第2、3节 生物膜的流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式,高频考点突破,实验专题探究,第2、3节生物膜的流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式,基础自主梳理,命题视角剖析,即时达标训练,基础自主梳理,一、对生物膜结构的探索历程 脂溶性物质易通过膜由脂质组成 膜化学分析膜的主要成分是_ 提取脂质，铺展实验膜脂_排列 ,脂质和蛋白质,双层,电镜下观察提出三层静态模型 质疑三层静态模型 人鼠细胞融合实验细胞膜具有流动性提出_模型 二、流动镶嵌模型的基本内容 1细胞膜是由_组成的。 2磷脂双分子层构成_，具有流动性。,流动镶嵌,蛋白质和磷脂,基本支架,3蛋白质分子：有的镶嵌在磷脂双分子层的_，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的_整个磷脂双分子层；大多数蛋白质分子可以运动。 4在结构上表现为_；功能上表现为_。 5细胞膜上的外表面有 (1)糖类与蛋白质结合形成的_，有保护、润滑、_作用。 (2)糖类与脂质结合成的糖脂。,表面,横跨,流动性,选择透过性,糖被,识别,思考感悟 1判断细胞膜的内外表面的依据是什么？ 【提示】可根据糖蛋白的分布。,三、物质跨膜运输的方式 1被动运输 (1)自由扩散 方向：物质分子从_一侧运输到_一侧. 原因：细胞膜两侧存在物质分子_。 实例：水、CO2、甘油、乙醇。 (2)协助扩散 方向：物质分子从_一侧运输到_一侧. 原因 a细胞膜两侧存在_。 b细胞膜上_的协助。 实例：葡萄糖进入红细胞。,高浓度,低浓度,浓度差,高浓度,低浓度,浓度差,载体,2主动运输 (1)方向：物质分子从_一侧运输到_一侧。 (2)原因 细胞膜上相应的_的协助。 细胞新陈代谢产生的_。 (3)实例：K、Na、Ca2、氨基酸通过细胞膜。 四、大分子物质进出细胞 1胞吞 (1)过程：_或颗粒附着在细胞膜上，这部分细胞膜内陷形成小囊，然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部。,低浓度,高浓度,载体,能量(ATP),大分子,(2)实例：白细胞吞噬大肠杆菌，变形虫吞食有机颗粒。 2胞吐 (1)过程：大分子先在细胞内形成囊泡，囊泡移到细胞膜处，与细胞膜_，将大分子排出。 (2)实例：胰岛细胞分泌胰岛素。 思考感悟 2大分子物质进出细胞属于跨膜运输吗？ 【提示】不属于，但仍消耗能量。,融合,高频考点突破,1组成、结构、功能关系图解,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)实验验证人鼠细胞融合实验,(3)实验证明：质壁分离与复原、变形虫运动、胞吞和胞吐、白细胞吞噬细菌等。 3生物膜的流动性与选择透过性的关系 (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。 【易误警示】(1)只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。 (2)膜的流动性受温度影响，在一定温度范围内，随温度升高，膜的流动性增强。,即时应用(随学随练，轻松夺冠) 1(2011年北京海淀区期末测试)下图表示细胞质膜对不同物质的转运过程。下列哪一项叙述是正确的(),Aa表示发生质壁分离时水分子的主要移动方向 Bb表示神经细胞在静息时Na的透性的变化 Cc能解释海带内的碘的浓度要比海水的碘高很多 D海水盐浓度较高，c表示海水鱼的鳃向外泌盐 解析：选D。本题考查物质的跨膜运输方式。A项错误，质壁分离时应是细胞失水而不是吸水。B项错误，b应表示神经细胞在兴奋时Na的透性的变化。C项错误，碘由膜外进入膜内才能解释海带内的碘的浓度比海水的碘高，与图中c方向相反。,1自由扩散、协助扩散和主动运输的比较,【易误警示】(1)同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同，如红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，小肠细胞吸收葡萄糖则是主动运输。 (2)在跨膜运输方式中，只有主动运输需要能量，且能逆浓度梯度运输。,2影响跨膜运输的因素 (1)物质浓度(在一定的浓度范围内),(2)氧气浓度,(3)温度 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。 3胞吞、胞吐比较,即时应用(随学随练，轻松夺冠) 2(2011年长春毕业班第一次调研)下图有关概念的分析，正确的是(),A和所示的过程都需要消耗细胞内ATP水解释放的能量 B只有所示的过程能逆浓度梯度运输物质 C大分子只有通过所示的过程才能进入细胞 D腌制蜜饯时蔗糖进入细胞与过程和有直接关系 解析：选B。表示主动运输，表示协助扩散，协助扩散是顺浓度梯度运输物质，不消耗能量。一些大分子物质可通过内吞和外排进出细胞。蜜饯腌制过程中细胞因失水过多死亡，此时细胞的选择透过性丧失。,实验专题探究,探究性实验变量的确定和控制 1概述 变量是指实验设计中可以变化的因素或条件，依据其作用可分为以下两类。 (1)自变量：是实验中由实验者所操纵的因素，该因素的改变将引起实验结果的相应改变，是实验要研究的因素。 (2)无关变量：是指实验中除自变量外也能影响实验现象或结果的其他因素。,2典例分析 (1)自变量的确定和控制 根据实验目的，确定实验变量，进而确定控制的措施。 例如：“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验。 变量的确定： 自变量是不同浓度的生长素类似物溶液，即要“探究什么”，则“什么”就是自变量。,自变量的控制： 在确定了自变量是“不同浓度的生长素类似物溶液”后，应将生长素类似物设置出一系列不同浓度的溶液，如0、1012、1010、108、 106、104(单位为：molL1)等。 控制变量的方法，常用的有“施加”“改变”“去除”等。,(2)无关变量的确定与控制 例如：请指出探究pH对唾液淀粉酶活性的影响实验中的无关变量是什么。应如何控制？ 分析：在该实验中，自变量是“pH的大小”。无关变量有温度、唾液淀粉酶的量、淀粉溶液的量、反应时间、加入碘液的量及时间等，在做实验时，对照组和实验组的以上因素都要相同且适宜。,实战演练(专项提能，小试牛刀) 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。 在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浓度蔗糖溶液，保持漏斗内外液面高度相等。 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的液面高度变化。,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)此实验的自变量是_；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是： _； _。,答案：(1)渗透 (2)渗透系统所处的不同温度环境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、2两组漏斗的液面高度相同，则说明温度高低并不影响物质的跨膜运输 (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，从而影响细胞呼吸释放能量的过程，进而影响物质的跨膜运输,命题视角剖析,细胞膜的结构和功能特点 如图所示为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如图所示为肝细胞膜，则尿素的运输方向是 B细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与有密切的关系 C大多数可以运动 Db过程不需要ATP，a过程能体现膜的选择透过性这一生理特性,【尝试解答】_B_,互动探究(1)水稻吸收Si4多，而吸收Ca2、Mg2相对较少，与图中哪种物质有关？ (2)一般来说，高尔基体膜、溶酶体膜有图中的结构吗？ 【提示】(1)(2)无,判断物质运输方式的方法 (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。,(2010年高考上海卷)下图表示一种物质的跨膜运输方式，下列叙述中正确的是() A该膜中载体也能运输蔗糖 B碘以该方式进入海带细胞 C该方式不会出现饱和现象 D该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时 【尝试解答】_D_,【解析】从图中得出，该过程需要载体协助，不需要能量，属于被动运输中的协助扩散，只能进行顺浓度梯度运输，D项正确。载体蛋白具有特异性，因此载体蛋白只能运输一种或一类化合物，A项错；碘进出细胞的方式为主动运输，B项错；细胞膜上载体蛋白的数量是有限的，所以协助扩散和主动运输过程均存在一个最大运输速率，C项错。,变式训练 (2010年高考广东卷)如图是植物根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 解析：选C。分析该物质跨膜运输的示意图可知，该矿质离子的跨膜运输是由低浓度到高浓度，不仅需要载体蛋白的协助，还需要消耗能量，故为主动运输。,对物质进出细胞的图解、曲线辨析不清 (1)需要载体协助的运输方式除主动运输外不要漏掉协助扩散。 (2)消耗能量的运输方式除主动运输外不要漏掉胞吞和胞吐。 (3)从高浓度到低浓度运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散。,(4)影响协助扩散运输速度的因素除载体数量外不要漏掉浓度差。 (5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外不要漏掉载体蛋白的合成场所核糖体。 (6)运输速度与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散。,自我挑战(2011年北京东城区抽查)科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用四种曲线表示：在研究具体的物质X时，发现与曲线和相符，试问：细胞膜运输物质X的方式是(),A主动运输B自由扩散 C胞吞和胞吐 D无法判断 【尝试解答】_A_ 【解析】解答本题时应先分析每一条曲线可表示哪种运输方式，再判断物质X的运输方式。曲线物质运输速率与物质浓度成正相关，不受其他因素的影响，应为自由扩散。曲线在一定浓度范围内，随物质浓度升高运输速率加快，当达到一定浓度后，运输速率不再增加，说明这种运输需要载体，由于受载体数量的影响，运输速率存在最大值，故可表示主动运输。,曲线O2浓度的高低可影响细胞呼吸，进而影响能量的供应，该运输速率与O2浓度无关，说明这种运输方式不需要能量，应为被动运输。曲线运输速率与O2浓度有关，说明这种运输方式需要能量，应为主动运输。结合对上述曲线的分析，我们可以看出运输物质X的方式是主动运输。,