2014届高三生物一轮复习（读读教材基础 研研核心要点 说说生物实验 随堂对点练习）生物膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运输的方式课件 新人教版.ppt

1、第2、3节 生物膜的流动镶嵌模型物质跨膜运输的方式读读教材基础一、对生物膜结构的探索历程二、流动镶嵌模型1基本内容(1)_构成膜的基本支架，该支架具有流动性。(2)蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层；大多数蛋白质分子可以运动。1生物膜具有流动性和选择透过性的原因是什么？三、物质跨膜运输的方式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_方式进入细胞内部，以_方式排出细胞，与_ 有关。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？一、脂质 脂质和蛋白质 双 流动镶嵌二、1.(1)磷脂双分子层 2.糖蛋白 3

2、.流动 选择透过三、1.(1)高浓度 低浓度 载体蛋白 能量 高浓度 低浓度 能量 葡萄糖(2)低浓度 高浓度 能量 载体蛋白 2.胞吞 胞吐细胞膜的流动性想一想1.提示：生物膜具有一定的流动性，原因是构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子都可运动；具有选择透过性主要原因是不同膜上载体的种类不同。2.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。1.教材6566页生物膜结构的探索历程生物学史方面有关科学家及成就。2教材66页“磷脂分子”结构及元素组成和教材67页图45细胞融合示意图

3、。3教材72页胞吞和胞吐图解及小字部分解读。4教材73页与社会的联系和技能训练解读图表。5教材76页一中判断题和画概念图。答案：蛋白质脂质流动镶嵌模型流动性协助扩散主动运输 选择透过性研研核心要点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。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

4、，膜的流动性加快。3生物膜的组成、结构、功能关系图解1物质的运输并非只与其对应的载体蛋白种类有关细胞膜组成中的蛋白质有部分起载体作用，由于其特异性和数量的多少，决定了其运输物质的种类和数量。2生物膜的流动性和选择透过性的表现并不相同流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换，流动性总是存在的，而选择透过性只在完成物质交换功能时才能体现出来。师说一语破天机高考中常采用图示考查生物膜的结构模型及功能特性。结合物质跨膜运输方式考查生物膜的结构和组成是命题的热点。选题典型中选秀例1：下图为细胞膜的液态流动镶嵌模型示意图，有关叙述不正确的是()A具有的一侧为细胞膜的外侧B细胞膜表面的含

5、量通常较其他生物膜要多C组成细胞膜基本支架的是D细胞膜的选择透过性与的种类和数量有关破题分层揭秘密(一)明确解题思路A项中为糖蛋白，分布在细胞膜外侧，起识别等功能；B项中细胞膜为系统边界，识别功能要强于其他膜，故糖蛋白含量较高；D项图中的为膜蛋白，如载体，其种类及含量能决定物质进出，因此与细胞膜选择透过性有关，此三项是正确的。C项中是磷脂分子，而构成细胞膜的基本支架应为磷脂双分子层，故C项错误。(二)完美答案C(三)同类互动探究(1)题目中的为什么只分布在细胞的外表面？提示：如果是分布在膜的内侧，则无法完成糖被的保护、润滑和识别功能。(2)从、的分布来看，你能得出什么结论？能否用的分布来说明？

6、提示：细胞膜具有不对称性；不能用的分布来说明，因为磷脂双分子层是严格对称的。1物质跨膜方式图解2影响跨膜运输的因素(1)物质浓度(2)氧气浓度(3)温度判断物质进出细胞的方式(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。师说一语破天机此考点是高考的常考点，考查各种运输方式的特点时，多以选择题形式出现；侧重能力考查时，往往以图表分析、曲线分析或实验分析形式进行综合考查，大题及选择题均有命题出现。选题典型中选秀例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

7、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破题分层揭秘密(一)明确解题思路本题考查物质跨膜运输的方式的分析与坐标曲线的综合。分析坐标曲线可以看出，a为自由扩散，b为协助扩散(或主动运输)。脂溶性小分子物质通过自由扩散(即方式a)运输，因此A错误；方式a与载体无关，只与浓度有关，因此B错误；方式b的最大的转运速率与载体的种类和数量有关，因此C正确。抑制细胞呼吸，能量供应不足，导致主动运输受阻，而与自由扩散(协助扩散)无关，因此D错误。(二)完美答案C(三)同类变式训练2013长沙一中月考图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓

8、度差异。通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度差异的物质是()ANaBKC胰岛素DCO2答案：B解析：首先根据图乙判定该物质的运输方式及浓度特点，然后观察图甲中各种物质细胞内外的浓度，最终确定对应关系。图乙表示物质由细胞膜外通过主动运输由低浓度进入高浓度的细胞膜内，Na细胞外浓度高，细胞内浓度低，不符合图乙；CO2为自由扩散，胰岛素为胞吐，运输方式不符合图乙；只有K的运输方式和浓度都符合图乙。说说生物实验【选题热考秀】某实验小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究，设计了如下实验：实验步骤：组装渗透装置两套，分别编号为1、2。两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的同一

9、浓度蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等。对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至37，2组的烧杯外加冰块降温。两组装置同时开始实验，几分钟后观察、记录漏斗液面变化。请分析回答下列问题：(1)本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即_作用速率来进行探究的。(2)本实验的自变量是_；为了直观地表示相对速率，用_作为因变量。(3)该实验可能的结果与结论是：_；_；_。(4)如果上述实验结果证明了“低温能影响物质跨膜运输的速率”，那么对于生物活细胞来讲，产生这种情况的原因可能是：_；_。标准答案(1)渗透(2)渗透系统所处的环境温度漏斗液面高度的变化(3)若1组漏斗液面高度比2组高，则说明低温会影响物质的

10、跨膜运输且运输速率减慢若2组漏斗的液面高度比1组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率加快若1、2组漏斗的液面高度相同，则说明温度高低并不影响物质跨膜运输(4)低温会影响细胞膜的流动性，从而影响其功能低温会影响酶的活性，从而影响呼吸作用释放能量的过程，进而影响物质跨膜运输【备考角度说】No.1 角度：名师语录(1)明确扩散与渗透作用的区别“扩散”是指物质由高浓度向低浓度方向迁移，直到混合均匀的现象；“渗透作用”是指利用半透膜把两种不同浓度的溶液隔开，浓度较低溶液中的溶剂(如水)自动地透过半透膜流向浓度较高的溶液，直到平衡为止的现象。利用清水和一定浓度的蔗糖溶液构建的渗透系统，水分子通过半

11、透膜的扩散现象属于渗透作用。(2)、(3)如何准确定位“实验变量”据题意，探究“低温是否会影响物质的跨膜运输”，是通过渗透装置模拟物质进出细胞进行探究的。从探究实验过程可以看出，温度属于自变量。如果温度影响物质的跨膜运输，可能是加快物质跨膜运输也可能是减慢物质跨膜运输，则会导致实验组和对照组液面上升的速率不同，即单位时间内上升的高度不同或达到相同高度所需要的时间有差异，如果温度不影响物质跨膜运输，则对照组和实验组液面变化相同。(4)理清“温度”对“分子运动和细胞呼吸”的作用细胞膜主要由蛋白质和磷脂等物质组成，磷脂分子在不停地运动，蛋白质分子大多数也是运动的，低温会影响细胞膜的流动性进而影响物质

12、进出细胞；物质跨膜运输的“主动运输”需要消耗呼吸作用产生的能量，低温会影响呼吸作用过程中酶的活性，从而影响呼吸作用释放能量的过程，进而影响物质跨膜运输。No.2 角度：阅卷人点评得分要点(1)必须是“渗透”。(2)必须体现“温度”、“液面高度变化”。(3)必须体现出“结果、结论，且结果和结论对应”。(4)必须体现出“对细胞膜流动性的影响和对酶活性的影响”。失分案例(1)错答为“自由扩散”，未理解溶剂分子的运动一般称为“渗透”。(2)错答为“加热和冰块”、“液面高度”。(3)只答出结果“1组漏斗液面高度比2组高”，漏答结论。错答为“若2组漏斗的液面高度比1组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运

13、输速率减慢。”(4)错答为“细胞膜能热胀冷缩”。错答为“低温会影响溶液的浓度”。看看生物图片【图说图像展示】细胞膜的结构与功能【说图名师点评】1细胞膜的组成元素有C、H、O、N、P。2各种膜所含蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，功能越复杂的膜，其蛋白质含量和种类越多。另外，各种蛋白质在膜上的分布是不对称的。细胞膜上的蛋白质种类很多，如运输物质的载体、识别作用的糖蛋白、接受信号的受体、体现病原体特异性的抗原以及催化作用的酶等。3糖类与膜蛋白或膜脂结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面。糖蛋白(也叫糖被)有保护和润滑作用，还与细胞的识别作用密切相关，如突触后膜上的受体为糖蛋白。由于糖蛋白只位于细

14、胞膜的外面，所以可以根据糖蛋白的分布位置判断细胞的内外。4能否通过细胞膜，并不是取决于分子大小，而是根据细胞生命活动是否需要。如木糖分子比葡萄糖分子小，但细胞能吸收葡萄糖不能吸收木糖。5跨膜运输的三种方式都会穿过细胞膜，而胞吞(内吞)和胞吐(外排)中的物质未穿过任何一层生物膜。6判断主动运输的有效依据：由概念可知“低到高”(运输方向)、“载体”和“能量”是“主动运输”的三要素，但是在判断时以下三点要注意：(1)从运输方向来看，只要从低浓度到高浓度运输，则一定是主动运输，但是主动运输也可出现从高浓度到低浓度运输的现象，如饭后，小肠内葡萄糖的浓度比小肠绒毛上皮细胞内高，仍以主动运输吸收。(2)注意

15、达到平衡时的浓度：若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差则一定是主动运输，而自由扩散和协助扩散达到平衡时内外浓度一定相等。(3)消耗能量的一定是主动运输(大分子的运输除外)，且该过程因与呼吸作用有关，故温度可通过影响呼吸作用中酶的活性而影响主动运输。随堂对点练习1.2012海南高考，11在动物细胞的物质运输中，属于自由扩散的是()A红细胞中的Na进入血浆B细胞外液中的O2进入肌细胞C细胞外液中的K进入神经细胞D血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞答案：B解析：人红细胞中的Na只有血浆中的1/6，为了维持Na细胞外高浓度、K细胞内高浓度，细胞靠主动运输运出Na，运进K，故A、C项错误；O2的跨膜运输是自由

16、扩散，故B项正确；甲状腺滤泡上皮细胞中碘浓度比血浆中的浓度高，血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动运输，故D项错误。22012浙江理综，1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运输进入该细胞的是()ACO2BO2CKDNa答案：C解析：本题考查物质跨膜运输的方式。可通过肝细胞内外各物质的浓度的关系来迅速作出判断，K逆浓度从细胞外进入到细胞内部，其跨膜运输的方式为主动运输。32011课标全国，4撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸

17、馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是()A甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输B甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输C甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输D甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输答案：C解析：本题考查物质进出细胞的方式及植物细胞的吸水和失水实验的相关知识，意在考查考生的知识迁移运用能力。在完全营养液中浸泡后的洋葱外表皮细胞，其细胞液的浓度维持正常，在蒸馏水中浸泡相同时间的洋葱外表皮细

18、胞，其细胞液浓度降低。两组外表皮用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理后，都会因外界溶液浓度大于细胞液浓度而失去水分，但因乙组外界溶液与细胞液的浓度差更大，故乙组失去水分的量多于甲组。水分通过细胞膜的方式为自由扩散，属于被动运输。42013皖南八校联考现有资料表明：K不能通过双分子层的人工膜，缬氨霉素是一种脂溶性抗菌素，与K具有特异亲和力，在人工膜上加少量缬氨霉素，K可以通过膜，Na仍不能通过膜。下列关于K能通过膜而Na不能通过膜的原因解释中，正确的是()A缬氨霉素是细胞膜上的一种载体蛋白BK能够与缬氨霉素反应，Na不能CK能可逆性地与缬氨霉素结合，Na不能DK以协助扩散方式通过膜，Na不能答案：C

19、解析：缬氨霉素是加入人工膜的一种成分，细胞膜上不一定有。缬氨霉素能在膜的一侧结合钾离子，在膜的另一侧释放钾离子，所以在人工膜上加少量缬氨霉素，K可以通过膜。52013新余模拟如图中说明了物质和离子通过细胞膜的转运，下列叙述中正确的是()A所有图中均为主动运输B所有图中均为被动运输C图、和可表示自由扩散D图中细胞内ADP含量会增加答案：D解析：根据图中运输方式的特点可以判断，表示的分别是自由扩散、协助扩散和主动运输。6某生物小组的同学利用营养液培养植物，观察植物细胞对矿质元素和水分的吸收利用情况，实验过程和结果如下：取生长状况一致，叶片数量相同的玉米幼苗，分别置于两个广口瓶中种植。两个瓶中营养液

20、成分见下表。将装置放在同一温室环境中，并保持光照。溶液主要成分Ca(NO3)2KH2PO4HClFeCl3MgSO4蒸馏水A瓶1.0 g0.5 g0.24 g0.01 g0.5 g500 mLB瓶1.0 g0.5 g0.24 g0.01 g0.5 g2000 mL请根据上述实验回答下列问题：(1)实验若干小时后发现，B瓶中植物正常生长，A瓶中植物 出 现 萎 蔫 现 象。造 成 A瓶 植 物 萎 蔫 的 原 因 是_。(2)B瓶植物培养一段时间后，取出植株，测定瓶中营养液成分发现，营养液中剩余Ca2较多，NO较少。由此说明_，此现象主要由_决定。(3)若培养液中加入呼吸抑制剂，则植物对_(培养液的成分)的吸收几乎不受影响。答案：(1)营养液浓度过高，植物吸水困难甚至失水(2)植物对矿质元素的吸收具有选择性 细胞膜上的载体(3)水解析：由表中数据可知，A瓶溶液浓度是B瓶的4倍，因此A瓶植物萎蔫的原因是溶液浓度过高，细胞失水导致萎蔫；溶液中离子浓度变化是由植物吸收无机盐离子导致的，剩余溶液中离子浓度越小，说明植物对该离子的吸收量越多，反之则吸收量越少，从而说明植物对无机盐离子的吸收具有选择性；主动运输过程中需要消耗能量，而水的吸收是自由扩散，不消耗能量，不需要载体。