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1、 项项目内容要求考点物质质跨膜运输输方式重难难 点物质质跨膜运输输方式的区别别和联联 系题题型年份及考卷考点选择选择2008广东东、上海卷 2007广东东、江苏苏卷物质进质进 出 细细胞方 式 非选选 择题择题2008年广东东卷 2007年广东东、上海卷物质质膜跨 运输输方 式l自主梳理l一、对生物膜结构的探索历程l119世纪纪末，欧文顿顿通过实验发现过实验发现 ： 凡是可以l的物质质更容易通过细过细 胞膜进进入细细胞，于 是提出膜是由 l组组成的。l220世纪纪初，科学家第一次将膜从l中分离出来，化学分析表明，膜的主要 成分是 和l 。 溶于脂质脂质哺乳动物的红细胞脂质蛋白质l31925年，
2、荷兰兰科学家用丙酮酮从人的 红细红细 胞中提取脂质质，在空气水的界面上 铺铺展成单单分子层层，其面积为红细积为红细 胞表面积积 的2倍。从而得出结论结论 ：细细胞膜中的脂质质分 子排列为为 。l420世纪纪40年代，科学家推测细测细 胞膜 的脂质质两边边各覆盖着 。连续的两层蛋白质l51959年，罗罗伯特林在电镜电镜 下看到了 清晰的 l 的三层结层结 构，大胆地提出了生物膜由蛋 白质质脂质质蛋白质质三层结层结 构构成。他把 生物膜描述成静态态的统统一结结构。20世纪纪60 年代以后，不少科学家提出质质疑：这样细这样细 胞膜的复杂杂功能将难难以实现实现 ，不能解释细释细 胞的生长长和变变形虫的
3、运动动。l61970年，科学家用荧荧光标记标记 技术术， 进进行了人鼠细细胞杂杂交实验实验 ，表明细细胞膜具 有 性。l71972年，桑格和尼克森提出的生物 膜的l的模型为为大多数人所接受。暗亮暗流动流动镶嵌l互动探究 生物膜模型的建立和完善过程，对我们的启示有哪些？l提示 生物膜结结构的研究历历史反映了科 学研究曲折艰艰辛的历历程，同时时也告诉诉我们们 建立模型的一般方法。科学家根据观观察到的 现现象和已有的知识识提出解释释某一生物学问问 题题的假设设或模型，用观观察和实验对实验对 假说说或 模型进进行检验检验 、修正和补补充。一种模型最 终终能否被普遍接受，取决于它能否与以后的 观观察和实
4、验结实验结 果相吻合，能否很好地解释释 相关现现象，科学就是这样这样 一步一步向前迈迈 进进的。l二、流动镶嵌模型的基本内容l1磷脂双分子层构成膜的基本支架，其 结构特点是 。l2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；大多数蛋白质分 子是 。l3细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成l，也可以和脂质结合形成 。具有流动性可以运动的糖蛋白糖脂l互动探究 细胞膜保证生命活动顺利进 行的结构和功能基础分别是什么？l提示 膜的流动动性和选择选择 透过过性。l要点归纳l一、对生物膜的探索历程(见下表)时间时间 人物依据结论结论 或假说说19世纪纪末
5、 欧文顿顿凡是可以溶于 脂质质的物 质质，比不能 溶于脂质质的 物质质更容易 通过细过细 胞 膜细细胞膜是由 脂质组质组 成 的20世纪纪初分离并分析出哺乳动动物红细红细 胞膜的主要成分为为脂质质和 蛋白质质时间时间 人物依据结论结论 或假说说1925年两位 荷兰兰科学家把红细红细 胞膜 中的脂质质提 取出来，在 空气水界 面上铺铺展成 单单分子层层 ，测测得其面 积积恰是红红 细细胞表面 积积的2倍细细胞膜中的 脂质质分子必 然排列为为 连续连续 的两 层层20世纪纪 40年代有学者在荷 兰兰科学家研 究的基础础上 推测测脂质质 两边边各覆盖 着蛋白质质“双分子层层 模型”：细细 胞膜是由双
6、 层层脂质质分 子及内外表 面附着的蛋 白质质构成的时间时间 人物依据结论结论 或假说说 1959年罗罗 伯特森电镜电镜 下看到 细细胞膜清晰 的暗亮 暗的三层层 结结构所有生物膜都 由蛋白质质 脂质质蛋白 质质三层结层结 构构成。特 点：静态态 结结构 1970年人鼠细细胞 融合实验实验细细胞膜具有 一定的流动动 性 1972年桑格 和尼克森在前人研究的基础础上提出细细 胞膜的“流动镶动镶 嵌模型”l二、生物膜的流动镶动镶 嵌模型l1结结构模型：生物膜的流动镶动镶 嵌模型认为认为 ，磷脂双分子层层构成了膜的基本支架 ，这这个支架不是静止的。磷脂双分子层层是 轻轻油般的流体，具有流动动性。蛋白
7、质质分子 有的镶镶嵌在磷脂双分子层层表面，有的部分或 全部嵌入磷脂双分子层层中，有的横跨整个磷 脂双分子层层。l2组组成成分及其结结构图图示l糖被：在细细胞膜的外表，有一层层由细细胞 膜上的蛋白质质与糖类结类结 合形成的糖蛋白， 叫做糖被。l糖被的作用：(1)保护护和润润滑作用；(2) 与细细胞表面的识别识别 、信息传递传递 有关。l除糖蛋白外，细细胞膜表面还还有糖类类和脂 质质分子结结合成的糖脂。l感悟拓展l1不同生物膜的化学成分不同，但都主要是由蛋白质分子和磷脂分子构成。对生物 膜成分较全面的描述是脂质、蛋白质和糖类 ，其中脂质主要是磷脂，还有胆固醇等；糖 类主要与蛋白质形成糖蛋白或与脂质
8、结合成 糖脂而存在；蛋白质的含量高低与种类多少 反映膜功能的复杂程度。l2提取细细胞膜的实验实验l材料哺乳动动物成熟红细红细 胞；l优优点：无核膜和各种细细胞器膜；l原理方法：放入清水中吸水涨涨破，离心 分离提纯纯。l注意：不能用鸡鸡的红细红细 胞，必须须用哺乳 动动物的成熟红细红细 胞。l3细细胞膜选择选择 透过过性实验实验 探究l(1)可利用细细胞液有颜颜色的植物组织组织 ，将其放入无色溶液中，然后用高温、强酸或 强碱处处理，观观察处处理前后有无溶液颜颜色的 变变化。l(2)将种子切开，放入红红墨水中，胚部分 不被染红红，而胚乳部分被染红红。l1如图图表示细细胞膜的亚显亚显 微结结构， 其
9、中a和b为为物质质的两种运输输方式。下列对对 细细胞膜结结构和功能的叙述错误错误 的是 ( )lA若图图示为为肝细细胞膜，则则尿素的运输输 方向是lB细细胞间间的识别识别 、免疫、细细胞的癌变变 与有密切的关系lC适当提高温度将加快和的流动动 速度lDb过过程不需要ATP，a过过程不能体现现 膜的选择选择 透过过性这这一生理特性l解析 图中是糖蛋白，是蛋白质， 是磷脂分子，为膜外(外侧有糖蛋白)， 为膜内。a方式是由低浓度向高浓度、需 载体协助的主动运输，b方式是由高浓度向低浓度、不需载体协助的自由扩散。肝细胞 内合成尿素，通过肝细胞膜以自由扩散的方 式运输到细胞外，故A项正确；细胞间的识别、
10、免疫和细胞的癌变与膜上的糖蛋白有关 ，故B项正确；适当提高温度，分子运动速 度加快，故C项正确；b自由扩散不需要能 量是正确的，但a主动运输需膜上载体蛋白 的协助，能体现膜的选择透过性，故D项错误。l答案 Dl组组成细细胞膜的磷脂分子和蛋白质质分子的 排布有下述特点，其中描述细细胞膜基本骨架 的是( )lA膜两侧侧的分子结结构和性质质不尽相同lB磷脂分子排布成双分子层层lC蛋白质质分子附着和镶镶嵌于磷脂双分子层层中lD蛋白质质分子和磷脂分子具有一定的 流动动性l答案 Bl解析 磷脂双分子层构成膜的基本支架 。l自主梳理l1被动动运输输l(1)自由扩扩散：一些小分子物质质利用细细胞 内外溶液的
11、，通过简单过简单 的扩扩散作用 进进出细细胞，不需要 和能量，如水、 CO2、O2、甘油、乙醇、苯等。l(2)协协助扩扩散：葡萄糖等一些物质顺浓质顺浓 度梯度跨膜运输输，进进出细细胞需借助 的协协助，需要 ，但不需要能量。浓度差载体载体蛋白载体l2主动动运输输：某些离子和小分子物质质 ，能够够从l一侧侧运输输到 一侧侧，需要 的协协助，同时还时还 需要消耗细细胞内化学反应应 所释释放的 。如细细胞吸收K、Na、Ca2 、氨基酸等。主动动运输输保证证了活细细胞能够够 按照生命活动动的需要，主动选择动选择 吸收所需 要的营营养物质质，排出代谢废谢废 物和对细对细 胞有 害的物质质。l3当细细胞摄摄
12、取大分子时时，大分子附着 在细细胞膜的表面，细细胞膜内陷形成小囊，分离后形成囊泡，进进入细细胞内，这这种现现象叫 胞吞。细细胞需要外排的大分子，先在细细胞内 形成囊泡，后与细细胞膜融合，将其排出，这这 种现现象叫胞吐。低浓度高浓度载体蛋白 能量l互动探究 胞吞、胞吐是否属于跨膜运 输？l提示 大分子物质质以胞吞和胞吐方式进进 出细细胞，这这与细细胞膜的流动动性有关，但不 属于跨膜运输输。l要点归纳l1细胞膜的结构特点、流动性l(1)原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。l(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
13、破坏 。l(3)实实例l质质壁分离和复原实验实验 ；变变形虫捕食和运动时伪动时伪 足的形成；白细细胞吞噬细细菌 ；胞吞与胞吐；受精时细时细 胞的融合过过 程；动动物细细胞分裂时细时细 胞膜的缢缢裂过过程 ；细细胞杂杂交时时的细细胞融合(如人鼠细细胞融 合)。l2细细胞膜的功能特点：选择选择 透过过性l(1)表现现：植物根对矿质对矿质 元素的选择选择 性吸收，神经细经细 胞对对K的吸收和对对Na的排 出，肾肾小管的重吸收和分泌，小肠肠的吸收等 。l3细细胞膜的流动动性与选择选择 透过过性的关 系：流动动性与选择选择 透过过性都是对细对细 胞膜的 描述，但两者既有区别别又有联联系。l(1)区别别：
14、流动动性是细细胞膜及其他生物膜 的结结构方面的特性，原因是构成细细胞膜的磷 脂分子是可以运动动的，大多数蛋白质质分子也 是可以运动动的。选择选择 透过过性体现现了细细胞膜 功能方面的特性，是指细细胞膜对进对进 出细细胞 的物质质具有一定的选择选择 性，主动动运输输能充分说说明选择选择 透过过性。除细细胞膜外，细细胞中 的其他膜结结构叶绿绿体膜、线线粒体膜、 液泡膜等也具有这这一特性。(这这些具膜的结结 构与细细胞膜的成分类类似，主要由磷脂和蛋白 质组质组 成)l(2)联联系：细细胞膜的流动动性是表现现其选选 择择透过过性的结结构基础础。因为为只有细细胞膜具 有流动动性，细细胞才能完成其各项项生
15、理功能 ，才能表现现出选择选择 透过过性。相反，如果细细 胞膜失去了选择选择 透过过性，细细胞可能已经经死 亡了。l总总之，膜的组组成、结结构和功能可表示为为 下图图：l感悟拓展l1膜的流动镶嵌模型充分体现了结构与功能相适应的特点，要理解膜的流动性和选 择透过性的关系，应特别注意膜的流动性是 磷脂分子和蛋白质分子以一定的方式进行运 动的结果。l2胞吞、胞吐：是大分子和颗粒物质进出细胞的方式，这两种方式虽然最终通过了 生物膜，但实质上，这些物质并没有真正的穿过生物膜。例如，白细胞吞噬大肠杆菌、 变形虫吞噬有机物颗粒、胰腺细胞分泌胰岛 素等。l3在细细胞的生命活动过动过 程中，主动动运 输输起到了重要作用，它使细细胞能主动动地从 外界吸收被选择选择 的物质质，供生命活动动利用 。同样样，细细胞也能利用主动动运输输把新陈陈代 谢产谢产 物排出细细胞外。总总之，细细胞通过过主动动 运输输，摄摄取、积积累物质质以及不断排出代谢谢 废废物，从而维维持细细胞组组成成分的动态稳动态稳 定 ，保证证生命活动动的正常进进行。l4影响跨膜运输输的因素l(1)影响自由扩扩散的因素l细细胞膜内外的物质质的浓浓度差。l(2)影响协协助扩扩散的因素l细细胞膜内外物质质的浓浓度差。l细细胞膜
