1、- 1 -第 2 节 流动镶嵌模型，物质跨膜运输方式【自主学习】【学习目标】1. 理解细胞膜流动镶嵌模型的内容；2. 理解细胞膜结构与功能之间的关系；3. 能说出细胞膜运输方式的种类和特征。【学习重点难点】重点1. 细胞膜流动镶嵌模型的内容；2.细胞膜结构与功能之间的关系；3.细胞膜运输方式的种类和特征。难点1.细胞膜流动镶嵌模型的内容；2.细胞膜结构与功能之间的关系；3.细胞膜运输方式的种类和特征。【方法引导】仔细观察书本的“问题探讨” 、 “思考与讨论” 、 “资料分析”等材料，积极思考、交流，在讨论、探究中解决问题、得出结论、锻炼能力。【基础知识】1、细胞膜的结构模型流动镶嵌模型(1)结
2、构模型(2)结构特点特点：具有一定的_。原因：组成膜的_和_大都是运动的。2、物质进出细胞的方式：- 2 -【综合提升】1离子、小分子的跨膜运输比较被动运输物质出入细胞的方式自由扩散 协助扩散主动运输运输方向 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 消耗图例举例O2、CO 2、H 2O、甘油、乙醇、苯等出入细胞红细胞吸收葡萄糖小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等表示曲线(一定浓度范围内)O2分压A 点：无氧呼吸为物质运输提供能量注意 (1)影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素- 3 -影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质
3、的浓度差。影响协助扩散的因素a细胞膜内外物质的浓度差；b.细胞膜上载体的种类和数量。影响主动运输的因素a载体(核糖体)；b.能量(细胞质基质和线粒体)。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。(2)载体的化学本质及作用特点载体是细胞膜上的一类蛋白质，它具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不同。载体具有饱和现象，当细胞膜上的某物质的载体达到饱和时，细胞吸收该物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。2大分子的膜泡运输运输方向 图解 实例 备注胞吞细胞外细胞内白细胞吞噬细菌等胞吐细胞内细胞外分泌蛋白、神经递质的分泌、释放等(蛋白质类激素、消化
4、酶等)结构基础：细胞膜的流动性需消耗能量，不需载体蛋白协助 【预习自测】1(2011全国卷，2)将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间，撕取外表皮，先用浓度为 0.3 g/mL 的蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。若在该实验过程中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲，细胞中的水分不再增加时，外表皮细胞液的浓度为乙，则甲、乙的关系以及实验过程中水分进出细胞的方式为 ( )A甲乙，被动运输 B甲乙，被动运输C甲乙，主动运输 D甲乙，主动运输2(2011全国卷，2)将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间，撕取外表皮，先用浓度为 0.3 g/mL 的蔗
5、糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。若在该实验过程中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲，细胞中的水分不再增加时，外表皮细胞液的浓度为乙，则甲、乙的关系以及实验过程中水分进出细胞的方式为 ( )A甲乙，被动运输 B甲乙，被动运输- 4 -C甲乙，主动运输 D甲乙，主动运输3.(高考)下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是 ( )A.植物细胞积累 K需消耗能量B.细胞对离子的吸收具有选择性C.海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离D.液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透过性答案：D4.如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据图回答：(1)图
6、中 A 表示_方式，B 表示_方式，C 表示_方式，D 表示_方式。(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，该种运输方式也体现出细胞膜_的特点。(5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，_方式将会受到较大影响。(6)需要载体蛋白协助的方式为_(填字母)，影响 B 方式运输速率的因素为_；与 C 运输方式有关的细胞器是_。(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) 具有一定的流动性
7、(5)C、D(或主动运输和胞吐) (6) B、C 浓度差和载体蛋白数量 线粒体和核糖体第 2 节 流动镶嵌模型，物质跨膜运输方式 【课堂检测】1.下列哪项最能说明细胞膜的功能特性 ( ) A.人细胞和小鼠细胞经过处理发生融合B.吞噬细胞吞噬病原体C.胰岛 B 细胞通过胞吐的方式向外分泌胰岛素D.肾小管细胞通过主动运输的方式重吸收葡萄糖答案：D23.(2010合肥模拟)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- 5 -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
8、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，也有蛋白质答案：C3.下图为某些物质的跨膜运输示意图，下列有关叙述正确的是 ( )A.所有图中均有主动运输B.在图甲、乙和丁中均有自由扩散C.在图甲和图丙中有主动运输，在图甲和图丁中有被动运输D.在图丙中有主动运输，而在图甲、乙和丁中有被动运输答案：D4.(2010深圳模拟)根据下图，下列关于神经细胞叙述错误的是 ( )A.上图可表示突触小泡等各种膜结构B.静息电位的形成可能与膜上的 b 物质有关C.假设这是突触后膜，则突触间隙位于图示膜的上部D
9、.将神经细胞膜的磷脂层平展在水面上，c 与水面接触答案：A5.(2010淮安质检)离体培养的小肠绒毛上皮细胞，经紫外线诱变处理后，对赖氨酸的吸收功能丧失，且这种特性在细胞多次分裂后仍能保持。下列分析中，正确的是 ( )A.细胞对氨基酸的需求发生变化B.细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化C.细胞膜的结构发生变化，导致通透性降低D.诱变处理破坏了细胞中催化 ATP 合成的相关酶系答案：B第 2 节 流动镶嵌模型，物质跨膜运输方式 【当堂训练】- 6 -1.Na K 泵由 4 个亚基(多肽)组成，其中一个亚基向着细胞质的一面有一个 ATP 结合位点和三个 Na 结合位点，外表面有两个 K 结合位点
10、。这一过程利用 ATP 供能，将 Na 从细胞内逆浓度梯度排出，将 K 从细胞外逆浓度梯度运入。对此过程的不正确说法是 ( )A.Na 和 K 出入细胞是主动运输的过程B.Na K 泵是一个可同时反向转运两种离子的载体蛋白，该过程与细胞膜的选择透过性无关C.说明细胞膜具有一定的流动性D.这一过程可能会造成细胞膜内外产生电位差答案：B2.(2010深圳模拟)下表是人体成熟红细胞与血浆中的 K 和 Mg2 在不同条件下的含量比较，据表分析不确切的是 ( ) 处理前 用鱼滕酮处理后 用乌本苷处理后细胞内 血浆中 细胞内 血浆中 细胞内 血浆中K 145 mmol 5 mmol 11 mmol 5 m
11、mol 13 mmol 5 mmolMg2 35 mmol 1.4 mmol 1.8 mmol 1.4 mmol 35 mmol 1.4 mmolA.鱼滕酮对 K 和 Mg2 的载体的生理功能均有抑制作用B.乌本苷抑制 K 的载体的生理功能而不影响 Mg2 的载体的生理功能C.鱼滕酮抑制 ATP 的合成从而影响 K 和 Mg2 的运输D.正常情况下血浆中 K 和 Mg2 均通过主动运输进入红细胞答案：A3.生理学或医学诺贝尔奖得主米歇尔教授指出：“绝大多数疾病都是由于某一特定的膜蛋白缺陷引起的，现在市场上销售的 80%的药物都是针对膜蛋白，通过与膜蛋白结合而起作用，只不过有的药物是活化膜蛋白，
12、而有的是使膜蛋白失活。 ”以下可能属于膜蛋白失活实例的是 ( )A.淋巴 T 细胞分泌物能够促进靶细胞的自溶裂解B.肾上腺皮质激素类药物地塞米松能钝化机体的免疫反应C.利用单克隆抗体技术生产的“生物导弹”能有效杀伤癌细胞D.抗利尿激素作用于肾脏使尿液大量减少答案：B4.下图为物质跨膜运输方式的概念图，相关的描述正确的是(双选) ( )- 7 -A.突触小泡中的神经递质只能以的方式运输到突触间隙B.和的主要区别在于过程需要 ATP 供能C.呼吸抑制剂能影响生长素的运输，说明其运输方式是D.某种物质可逆浓度梯度运输，则可作实例答案：BC5.科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用下图
13、中四种曲线表示物质 x 的运输方式是主动运输，则与之相符的曲线是(双选) ( )答案：BD第 2 节 流动镶嵌模型，物质跨膜运输方式 【课后拓展】1.一系列实验证明细胞膜具有流动性。荧光抗体免疫标记实验就是其中的一个典型例子。如图表示了人、鼠细胞融合的过程，研究中分别将带有绿色荧光、能与人体细胞膜上 HLA 抗原特异性结合的抗体和带有红色荧光、能与小鼠细胞膜上 H2 抗原特异性结合的抗体放入细胞培养液中，对人、鼠细胞进行标记。下列有关该实验的叙述不正确的是(双选) ( )A.要使实验现象明显，可以适当提高细胞培养液的温度B.选取不同生物细胞进行融合是因为同种细胞难以融合C.实验表明不同种细胞可
14、以杂交，而同种生物细胞不能进行融合D.实验结果可以直接证明细胞膜上的蛋白质分子可以运动答案：BC2脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的磷脂双层膜的原理而制备的人工膜。单层脂分子铺展在水面上时，亲水端与疏水端排列是不同的，搅拌后形成双层脂分子的球形脂质体。课 堂训练案- 8 -(1)将脂质体置于清水中，一段时间后发现，脂质体的形态、体积没有变化，这一事实说明脂质体在结构上具有一定的 。(2)脂质体的形成是由于磷脂分子结构同时具有 的特点，脂质体中裹入 DNA 就可以作为基因工程的一种工具运载体，原因是 。(3)由脂质体的形成原因及特点分析细胞膜的基本支架是 ，同时也可推测水分子的跨膜运输不是真
15、正的自由扩散，它最可能与膜上的 成分有关。美国科学家彼得阿格雷试图从人血红细胞、肾小管壁细胞膜上寻找这种蛋白质CHIP28，他以这两种细胞为实验材料的最可能依据是 答案：(1)稳定性(2)亲水和疏水 脂质体的结构类似细胞膜，易与受体细胞发生融合，从而导入目的基因(3)磷脂双分子层 蛋白质 成熟的红细胞除细胞膜外无其他的膜结构，便于获得纯净的细胞膜；而肾小管壁细胞对水分子的重吸收能力强3.如图甲表示某生物膜结构，图中 A、B、C、D、E、F 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
16、。(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 。Na 、K 的运输方式符合图 所示曲线。(4)已知红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，而有人认为小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖，请设计实验加以确定。实验步骤：- 9 -第一步：取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞，放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。第二步：甲组细胞给予正常的呼吸条件， 。第三步： 。预测实验结果并分析：a.若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同，则 。b. 。答案：(1)D糖蛋白 (2)O 2、
17、CO 2 乙(3)d、a 丙(4)第二步：乙组细胞抑制细胞呼吸，其他条件都相同第三步：一段时间后测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率a.说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式不是主动运输b.若乙组细胞的吸收速率明显小于甲组吸收速率，或者完全不吸收，说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输15.红细胞悬液为不透明的红色液体，而红细胞发生溶血(红细胞破裂)后，光线比较容易通过溶液，溶液会逐渐澄清，所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血的速度，进而判断物质进入红细胞的速度。请你利用以下实验材料，设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。材料用具：稀释的羊红细胞悬液、0.3 mol/L 的葡萄糖溶液、0.
18、3 mol/L 的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔。(1)实验步骤： ； ； (2)预测结果及结论：(写出 3 种情况) ； ； 。(3)问题讨论：根据研究得知，0.3 mol/L 的葡萄糖溶液和 0.3 mol/L 的甘油溶液都是红细胞的等渗溶液，为什么还会使红细胞发生溶血？ 。若实验材料改为植物细胞，则会出现细胞涨破现象吗？为什么？ - 10 -。答案：(1)取两支试管，分别标记为 A、B 分别量取 0.3 mol/L 的葡萄糖溶液和 0.3 mol/L 的甘油溶液各 10 mL，注入 A、B 试管 分别量取稀释的羊红细胞悬液各 1 mL，注入 A、B 试管中，同时开始记时，记录溶液由不透明到澄清所需的时间 (2)如果加入葡萄糖溶液的试管内溶液澄清所用的时间短，说明葡萄糖比甘油进入红细胞的速度快 如果加入甘油的试管内溶液澄清所用的时间短，说明甘油比葡萄糖进入红细胞的速率快 如果两支试管内溶液澄清所用的时间相等，说明葡萄糖和甘油进入红细胞的速度相同 (3)由于葡萄糖和甘油都是细胞选择吸收的物质，所以会逐渐进入细胞，使细胞内的溶液浓度增大，细胞大量吸水，最终导致细胞涨破 不会。由于植物细胞有细胞壁的支持和保护，不会出现细胞涨破现象
