2014高考专题复习1-1-8生物膜的流动镶嵌模型与物质跨膜运输的方式

RJ版·生物新课标高考总复习RJ版·生物新课标高考总复习(对应学生用书P35)知识梳理一、细胞膜的探索历程RJ版·生物新课标高考总复习时间实例(实验)结论(假说)19世纪末脂溶性物质更易通过细胞膜欧文顿认为膜是由脂质组成的20世纪初将膜分离提纯，并进行化学分析膜的主要成分是脂质和蛋白质1925年红细胞膜中脂质铺展成单分子层后是红细胞表面积的2倍细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层1959年电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构罗伯特森认为生物膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成1970年人鼠细胞杂交实验细胞膜具有流动性1972年桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型RJ版·生物新课标高考总复习问题探究1：除人和哺乳动物的红细胞外，还有那些材料可以做为提取细胞膜的原料？提示：原核生物(没有核膜和细胞器的膜)。RJ版·生物新课标高考总复习二、流动镶嵌模型的基本内容1．结构模型2．组成成分及其分布(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架。(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磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。(3)细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成糖蛋白，也可以和脂质结合形成糖脂。RJ版·生物新课标高考总复习3．结构特点具有一定流动性，其原因是组成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子，大都是可以运动的。问题探究2：你认为哪些因素可以影响细胞膜的流动性？提示：温度，在一定范围内，提高温度可使细胞膜的流动性增强。RJ版·生物新课标高考总复习三、物质出入细胞的方式1．被动运输(1)自由扩散：不需要载体和能量，如水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯等。(2)协助扩散：需要载体，但不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖。2．主动运输可从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，如Na＋、K＋等离子的运输。RJ版·生物新课标高考总复习3．胞吞与胞吐(1)胞吞：细胞摄取大分子时，首先是大分子附着在细胞膜表面，从而使细胞膜内陷形成小囊包围着大分子，从膜上分离下来进入细胞内部。(2)胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，然后移到细胞膜处，与之融合，将大分子移出细胞。问题探究3：消耗能量的运输方式一定是主动运输吗？提示：不一定。胞吞、胞吐也需要消耗能量。RJ版·生物新课标高考总复习自主检测一、判断题1．人体细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散。()【解析】除人的红细胞外，人体其它组织细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输。【答案】×2．细胞膜的结构特点是具有选择透过性、功能特点是具有一定的流动性。()【解析】细胞膜的结构特点是具有一定流动性，功能特点是具有一定的选择透过性。【答案】×RJ版·生物新课标高考总复习3．在细胞膜中，蛋白质分子是可以运动的，磷脂分子是不能运动的。()【解析】磷脂分子也是可以运动的。【答案】×4．人的红细胞吸收K＋是消能的，其能量来源为无氧呼吸。()【解析】人体细胞对K＋离子吸收均为主动运输，红细胞也是如此，由于人的红细胞没有线粒体，只能进行无氧呼吸，其主动运输的能量来自无氧呼吸。【答案】√RJ版·生物新课标高考总复习5．与人体小肠上皮细胞吸收氨基酸直接有关的细胞器有线粒体、核糖体和染色体。()【解析】小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输，需要载体蛋白和ATP，与染色体、核糖体及线粒体有密切关系，但染色体不是细胞器。【答案】×6．细胞膜的选择透过性主要与细胞膜的主动运输有关。()【解析】细胞膜对物质运输的选择透过性与细胞膜上载体的种类和数量有关。【答案】√RJ版·生物新课标高考总复习二、选择题7．(2011·厦门模拟)已知某种物质通过细胞膜的方式如图所示，则下列物质与其有相同运输方式的是()A．H2OB．K＋C．甘油D．脂肪酸【答案】BRJ版·生物新课标高考总复习8．(2011·泰安模拟)细胞质核糖体合成的DNA聚合酶要进入细胞核内参与DNA的复制，其进入方式是()A．自由扩散B．协助扩散C．主动运输D．ABC都不是【答案】DRJ版·生物新课标高考总复习9．(2010·广东高考)如图是植物从土壤中吸收某矿质离子示意图。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【答案】CRJ版·生物新课标高考总复习10．人体红细胞中K＋的浓度比血浆高30倍，而Na＋的浓度却只有血浆的1/6。关于红细胞运输Na＋的方向及所需条件，正确的是()①从高浓度到低浓度②从低浓度到高浓度③载体蛋白④ATP供能A．①B．①③C．②③D．②③④【解析】Na＋和K＋不能自由地以被动运输方式通过细胞膜，因此需要载体蛋白和ATP供能，运输方向是从低浓度到高浓度。【答案】DRJ版·生物新课标高考总复习11．(2010·合肥质检)已知K＋通过细胞膜的方式如下图所示，则下列哪种物质有与其相同的运输方式()A．乙醇B．胆固醇C．脂肪酸D．氨基酸【解析】从图中可以看出在一定浓度范围内K＋的吸收量随氧气含量的增大而增大，因此可判断K＋的吸收是消耗能量的过程，所以这种离子的吸收方式是主动运输，而给出的四个选项中只有氨基酸通过细胞膜的方式是主动运输，而其余三种物质均以自由扩散的方式通过细胞膜。【答案】DRJ版·生物新课标高考总复习12．(2010·南京模拟)不久前，东京大学教授能濑聪直领导的研究小组通过转基因方法，把可以使细胞发出荧光的基因导入果蝇的细胞，使果蝇的肌肉细胞发出绿色荧光，而神经细胞发出红色荧光，然后用激光显微镜观察并拍摄神经细胞朝着肌肉细胞方向伸展突起的过程。这个过程体现了细胞的()A．全能性B．遗传性C．膜的选择透过性D．膜的流动性【解析】神经细胞朝着肌肉细胞方向伸展突起是通过膜的流动性实现的。【答案】DRJ版·生物新课标高考总复习三、非选择题13．(2011·长沙模拟)如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至关重要的特性是________。(2)有些有机溶剂如苯酚，可溶解B造成膜的损伤，B的完整化学名称是________。动物细胞吸水膨胀时，B的厚度变小，说明B具有________。(3)细胞识别、极性物质的跨膜运动等与图中的________(填字母)有关。(4)叶绿体和线粒体等细胞器中均有此类似结构，但执行的具体功能却有很大区别，其原因是由图中________(填字母)不同所致。RJ版·生物新课标高考总复习【答案】(1)选择透过性(2)磷脂双分子层(一定的)流动性(3)A(4)ARJ版·生物新课标高考总复习(对应学生用书P36)考点1生物膜的流动镶嵌模型与生物膜的结构特点和功能特性1.组成成分及其在膜中的分布RJ版·生物新课标高考总复习2．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)表现①质壁分离和复原实验。②变形虫捕食和运动时伪足的形成。③白细胞吞噬细菌。④胞吞与胞吐。⑤载体对相应物质的转运。⑥受精时细胞的融合过程。⑦动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程。⑧细胞杂交时的细胞融合(如人鼠细胞融合)。⑨兴奋在细胞间传递。RJ版·生物新课标高考总复习3．功能特性——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、小肠的吸收等。RJ版·生物新课标高考总复习典例1(2011·聊城模拟)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Ⅱ→ⅠB．细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与①有密切的关系C．适当提高温度将加快②和③的流动速度D．b过程不需要ATP，a过程未体现膜的选择透过性这一生理特性RJ版·生物新课标高考总复习【解析】首先要依据糖蛋白①的分布判断Ⅰ为细胞外，Ⅱ为细胞内，并明确成分②为蛋白，③为磷脂分子。因此尿素作为代谢废物运输方向为Ⅱ→Ⅰ，细胞的信息传递与糖蛋白的①有关，膜的流动性具体表现为磷脂分子和膜蛋白的流动。故A、B、C正确。a、b过程均体现了膜的选择透过性，D错误。【答案】DRJ版·生物新课标高考总复习1.膜的组成、结构和功能可表示为下图：RJ版·生物新课标高考总复习2．流动性与选择透过性都是对细胞膜的描述，但两者既有区别又有联系。(1)区别：流动性是细胞膜结构方面的特性，选择透过性体现了细胞膜功能方面的特性，主动运输能充分说明选择透过性。(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，细胞膜有组织的结构就不存在了。RJ版·生物新课标高考总复习举一反三1．(2010·姜堰质检)下图是真核细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示物质。下列有关说法错误的是()A．①②③在细胞膜上都不是静止的B．细胞识别与①有关C．②在细胞膜上的分布是不均匀的D．③的单分子层面积等于该细胞所有膜面积的两倍RJ版·生物新课标高考总复习【解析】该图是细胞膜的结构模式图，图中①、②、③依次代表糖蛋白、蛋白质、磷脂双分子层。细胞膜具有一定的流动性，蛋白质、磷脂分子及糖蛋白大多数不是静止不动的；糖蛋白参与细胞识别；细胞膜上的蛋白质的分布是不均匀的；③的单分子层面积等于该细胞细胞膜面积的两倍，因为细胞中除细胞膜外，还有核膜、线粒体膜、内质网膜等生物膜。【答案】DRJ版·生物新课标高考总复习2．(2011·合肥)实验室中鉴别细胞死活，常用“染色排除法”。例如：用台盼蓝染色，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不着色，从而判断细胞死活。该实验所利用的细胞膜特性或功能是()A．进行细胞间的信息交流B．保护细胞内部结构C．流动性D．选择透过性【解析】流动性为细胞膜的结构特点，选择透过性为细胞膜的功能特性。活细胞具有选择透过性，但死细胞会丧失选择透过性。【答案】DRJ版·生物新课标高考总复习3．(2011·临沂)将两种海绵动物的细胞分散成单个的细胞，再进行同种和异种分别混合培养，发现只有同种的细胞才能结合，其原因是()A．两种海绵细胞表面糖蛋白的成分不同B．两种海绵细胞的脂质成分不同C．两种海绵细胞的细胞膜上的蛋白质和磷脂种类都不同D．两种海绵细胞的细胞膜上的蛋白质空间结构不同【解析】细胞表面的糖蛋白有识别作用，同种生物细胞的细胞膜表面的糖蛋白基本是相同的，故其可相互识别，进而可促进两细胞融合。本题选择A项。【答案】ARJ版·生物新课标高考总复习考点2物质进出细胞的方式1.跨膜运输——自由扩散、协助扩散和主动运输物质跨膜运输的方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散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RJ版·生物新课标高考总复习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图例模型举例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等红细胞吸收葡萄糖小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等RJ版·生物新课标高考总复习2.非跨膜运输——胞吞与胞吐胞吞(内吞)胞吐(外排)条件细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式原理生物膜的流动性特点物质通过小泡转移，需要消耗能量，不需要载体方向细胞外→内细胞内→外实例变形虫吞食食物颗粒，白细胞吞噬病菌等胰岛B细胞分泌胰岛素RJ版·生物新课标高考总复习典例2(1)(2010·山东理综)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RJ版·生物新课标高考总复习(2)如图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述错误的是()A．a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生B．a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成C．b表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新D．b与a分别