高三生物復習課件--細胞膜、生物膜的流動鑲嵌模型

1、12第 5 講細胞膜系統(tǒng)的邊界生物膜的流動鑲嵌模型物質(zhì)跨膜的運輸方式3一、細胞膜成分、制備、功能1細胞膜的制備(1)選材：哺乳動物 ，原因是其沒有 。(2)原理：紅細胞放入清水中，細胞 ，細胞內(nèi)的物質(zhì)流出，從而得到細胞膜。主干知識整合成熟的紅細胞成熟的紅細胞細胞核和眾多細胞器細胞核和眾多細胞器吸水漲破吸水漲破42細胞膜的成分(1)主要成分是 ，另外還有少量的糖類。(2)在組成細胞膜的脂質(zhì)中， 最豐富。(3)功能越復雜的細胞膜， 的種類和數(shù)量越多。3細胞膜的功能(1)將細胞與 分隔開，保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的 。 脂質(zhì)和蛋白質(zhì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)磷脂磷脂蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)外界環(huán)境外界環(huán)境相對穩(wěn)定相對穩(wěn)定5(2)控

2、制物質(zhì)進出細胞細胞需要的 ，進入細胞。細胞產(chǎn)生的 、 和廢物排到細胞外。細胞膜的控制作用是 。(3)進行細胞間的信息交流 基 礎 ： 大 多 與 細 胞 膜 的 有關。方式a通過細胞分泌的 間接傳遞信息。b通過相鄰兩細胞的 直接接觸傳遞信息。c通過相鄰兩細胞間形成 進行信息交流。 營養(yǎng)物質(zhì)可以從外界營養(yǎng)物質(zhì)可以從外界抗體抗體激素激素相對的相對的糖被糖被(糖蛋白糖蛋白)化學物質(zhì)化學物質(zhì)細胞膜細胞膜通道通道6【特別提醒】不同種類的細胞，細胞膜的成分及含量不完全不同種類的細胞，細胞膜的成分及含量不完全相同，如動物細胞膜中含有一定量的膽固醇，而植物細相同，如動物細胞膜中含有一定量的膽固醇，而植物細胞膜

3、中含量很少或沒有。胞膜中含量很少或沒有。細胞在不同時期，細胞膜的細胞在不同時期，細胞膜的成分及含量也會發(fā)生變化，如癌細胞糖蛋白減少。成分及含量也會發(fā)生變化，如癌細胞糖蛋白減少。 7二、生物膜流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容 1組成成分及其分布(1) 構(gòu)成膜的基本支架。(2)蛋白質(zhì)分子有的 ，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的 。(3)細胞膜表面的糖類可以和蛋白質(zhì)結(jié)合形成 ，也可以和脂質(zhì)結(jié)合形成 。 磷脂雙分子層磷脂雙分子層鑲在磷脂雙子層表面鑲在磷脂雙子層表面橫跨整個磷脂雙分子層橫跨整個磷脂雙分子層糖蛋白糖蛋白糖脂糖脂82結(jié)構(gòu)特點具有 ，其原因是組成膜的 ， 都是可以運動的?！咎貏e提醒】【特別提醒】糖

4、蛋白分布在細胞膜的外表面，據(jù)此可判斷細胞膜的內(nèi)外表面。糖蛋白除具有識別作用外，還具有保護和潤滑作用。 流動性流動性磷脂分子磷脂分子大多數(shù)蛋白質(zhì)大多數(shù)蛋白質(zhì)9三、物質(zhì)出入細胞的方式1離子和小分子物質(zhì)的運輸方式(1)自由擴散：不需要 ，如水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯等。(2)協(xié)助擴散：需要 ，但不需要 ，如 吸收葡萄糖。載體和能量載體和能量載體載體能量能量紅細胞紅細胞10(3)主動運輸：需要 ，如K、Na、Ca2等離子。2大分子物質(zhì)的運輸方式大分子物質(zhì)以 方式進出細胞。 載體和能量載體和能量胞吞或胞吐胞吞或胞吐11【特別提醒】胞吞和胞吐不屬于跨膜運輸方式，但與細胞膜胞吞和胞吐不屬于跨膜運輸方式

5、，但與細胞膜的流動性有關，且需要能量。的流動性有關，且需要能量。小腸黏膜上皮細胞吸收小腸黏膜上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸。葡萄糖的方式是主動運輸。 121細胞膜的成分 考點一：細胞膜的成分、結(jié)構(gòu)和功能細胞膜的成分、結(jié)構(gòu)和功能高頻考點突破成分含量在細胞膜中的作用脂質(zhì)磷脂約50%其中磷脂構(gòu)成細胞膜的基本支架膽固醇蛋白質(zhì)約40%(1)載體蛋白、受體蛋白等在物體運輸、信息交流中具有重要作用(2)功能越復雜的膜中，蛋白質(zhì)種類和含量越多與細胞膜上部分蛋白質(zhì)和脂質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白、糖脂，與細胞識別等作用有關132.結(jié)構(gòu)(1)磷脂分子 14磷脂分子的元素組成：C、H、O、N、P。單層磷脂分子層水界面排列及

6、攪拌后圖解。 15(2)細胞膜結(jié)構(gòu)示意圖 16脂質(zhì)分子中最主要的是磷脂，此外還有膽固醇等。膜上蛋白質(zhì)是功能行使者，決定膜功能復雜程度。常見蛋白質(zhì)如載體蛋白、組成糖蛋白等的蛋白質(zhì)。糖蛋白的位置只有一個細胞膜的外側(cè)，細胞器膜和細胞膜內(nèi)側(cè)不存在，可用于確定膜內(nèi)外位置。 173細胞膜的功能 18【特別提醒】 (1)只有活細胞才具有膜的流動性和選擇透過性。只有活細胞才具有膜的流動性和選擇透過性。(2)膜的流動性受溫度影響，在一定溫度范圍內(nèi)，膜的流動性受溫度影響，在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度升高，膜的流動性增強。隨溫度升高，膜的流動性增強。 19【對位訓練】1下圖表示各種膜的組成成分含量，該圖不能說下圖表示各

7、種膜的組成成分含量，該圖不能說明的是明的是 20A構(gòu)成細胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)B膜中的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)含量的變化與膜的功能有關C膜的功能越簡單，所含蛋白質(zhì)的數(shù)量越少D膜的功能越復雜，所含糖類的種類和數(shù)量越多21解析由圖可知，構(gòu)成髓鞘、人紅細胞膜、小鼠肝細胞膜和變形蟲細胞膜的成分中，脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的含量都遠遠高于糖類，說明構(gòu)成細胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，故A正確。在線粒體內(nèi)膜和葉綠體片層薄膜結(jié)構(gòu)中，不含糖類，但蛋白質(zhì)的含量顯著高于脂質(zhì)，這與這些膜結(jié)構(gòu)上附有大量的酶有關，故B正確。對于不同的細胞膜而言，功能不同，蛋白質(zhì)含量也不同，髓鞘中蛋白質(zhì)含量最低，其他膜結(jié)構(gòu)中蛋白質(zhì)含量較高，說明膜的蛋白質(zhì)

8、含量與功能復雜程度有關，功能越簡單，蛋白質(zhì)含量越少，反之，蛋白質(zhì)的種類和含量越多，故C正確、D錯誤。答案D 222圖1是生物膜的流動鑲嵌模型及物質(zhì)跨膜運輸示意圖，其中離子通道是一種通道蛋白，通道蛋白是橫跨質(zhì)膜的親水性通道，允許適當大小的離子順濃度梯度通過。圖2表示磷脂在細胞膜內(nèi)外兩側(cè)分布的百分比。請據(jù)圖分析下列敘述不正確的是 232425A圖1所示生物膜最可能是細胞膜，因為有糖蛋白丁B物質(zhì)通過離子通道不需要消耗ATPC由圖1和圖2可知，膜脂和膜蛋白在細胞膜上的分布是不對稱的D若丁是受體，則丁的化學成分為蛋白質(zhì) 26解析圖中丁是糖蛋白，分布于細胞膜外表面，故圖1最可能為細胞膜。由題干信息可知，物

9、質(zhì)順濃度梯度通過通道蛋白，因此不消耗ATP。由圖1和圖2可知，膜的成分在膜上的分布是不對稱的。丁的化學成分應為糖蛋白。答案D27考點二：物質(zhì)進出細胞的方式及相關模型、曲線分析物質(zhì)進出細胞的方式及相關模型、曲線分析 物質(zhì)出入細胞的方式被動運輸主動運輸胞吞、胞吐自由擴散協(xié)助擴散特點不需要載體、不消耗能量需要載體、不消耗能量需要載體、消耗能量不需要載體、消耗能量模型舉例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯紅細胞吸收葡萄糖小腸吸收葡萄糖、氨基酸、無機鹽等胞吐：胰島素、消化酶、抗體等分泌到細胞外胞吞：吞噬細胞吞噬細菌 28曲線表示物質(zhì)濃度細胞內(nèi)液濃度可以超過細胞外液的濃度，即可逆濃度梯度進行運輸氧分壓2

10、9【特別提醒】(1)同一種物質(zhì)進出不同細胞時，運輸方式可能不同一種物質(zhì)進出不同細胞時，運輸方式可能不同，如紅細胞吸收葡萄糖為協(xié)助擴散，小腸細胞吸收葡同，如紅細胞吸收葡萄糖為協(xié)助擴散，小腸細胞吸收葡萄糖則是主動運輸。萄糖則是主動運輸。(2)在跨膜運輸方式中，只有主動運輸需要能量，在跨膜運輸方式中，只有主動運輸需要能量，且能逆濃度梯度運輸。且能逆濃度梯度運輸。30【對位訓練】3(2010廣東理綜廣東理綜)如圖是植物根從土壤中吸收某如圖是植物根從土壤中吸收某礦質(zhì)離子示意圖。據(jù)圖判斷，該離子跨膜進入根毛細胞的礦質(zhì)離子示意圖。據(jù)圖判斷，該離子跨膜進入根毛細胞的方式為方式為31A自由擴散B協(xié)助擴散C主動運

11、輸 D被動運輸解析據(jù)圖可知，該植物根從土壤中吸收某礦質(zhì)離子，既需要細胞膜上載體蛋白的協(xié)助，又需要消耗ATP，符合主動運輸?shù)奶攸c。答案C 324(2012長春畢業(yè)班第一次調(diào)研)下圖有關概念的分析，正確的是33A和所示的過程都需要消耗細胞內(nèi)ATP水解釋放的能量B只有所示的過程能逆濃度梯度運輸物質(zhì)C大分子只有通過所示的過程才能進入細胞D腌制蜜餞時蔗糖進入細胞與過程和有直接關系解析表示主動運輸，表示協(xié)助擴散，協(xié)助擴散是順濃度梯度運輸物質(zhì)，不消耗能量。一些大分子物質(zhì)可通過內(nèi)吞和外排進出細胞。蜜餞腌制過程中細胞因失水過多死亡，此時細胞的選擇透過性喪失。答案B 341選哺乳動物成熟的紅細胞作實驗材料的原因(

12、1)動物細胞沒有細胞壁，不但省去了去除細胞壁的麻煩，而且無細胞壁的支持、保護，細胞易吸水脹破。(2)哺乳動物和人成熟的紅細胞，沒有細胞核和具有膜結(jié)構(gòu)的細胞器，易用離心分離法得到不摻雜細胞內(nèi)膜系統(tǒng)的純凈的細胞膜。(3)紅細胞數(shù)量大，材料易得。 2實驗原理細胞內(nèi)的物質(zhì)具有一定的濃度。把細胞放入清水中，細胞由于吸水而脹破，除去細胞內(nèi)的其他物質(zhì)，得到細胞膜?？键c三：體驗制備細胞膜的方法體驗制備細胞膜的方法353實驗步驟364實驗注意事項(1)取得紅細胞后應先用適量的生理鹽水稀釋，目的是：使紅細胞分散開，不易凝集成塊。使紅細胞暫時維持原有的形態(tài)。(2)操作時載物臺應保持水平，否則易使蒸餾水流走。(3)滴

13、蒸餾水時應緩慢，邊滴加邊用吸水紙吸引，同時用顯微鏡觀察紅細胞的形態(tài)變化。(4)如果該實驗過程不是在載物臺上的載玻片上操作，而是在試管中進行，那要想獲得較純凈的細胞膜，紅細胞破裂后，還必須經(jīng)過離心、過濾才能成功。 37【對位訓練】5閱讀下列材料后，回答問題：閱讀下列材料后，回答問題：科學家在進行細胞膜化學成分分析時，采用哺乳動物科學家在進行細胞膜化學成分分析時，采用哺乳動物或人的紅細胞作為實驗材料。將其特殊處理使細胞破裂發(fā)或人的紅細胞作為實驗材料。將其特殊處理使細胞破裂發(fā)生溶血現(xiàn)象，一些物質(zhì)溶出，再將溶出細胞外的物質(zhì)洗掉，生溶血現(xiàn)象，一些物質(zhì)溶出，再將溶出細胞外的物質(zhì)洗掉，即可得到純凈的細胞膜即

14、可得到純凈的細胞膜( (又稱血影又稱血影) )。有的科學家將。有的科學家將“血影血影”中的脂質(zhì)提取出來，使其在空氣和水界面上鋪展成單分子中的脂質(zhì)提取出來，使其在空氣和水界面上鋪展成單分子層，所形成的薄膜面積是原來細胞整個表面積的層，所形成的薄膜面積是原來細胞整個表面積的2 2倍。倍。 38(1)如何處理紅細胞才能使其發(fā)生溶血現(xiàn)象？_。(2)紅細胞溶血后，溶出細胞外的主要物質(zhì)應該是_，這種物質(zhì)的特性是_，因而使紅細胞具有_的功能。(3)“血影”的化學組成是_、_、_，其中的脂質(zhì)主要是指_。(4)選取雞的紅細胞驗證細胞膜具有磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)可以嗎？若選用雞的紅細胞會得到什么結(jié)論？為什么？_。(5)

15、使用下列哪種物質(zhì)處理會使細胞失去識別能力_。 39A核酸酶B龍膽紫C糖水解酶 D雙縮脲試劑解析此題主要應從制備細胞膜的方法的角度來回答，同時需要結(jié)合細胞膜成分的相關知識。(1)制備細胞膜時應選用哺乳動物或人的成熟的紅細胞，因為它沒有細胞核和眾多的細胞器，獲取的膜即為細胞膜，排除了其他膜性物質(zhì)的影響，降低了實驗的難度，提高了實驗的技巧和科學性。(2)細胞膜的成分、特性和功能是十分重要的知識，它充分說明了生物體成分的組成結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)決定功能、結(jié)構(gòu)和功能相適應的特點。 40答案(1)把紅細胞放到清水里，細胞吸水漲破，細胞內(nèi)的物質(zhì)流出來，這樣就可以得到細胞膜了(2)血紅蛋白在氧濃度高的地方易與氧結(jié)合，在

16、氧濃度低的地方易與氧分離運輸氧(3)脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖類磷脂(4)不可以。若選用雞的紅細胞，則磷脂形成的單分子層面積大大超過膜面積的2倍。因為細胞內(nèi)各種細胞器的膜與細胞膜在成分上基本一致(5)C 41讓學生動手，或畫或做，加深學生理解，強化學生記憶。 答題技能培養(yǎng)方法體驗一、細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能一、細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能模型構(gòu)建法模型構(gòu)建法 42【典例1】如圖所示為細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)，其中如圖所示為細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)，其中a和和b為物質(zhì)的兩種運輸方式，下列對細胞膜結(jié)構(gòu)和功能的為物質(zhì)的兩種運輸方式，下列對細胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述錯誤的是敘述錯誤的是 43A如圖所示為肝細胞膜，則尿素的運輸方向是B細胞間的識別、

17、免疫、細胞的癌變與有密切的關系C大多數(shù)可以運動Db過程不需要ATP，a過程能體現(xiàn)膜的選擇透過性這一生理特性【答案】B44【體驗感悟】45二、物質(zhì)跨膜運輸方式判斷方法(1)根據(jù)物質(zhì)名稱判斷水、CO2、O2等小分子和甘油、乙二醇等脂溶性物質(zhì)以自由擴散方式運輸；相對分子質(zhì)量較小的小分子，如葡萄糖、氨基酸和帶電粒子，如Na、K、Ca等以主動運輸方式運輸；血漿中的葡萄糖進入紅細胞時為協(xié)助擴散，這是高中階段要掌握的惟一一個例子。46(2)根據(jù)曲線判斷有飽和點的曲線表示協(xié)助擴散或主動運輸；成正比關系的表示自由擴散；與呼吸作用或氧濃度有關系的曲線表示主動運輸。(3)根據(jù)方向判斷：逆濃度梯度運輸?shù)亩际侵鲃舆\輸。

18、 47【典例2】(2011東北三校二模東北三校二模)下圖表示動物肌肉細下圖表示動物肌肉細胞細胞膜轉(zhuǎn)運部分物質(zhì)示意圖，與圖中信息不相符的是胞細胞膜轉(zhuǎn)運部分物質(zhì)示意圖，與圖中信息不相符的是48A甲側(cè)為細胞外，乙側(cè)為細胞內(nèi)BNa既可順濃度梯度運輸也可逆濃度梯度運輸C圖示中葡萄糖跨膜運輸?shù)闹苯域?qū)動力不是ATPD圖示中葡萄糖跨膜運輸方式與細胞吸收甘油相同 49【解析】肌細胞不能產(chǎn)生葡萄糖，原因是細胞內(nèi)的肌糖原不能直接轉(zhuǎn)化成葡萄糖，細胞要不斷消耗葡萄糖，所以甲側(cè)為細胞外，乙側(cè)為細胞內(nèi)；鈉離子進入細胞需要載體蛋白但不消耗能量，而運出細胞需要載體消耗能量；分析圖可知，葡萄糖進入肌細胞需要載體蛋白協(xié)助，由鈉離子

19、驅(qū)動，而細胞吸收甘油的方式是自由擴散?！敬鸢浮緿50【典例【典例1】下表是人體成熟紅細胞與血漿中的K和Mg2在不同條件下的含量比較，據(jù)表分析下列結(jié)論錯誤的是 易誤警示對礦質(zhì)元素離子的吸收方式及原理，理解不透徹處理前(mmol)用魚藤酮處理后(mmol)用烏本苷處理后(mmol)細胞內(nèi)血漿中細胞內(nèi)血漿中細胞內(nèi)血漿中K145511513551A.魚藤酮影響K和Mg2的吸收可能是因為抑制了ATP的合成B魚藤酮一定是抑制了運輸K和Mg2載體蛋白的作用C烏本苷只抑制了運輸K載體蛋白的功能D血漿中K和Mg2通過主動運輸進入紅細胞【常見錯誤】錯選A項。 52【錯因分析】錯選A的原因是：(1)獲取信息能力較差。由于不能準確從表中獲取“用魚藤酮處理后，細胞內(nèi)K、Mg2的量同時減少”，從而不能進行正確的分析，導致錯選。(2)知識掌握不準，理解不透。由于對“礦質(zhì)元素離子的吸收運輸?shù)姆绞郊霸怼闭莆詹粶?，理解不透導致錯選。主動運輸有兩個條件：一是載體蛋白協(xié)助；二是需要能量；魚藤酮對紅細胞吸收K和Mg2的影響，二者均有可能，但