：_；同：_。(2)主動運輸與協(xié)助擴散的異同？異：

5、協(xié)助擴散順濃度梯度擴散，不耗ATP；主動運輸_。同：_。(3)胞吞、胞吐與主動運輸?shù)漠愅?？異：_；同：_。思維拓展1膜的流動鑲嵌模型充分體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的特點，要理解膜的流動性和選擇透過性的關(guān)系，應(yīng)特別注意膜的流動性是磷脂分子和蛋白質(zhì)分子以一定的方式進行運動的結(jié)果。2胞吞、胞吐：是大分子和顆粒物質(zhì)進出細胞的方式，這兩種方式雖然最終通過了生物膜，但實質(zhì)上，這些物質(zhì)并沒有真正的穿過生物膜。例如，白細胞吞噬大腸桿菌、變形蟲吞噬有機物顆粒、胰腺細胞分泌胰島素等。3影響跨膜運輸?shù)囊蛩?1)物質(zhì)濃度(在一定的濃度范圍內(nèi))(2)氧氣濃度(3)溫度：溫度可影響生物膜的流動性和酶的活性，因而會影響物質(zhì)跨膜

6、運輸?shù)乃俾省Ｌ骄渴纠? 下列說法不正確的是()A咸肉在腌制時慢慢變咸，是細胞主動吸收無機鹽離子的結(jié)果B水分進出細胞的方式是自由擴散C葡萄糖進入紅細胞不需要消耗細胞產(chǎn)生的能量，其方式不屬于主動運輸D大腸桿菌吸收K需要載體蛋白和能量，其方式屬于主動運輸聽課記錄：變式訓(xùn)練2 如圖表示植物根細胞在一定時間內(nèi)吸收K與某些條件之間的關(guān)系，縱坐標表示吸收速率，橫坐標表示某個條件，假定其他條件均為理想狀態(tài)，則甲、乙、丙三圖的橫坐標表示的條件與吸收速率相對應(yīng)的一組是(提示：在一定范圍內(nèi)，ATP的數(shù)量隨氧氣濃度的增大而增多)()A載體蛋白數(shù)量、溫度變化、氧氣濃度B氧氣濃度、溫度變化、載體蛋白數(shù)量C載體蛋白數(shù)量、氧

7、氣濃度、溫度變化D溫度變化、載體蛋白數(shù)量、氧氣濃度題組一流動鑲嵌模型1(2011南通模擬)下列最能正確表示細胞膜結(jié)構(gòu)的是()2(2010山西大學(xué)附中期中)2004年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，授予美國科學(xué)家理查德阿克塞爾和琳達巴克，以表彰兩人在氣味受體和嗅覺系統(tǒng)組織方式研究中做出的貢獻。下圖為嗅覺受體細胞膜的模式圖，下列有關(guān)對該圖描述正確的是()構(gòu)成膜的A與B具有一定的流動性和特異性C為多肽，其基本單位是氨基酸B為磷脂雙分子層，為受體細胞膜的基本支架氨基酸由膜外進入膜內(nèi)都需要A的協(xié)助A B C D3(2011連云港模擬)如圖表示細胞膜的結(jié)構(gòu)示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是()AA是蛋白質(zhì)，B為磷脂分子B

8、二氧化碳和氧氣通過膜需要A的協(xié)助C構(gòu)成細胞膜的A與B大多數(shù)可以運動D適當提高溫度，能使A和B的相對運動加快，透性增加，有利于生命活動的進行4如圖是細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，表示構(gòu)成細胞膜的物質(zhì)，下列有關(guān)說法不正確的是()A所表示的成分在細胞膜上能執(zhí)行多種功能B由參加的物質(zhì)跨膜運輸不一定為主動運輸C細胞膜的流動性與有關(guān)而與無關(guān)D細胞膜的功能特性與都有關(guān)系題組二物質(zhì)出入細胞的方式5關(guān)于下面概念圖的分析，正確的是(多選)() A和所示的過程都需要消耗細胞內(nèi)ATP水解釋放的能量B只有所示的過程能逆濃度梯度運輸物質(zhì)C大分子只有通過所示的過程才能進入細胞D果脯腌制時蔗糖進入細胞與過程有關(guān)6圖中的哪一條曲線

9、能說明紅細胞運輸葡萄糖的速率與血漿中葡萄糖的濃度之間的關(guān)系()7下圖表示正常情況下，不同物質(zhì)穿過細胞膜進入細胞內(nèi)的四種情況。若在X點加入有氧呼吸抑制劑，下列曲線中將會發(fā)生明顯變化的是()8(2010天津理綜，4)下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹觯e誤的是()A主動運輸過程中，需要載體蛋白協(xié)助和ATP提供能量B在靜息狀態(tài)下，神經(jīng)細胞不再進行葡萄糖的跨膜運輸C質(zhì)壁分離過程中，水分子外流導(dǎo)致細胞內(nèi)滲透壓升高D抗體分泌過程中，囊泡膜經(jīng)融合成為細胞膜的一部分9如圖是植物從土壤中吸收某礦物質(zhì)離子的示意圖。據(jù)圖判斷，該離子跨膜進入根毛細胞的方式為()A自由擴散 B協(xié)助擴散C主動運輸 D被動運輸題組三應(yīng)用提升10將

10、酶、抗體、核酸等生物大分子或小分子藥物用磷脂制成的微球體包裹后，更容易運輸?shù)交疾〔课坏募毎?，這是因為()A生物膜具有選擇透過性，能夠允許對細胞有益的物質(zhì)進入B磷脂雙分子層是生物膜的基本支架，且具有一定的流動性C微球體能將生物大分子藥物水解成小分子藥物D生物膜具有半透性，優(yōu)先讓生物大分子物質(zhì)通過題 號12345678910答 案11.(2011淮安質(zhì)檢)如圖甲表示某生物膜結(jié)構(gòu)，圖中A、B、C表示某些物質(zhì)，a、b、c、d表示物質(zhì)跨膜運輸方式。圖乙和圖丙表示物質(zhì)運輸曲線，請據(jù)圖回答：(1)若圖甲是癌細胞的細胞膜，則膜上含量較正常細胞減少的物質(zhì)是_。(2)若圖甲是線粒體膜，b和c過程運輸?shù)臍怏w分別是

11、_。b、c運輸方式符合圖_所表示的物質(zhì)運輸曲線。(3)若圖甲表示人體紅細胞膜，則表示Na、K運輸?shù)姆謩e是圖中_。K的運輸方式符合圖_所示曲線。(4)已知紅細胞吸收葡萄糖是協(xié)助擴散，而有人認為小腸上皮細胞以主動運輸?shù)姆绞轿掌咸烟牵堅O(shè)計實驗加以確定。實驗步驟：第一步：取甲、乙兩組生長狀況相同的小腸上皮細胞，放入適宜濃度的含有葡萄糖的培養(yǎng)液中。第二步：甲組細胞給予正常的呼吸條件，_ _。第三步：_ _。預(yù)測實驗結(jié)果并分析：a若甲、乙兩組細胞對葡萄糖的吸收速率基本相同，則_。b_。12某實驗小組要對“低溫是否會影響物質(zhì)的跨膜運輸”進行實驗探究，設(shè)計了如下實驗：實驗步驟：組裝滲透裝置兩套，分別編號為

12、1、2。在兩組燒杯中分別加入等量的水，在長頸漏斗中分別加入等量的同一濃度的蔗糖溶液，保持管內(nèi)外液面高度相等。對兩組裝置進行不同處理：1組用水浴鍋加熱至37C,2組的燒杯外加冰塊降溫。兩組裝置同時開始實驗，幾分鐘后觀察記錄漏斗的液面刻度變化。請分析回答下列問題：(1)本實驗是通過測定水分子通過膜的擴散即_作用速率來進行探究的。(2)此實驗的自變量是_；為了直觀地表示相對速率，用_作為因變量。(3)該實驗中可能的結(jié)果與結(jié)論是：_。_。_。(4)如果上述實驗結(jié)果證明了“低溫能影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾省?，那么對于生物活細胞來講，產(chǎn)生這種情況的原因是：_。_。學(xué)案8生物膜的流動鑲嵌模型物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞秸n

13、前準備區(qū)一、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)雙層流動鑲嵌想一想生物膜結(jié)構(gòu)的研究歷史反映了科學(xué)研究曲折艱辛的歷程，同時也告訴我們建立模型的一般方法?？茖W(xué)家根據(jù)觀察到的現(xiàn)象和已有的知識提出解釋某一生物學(xué)問題的假說或模型，用觀察和實驗對假說或模型進行檢驗、修正和補充。一種模型最終能否被普通接受，取決于它能否與以后的觀察和實驗結(jié)果相吻合，能否很好地解釋相關(guān)現(xiàn)象，科學(xué)就是這樣一步一步向前邁進的。二、1.流動性2.運動的3.糖蛋白糖脂能想到嗎膜的流動性和選擇透過性。三、1.(1)自由擴散水O2乙醇(2)載體蛋白能量2低濃度高濃度載體蛋白能量3(1)細胞膜囊泡(2)囊泡細胞膜有點難大分子物質(zhì)以胞吞和胞吐方式進出細胞，這與細胞膜

14、的流動性有關(guān)，但不屬于跨膜運輸。課堂活動區(qū)探究點一1(1)磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架。親水的頭部排在膜外兩側(cè)、疏水的尾部排在中間。(2)相對于磷脂雙分子層，蛋白質(zhì)分子有3種位置關(guān)系：有的鑲在膜表面；有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中；有的貫穿于整個磷脂雙分子層。2有糖蛋白的一側(cè)為細胞膜的外側(cè)面；無糖蛋白的一側(cè)為內(nèi)側(cè)面。探究示例1(1)選擇透過性(2)磷脂雙分子層(3)A(4)C(5)A解析(1)細胞膜對細胞的生命活動至關(guān)重要的特性是功能特性即選擇透過性；(2)B的名稱是磷脂雙分子層。(3)A是一種蛋白質(zhì)，由淋巴細胞產(chǎn)生，起免疫作用的是抗體；(4)細胞識別與膜上的糖蛋白有關(guān)； (5)生物膜的功

15、能特性主要取決于膜上的蛋白質(zhì)。變式訓(xùn)練1C1959年，羅伯特森根據(jù)電鏡下看到的細胞膜清晰的暗亮暗三層結(jié)構(gòu)，結(jié)合其他科學(xué)家的工作提出蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型。流動鑲嵌模型指出，蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層。探究點二(1)自由擴散不需載體蛋白，協(xié)助擴散需要載體蛋白順濃度梯度擴散，不耗ATP(2)逆濃度梯度進行運輸，耗ATP均需載體蛋白(3)胞吞、胞吐不穿越膜分子，主動運輸穿越膜分子均耗ATP探究示例2AA項咸肉腌制過程中，肉變咸是鹽進入了肉的細胞內(nèi)，但并不是細胞主動吸收無機鹽離子的結(jié)果，而是外界溶液濃度過高，細胞失水過多而死亡，

16、細胞膜變?yōu)槿感?，結(jié)果無機鹽大量進入肉內(nèi)。變式訓(xùn)練2B根細胞吸收K的方式是主動運輸，影響主動運輸?shù)囊蛩赜休d體蛋白的數(shù)量、溫度和氧氣濃度等。理論上載體蛋白數(shù)量越多，吸收速率越快，所以曲線丙對應(yīng)載體蛋白的數(shù)量；酶的活性受溫度影響，高于或低于最適溫度都會使酶的活性下降，曲線乙對應(yīng)的是溫度變化；當氧氣濃度為零時，細胞通過無氧呼吸釋放能量供根細胞吸收K，氧氣濃度增加到一定程度后，ATP數(shù)量達到飽和，根細胞吸收K的速率達到最大，所以甲曲線對應(yīng)氧氣濃度。構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)細胞膜的流動鑲嵌跨膜被動主動協(xié)助課后練習(xí)區(qū)1C2BA為膜蛋白，具有一定的流動性和特異性，B為磷脂雙分子層，有流動性，無特異性，故錯；C為多糖，其

17、基本單位是葡萄糖，故錯。3ACD二氧化碳和氧氣通過膜是自由擴散，不需要載體蛋白和能量。4C細胞膜的流動性是指磷脂分子的運動和絕大部分蛋白質(zhì)的運動；為糖蛋白，有識別、信息交流、潤滑、保護等多種功能；由載體蛋白參加的跨膜運輸有主動運輸和協(xié)助擴散；細胞膜的選擇透過性與磷脂雙分子層與載體蛋白都有關(guān)。重點強調(diào)細胞膜的結(jié)構(gòu)特點和功能特性與跨膜運輸?shù)年P(guān)系細胞融合、胞吞與胞吐主要體現(xiàn)了細胞膜的流動性，這是細胞膜的結(jié)構(gòu)特點；主動運輸主要體現(xiàn)了細胞膜的選擇透過性，這是細胞膜的功能特性，二者不可混淆。5BD由圖可知為協(xié)助擴散，為主動運輸；果脯腌制時，由于蔗糖濃度太高，細胞已被殺死，細胞膜變?yōu)槿傅?；大分子物質(zhì)進入細

18、胞靠胞吞完成。6C葡萄糖進入紅細胞的運輸方式為協(xié)助擴散，在一定范圍內(nèi)，血糖濃度越大，運輸速率越快，但因膜上運輸葡萄糖的載體蛋白數(shù)量是有限的，所以當葡萄糖濃度達到一定值時，吸收速率不再改變。7C通過圖中可以看出C為主動運輸，需要呼吸作用提供能量，所以加入有氧呼吸抑制劑，曲線就會發(fā)生明顯變化。8B思路分析：物質(zhì)從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。在靜息狀態(tài)下，神經(jīng)細胞進行著K外流和其他的生命活動，需要能量供給，進行著葡萄糖的跨膜運輸和葡萄糖的分解。質(zhì)壁分離過程中，水分子外流導(dǎo)致細胞內(nèi)溶質(zhì)相對增多，滲透壓升高?？贵w分泌過程屬于胞吐，高爾基體分泌的囊泡到達細胞膜時，囊泡膜與細胞膜融合，成為細胞膜的一部分。知識延伸大分子的膜泡運輸運輸方向?qū)嵗齻渥碳毎饧毎麅?nèi)白細胞吞噬細菌等結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：細胞膜的流動性需消耗能量不需載體蛋白協(xié)助胞吐細胞內(nèi)細胞外分泌蛋白、神經(jīng)遞質(zhì)的分泌釋放等9.C考查學(xué)生獲取信息的能力和理解能力。結(jié)合圖示可以看出，該礦質(zhì)離子的跨膜運輸有兩個特點：一是逆濃度梯度，二是消耗ATP，故應(yīng)為主動運輸。10B利用膜的流動性的特點，將磷脂包裹的酶、抗體、核酸等生物大分子或小分子藥物制成的微球體與細胞膜融合，使藥物進入患病部位的細胞中。11(1)C糖蛋白(2)O2、CO2乙(3)d、a丙(4)第二步：