流动镶嵌模型及运输方式.doc

第四章2、3节 生物膜的流动镶嵌模型和物质跨膜运输的方式
课前预习案
一、学习目标
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
二、知识梳理
1 .对生物膜的探索历程
实例（实验）
结论（假说）
脂溶性物质更容易通过细胞膜

将膜分离提纯，并进行化学分析

红细胞膜中脂质铺展成单分子层后是红细胞表面积的2倍

电镜下细胞膜呈清晰暗—明—暗三层结构

人鼠细胞杂交实验

2.生物膜在结构和功能上的特点是由什么决定的？

3.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？

4、物质跨膜运输的方式
物质出入
细胞方式
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向

一般为低浓度→高浓度
条件

图例

举例

5.自由扩散、协助扩散和主动运输与胞吞、胞吐有何主要区别？

预习自测
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。它证明了(　)
A .构成细胞膜的物质是脂质和蛋白质 B .细胞膜具有流动性
C .磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架 D .组成细胞膜的物质中有脂质
2.在电子显微镜下观察细胞膜，可以看到的是两条暗带中间夹一条明带，那么关于对这两条暗带和一条明带的化学成分的说法比较准确的是 （ ）
A .两条暗带的主要成分是蛋白质；明带的主要成分是磷脂，无蛋白质
B .明带的主要成分是蛋白质；两条暗带的主要成分是磷脂，无蛋白质
C .两条暗带的主要成分是蛋白质；明带的主要成分是磷脂，也有蛋白质
D .明带的主要成分是蛋白质；两条暗带的主要成分是磷脂，也有蛋白质
3.某哺乳动物的一种成熟细胞不含DNA。下图中能正确表示K＋进入该细胞的速度与O2浓度关系的是

4、如图甲表示某生物膜结构，图中A、B、C表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。图乙和图丙表示物质运输曲线，请据图回答：

(1)若图甲是癌细胞的细胞膜，则膜上含量较正常细胞减少的物质是[　　]________。
(2)若图甲是线粒体膜，b和c过程运输的气体分别是______________。b、c运输方式符合图____所表示的物质运输曲线。
(3)若图甲表示人体红细胞膜，则表示Na＋、K＋运输的分别是图中______。K＋的运输方式符合图____所示曲线。

课堂探究案
考点一　流动镶嵌模型
例1 . 2004年诺贝尔生理学或医学奖，授予美国科学家理查德·阿克塞尔和琳达·巴克，以表彰两人在气味受体和嗅觉系统组织方式研究中做出的贡献。下图为嗅觉受体细胞膜的模式图，下列有关对该图描述正确的是(　　)
①构成膜的A与B具有一定的流动性和特异性　②C为多肽，其基本单位是氨基酸　③B为磷脂双分子层，为受体细胞膜的基本支架　④氨基酸由膜外进入膜内都需要A的协助
A .①② B③ C①③ D .②④
变式训练 .如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，下列有关说法不正确的是(　　)
A .①所表示的成分在细胞膜上能执行多种功能
B .由②参加的物质跨膜运输不一定为主动运输
C .细胞膜的流动性与②有关而与③无关
D .细胞膜的功能特性与②③都有关系
讨论
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?

考点二 物质出入细胞的方式
例2 .如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 .S可代表甘油、O2、K＋等小分子物质
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，它是固定不动的
例3.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(　　)

【变式训练】 将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测定细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。据图分析下列叙述 中正确的是 (　　)

A .该组织的细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输
B .该组织细胞运输离子甲的载体数量比运输离子乙的载体数量多
C .两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧
D .曲线mn段和ab段表明两种离子浓度的升高抑制了细胞对水的吸收
讨论 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？

拓展 .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

温度影响跨膜运输吗？

总结 影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素

课堂训练：
1.（2012浙江卷）人体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞外，而O2分压和Na+浓度低于细胞外，上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是
A .CO2 B .O2 C .K+ D .Na+
2. (2010·山东理综，13)由图中曲线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
3.(2010·广东卷)下图是植物从土壤中吸收某矿物质离子示意图。据图判断，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
4 .(2010·天津卷)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
5.(2011·海南单科，27)原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情况下尿液中不含葡萄糖。肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液。下图为肾小管壁及相关结构示意图。请回答。
(1)肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度________(高于、低于、等于)组织液中的。
(2)原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是________，需要________的参与。
(3)肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是________，原尿中葡萄糖未能被完全重吸收从而导致尿量增加的原因是________________________________________________。
课后拓展案
1 .将酶、抗体、核酸等生物大分子或小分子药物用磷脂制成的微球体包裹后，更容易运输到患病部位的细胞中，这是因为(　　)
A .生物膜具有选择透过性，能够允许对细胞有益的物质进入
B .磷脂双分子层是生物膜的基本支架，且具有一定的流动性
C .微球体能将生物大分子药物水解成小分子药物
D .生物膜具有半透性，优先让生物大分子物质通过
2.图1是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。图2表示磷脂在细胞膜内外两侧分布的百分比。请据图分析下列叙述不正确的是 （ ）

A .图1所示生物膜最可能是细胞膜，因为有糖蛋白 B .物质通过离子通道不需要消耗ATP
C .由图1和2可知，膜脂和膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的
D .若丁是受体，则丁的化学成分为蛋白质
3.图1是物质出入细胞的示意图，图2中曲线甲、乙分别代表物质进出细胞的两种方式。请据图回答：

（1）曲线甲代表________，曲线乙中Q点对应时刻细胞不再吸收物质分子，此时，限制物质进入细胞的因素是____________。
（2）已知某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14，而海水中物质X、物质Y浓度分别为0.29和0.38 (浓度单位均为mol/L)，由此可知该细胞能主动地______ (吸收/排出)物质X，可用图1中的______(a、b、c…)表示。
（3）细胞膜水通道、离子通道是普遍存在的。若肾集合管管壁细胞膜受刺激后发生兴奋时，水通道开放，大量水被肾集合管管壁细胞重吸收，则代表此过程中水的流动可用________(a、b、c…)表示。

预习案答案
1.
膜是由脂质组成的
膜的主要成分是脂质和蛋白质
细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层
生物膜由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成
细胞膜具有流动性
2.(1)生物膜的结构特点——具有一定的流动性，原因是构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子都是可运动的。(2)生物膜的功能特性——具有选择透过性，原因是膜上载体的种类和数量不同。
3.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。
4.
物质出入
细胞方式
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
一般为低浓度→高浓度
条件
浓度差
载体
载体、能量
图例

举例
O2、 N2、 CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入细胞
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
5：前三种物质运输方式是小分子和离子的运输方式，
不包括大分子，且他们是穿膜运输。胞吞、胞吐是大分子或颗粒性物质的运输方式，运输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。
预习自测
1．答案：D2答案：C3． 答案：A 4、（1）C糖蛋白 （2）氧气 二氧化碳 乙 (3)a d 丙
考点一　流动镶嵌模型
例1 ．B　变式训练．C　
1．有糖蛋白的一侧为细胞膜的外侧面；无糖蛋白的一侧为内侧面。
2.(1)区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。
(2)联系：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性，才能实现选择透过性。膜的流动性和选择透过性都是活细胞的特性，死细胞将失去流动性和膜的选择透过性。图示如下：

考点二 物质出入细胞的方式
例2 C例3.C 变式训练 ：B
讨论 .(1)自由扩散不需载体蛋白，协助扩散需要载体蛋白　顺浓度梯度扩散，不耗ATP
(2)逆浓度梯度进行运输，耗ATP　均需载体蛋白
(3)胞吞、胞吐不穿越膜分子，主动运输穿越膜分子　均耗ATP
拓展 ．影响跨膜运输的因素
(1) 物质浓度

(2)氧气浓度

(3)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 (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。
课堂训练
1．【答案】C C C B
5． 答案　(1)高于　(2)主动运输　载体蛋白和ATP　(3)渗透吸水　肾小管腔中液体的浓度高于正常水平，渗透压高，水分重吸收减弱，造成尿量增加
课后拓展案
1．B　　D 3.答案：　(1)自由扩散　能量供应　(2)吸收　a　(3) c
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