生物一輪復(fù)習(xí)課件：第4章第3節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗头绞?、生物膜的流動鑲嵌模型新人教版必?

考綱內(nèi)容命題展望

1.物質(zhì)出入細胞的方式2．通過模擬實驗探究膜的透性3．觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原Ⅱ創(chuàng)設(shè)新情境以實驗探究、圖表、圖示、曲線等形式命制非選擇題綜合考查物質(zhì)運輸、代謝等第4章細胞的物質(zhì)輸入和輸出考綱解讀

第1、2、3節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗头绞健? 生物膜的流動鑲嵌模型一、細胞的吸水和失水1．動物細胞<>＝

(1)外界溶液濃度①____細胞質(zhì)濃度時，細胞吸水膨脹。 (2)外界溶液濃度②____細胞質(zhì)濃度時，細胞失水皺縮。 (3)外界溶液濃度③____細胞質(zhì)濃度時，細胞水分進出平衡，形態(tài)不變。知識梳理2．植物細胞滲透作用質(zhì)壁分離

(1)外界溶液的濃度>細胞液濃度時，細胞就通過④_________失水，植物細胞發(fā)生⑤________現(xiàn)象。 (2)將已發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細胞放入清水中，此時細胞液的濃度⑥外界清水，植物細胞就吸水，發(fā)生⑦_____________現(xiàn)象。質(zhì)壁分離復(fù)原3．結(jié)論——細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜(1)即可以讓⑧______自由通過。水分子(2)一些⑨____________也可以通過。離子和小分子(3)其他的⑩______________________則不能通過。離子、小分子和大分子>3．大分子進出細胞胞吞

(1)

____：如白細胞吞噬大腸桿菌，變形蟲吞食有機顆粒等。(2)

_______：胰腺細胞分泌胰島素等。胞吐三、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容1．膜的基本支架：______________，該支架是輕油般的流體，具有________。流動性2．蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的嵌入其中間，有的橫跨整個磷脂雙分子層，大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以________的。運動磷脂雙分子層

滲透系統(tǒng)及應(yīng)用1．滲透系統(tǒng)的組成及特點圖4－1－1滲透系統(tǒng)模型

(1)半透膜，可以是生物性的選擇透過性膜，如細胞膜，也可以是物理性的過濾膜，如玻璃紙。 (2)半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差?？键c解析(3)滲透作用的發(fā)生①若S1

溶液濃度大于S2，則單位時間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于S1→S2，外觀上表現(xiàn)為S1液面上升。②若S1溶液濃度小于S2，則情況相反，外觀上表現(xiàn)為S1液面下降。③在達到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差△h，則S1溶液濃度仍大于S2?！疽族e易混】

①滲透系統(tǒng)適用于比較溶質(zhì)不能透過半透膜的溶液濃度的大小。如果溶質(zhì)能主動運輸進入細胞內(nèi)，會出現(xiàn)質(zhì)壁分離后自動復(fù)原現(xiàn)象；不能用淀粉等不溶于水 的大分子物質(zhì)來進行滲透作用實驗。

②半透膜是無生命的，是指某些物質(zhì)可以透過而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜，物質(zhì)是否能通過取決于分子的大小。 ③選擇透過性膜是有生命的生物膜，由于膜上載體的存在，決定了對不同物質(zhì)是否吸收的選擇性。細胞死亡后，其選擇透過性喪失。

【突破題1】圖4－1－2表示滲透作用裝置圖(半透膜為膀胱膜)，蔗糖溶液A、B、a、b濃度分別用M(A)、M(B)、M(a)、M(b)表示，且M(A)＞M(B)，M(a)＝M(b)＞M(A)。則一段時間后()圖4－1－2A．h1＞h2B．h1＜h2C．h1＜h2D．h1＞h2M(a)＞M(b)M(a)＞M(b)M(a)＜M(b)M(a)＜M(b)

【解題指導(dǎo)】蔗糖溶液濃度M(A)＞M(B)，M(a)＝M(b)＞M(A)，推知a與A濃度差小，a從A中吸水少，b與B濃度差大，b從B中吸水多，所以h1＜h2。a與b開始時濃度相等，a吸水少，b吸水多，所以后來濃度M(a)＞M(b)。

【答案】B(1)膜的基本結(jié)構(gòu)是以磷脂雙分子層為基本骨架，鑲嵌著蛋白質(zhì)。

(2)膜兩側(cè)的分子性質(zhì)和結(jié)構(gòu)不相同，如糖蛋白只分布于細胞膜的外表面，在細胞膜的內(nèi)表面沒有分布；內(nèi)外膜的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量也不同；各種膜所含的蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的比例同膜的功能有關(guān)，活動相對旺盛的細胞，其膜上的蛋白質(zhì)含量較多。 2．結(jié)構(gòu)特點——流動性(為細胞吸收、分泌、修復(fù)、融合、運動、捕食、變形、分裂提供了基礎(chǔ))(1)原因：膜結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子是可以運動的。(2)影響因素：主要受溫度影響，適當溫度范圍內(nèi)，隨外界溫度升高，膜的流動性增強，但溫度高出一定范圍，則導(dǎo)致膜的破壞。

(3)實例：①質(zhì)壁分離和復(fù)原；②變形蟲捕食和運動時偽足的形成；③白細胞吞噬細菌；④胞吞與胞吐；⑤受精時細胞的融合過程；⑥動物細胞分裂時細胞膜的縊裂過程；⑦細胞雜交時的細胞融合(如人鼠細胞融合)。3．功能特性——選擇透過性(1)原因：遺傳物質(zhì)決定載體種類、數(shù)量從而決定其吸收的選擇性。(2)實例：植物根對礦質(zhì)元素的選擇性吸收；神經(jīng)細胞對K+的吸收和對Na+的排出；腎小管的重吸收和分泌；小腸的吸收等。4.細胞膜的流動性與選擇透過性的比較(1)區(qū)別：流動性是細胞膜結(jié)構(gòu)方面的特性，選擇透過性體現(xiàn)了細胞膜功能方面的特性，主動運輸能充分說明選擇透過性。

(2)聯(lián)系：細胞膜的流動性是表現(xiàn)其選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。因為只有細胞膜具有流動性，細胞才能完成其各項生理功能，才能表現(xiàn)出選擇透過性。如果細胞膜失去了選擇透過性，細胞可能已經(jīng)死亡了。A．如果X被人的紅細胞吸收，不需要消耗ATPB．維生素D可優(yōu)先通過細胞膜擴散到細胞內(nèi)部與Y有關(guān)C．細胞膜會被蛋白酶分解，說明組成細胞膜的物質(zhì)中有ZD．構(gòu)成細胞膜的Y可以運動，而Z是靜止的

【解題指導(dǎo)】X為葡萄糖，進入人的紅細胞吸收為協(xié)助擴散，不需要消耗ATP；Y是蛋白質(zhì)，Z是磷脂，維生素D可優(yōu)先通過細胞膜擴散到細胞內(nèi)部與Z有關(guān)；細胞膜會被蛋白酶分解，說明組成細胞膜的物質(zhì)中有Y；Y、Z都可以運動的?！敬鸢浮緼物質(zhì)出入細胞的方式及影響因素1．自由擴散、協(xié)助擴散、主動運輸及胞吞胞吐的比較2.主動運輸在細胞的生命活動過程中起重要作用(1)使細胞能主動地從外界吸收被選擇的物質(zhì)，供生命活動利用。

①載體：載體具有特異性，不同物質(zhì)的載體不同，不同生物細胞膜上的載體的種類和數(shù)目也不同；載體具有飽和現(xiàn)象，當細胞膜上的載體全部參與物質(zhì)的運輸時，細胞吸收該物質(zhì)的速度不再隨物質(zhì)濃度的增大而增大。②能量：凡能影響細胞內(nèi)產(chǎn)生能量的因素，都能影響主動運輸，如氧氣濃度、溫度等。各種因素的影響如圖4－1－5所示：圖4－1－5【突破題3】(2011年東莞統(tǒng)考)某物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞饺鐖D)4－1－6所示，則與該過程相符的數(shù)學(xué)模型是( 圖4－1－6

【解題指導(dǎo)】小分子和離子的跨膜運輸方式有三種：自由擴散、協(xié)助擴散、主動運輸；從圖中看出，需要消耗能量和載體的協(xié)助，則為主動運輸；當外界氧氣為零時依靠無氧呼吸產(chǎn)生的能量來維持物質(zhì)運輸，但運輸速率低，隨氧氣量的增多，有氧呼吸加強，運輸速率加快，但運輸速率不隨氧氣量的增加而無限增加?！敬鸢浮緿3．實驗結(jié)論

成熟植物細胞能與外界溶液發(fā)生滲透作用，當外界溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離；當外界溶液濃度小于細胞液濃度時，細胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。4．實驗中注意事項(1)選材

選取紫色洋蔥鱗片葉外表皮。其細胞液為紫色，在顯微鏡下與無色透明的細胞壁容易區(qū)分，觀察到的質(zhì)壁分離和復(fù)原效果明顯。另外，取新鮮水綿、黑藻葉亦可。(2)試劑

選用0.3g/mL蔗糖溶液。濃度過高，細胞質(zhì)壁分離速度雖然很快，但不久細胞失水死亡，不能進行質(zhì)壁分離復(fù)原；若濃度過低，則不能引起細胞質(zhì)壁分離或速度太慢。另外，8%的食鹽溶液、5%的硝酸鉀溶液、一定濃度的尿素、甘油也可使用，但后面三種在引起質(zhì)壁分離后可自動復(fù)原。(3)時間的控制

做好質(zhì)壁分離的實驗后，不久就要做質(zhì)壁分離復(fù)原實驗。避免使質(zhì)壁分離的細胞長時間處于較高濃度的外界溶液中，細胞過度失水而導(dǎo)致死亡，從而觀察不到質(zhì)壁分離復(fù)原的現(xiàn)象。圖4－1－7A．a(chǎn)曲線為0.5g/mL蔗糖溶液處理組B．a(chǎn)、b、c三組洋蔥細胞失水的方式相同C．若將細胞轉(zhuǎn)移到清水中，只有一組能夠發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原

【解題指導(dǎo)】從圖中的曲線變化可看出：a線的體積變化最少，說明外界溶液濃度低，則不可能是0.5g/mL蔗糖溶液處理組；細胞失水都是通過滲透作用的方式進行的；將細胞轉(zhuǎn)移到清水中，0.3g/mL蔗糖溶液和一定濃度的尿素溶液的處理組都能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，0.5g/mL蔗糖溶液處理組由于濃度過高，細胞死亡；尿素分子能主動進入細胞，改變細胞液的濃度，使細胞自動發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。【答案】BDD．若實驗持續(xù)，只有一組細胞能夠發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原一、U型管形成的滲透裝置的分析技巧

1．在U形管兩側(cè)放入兩種不同的溶液，中央底部放置半透膜，半透膜允許溶液中的一些分子通過，而溶液中的其他分子則不能通過，形成了一個滲透裝置。

2．在判斷兩側(cè)液面高度的變化時，主要根據(jù)U型管兩側(cè)的溶液的摩爾濃度來判斷：摩爾濃度高的一側(cè)或溶質(zhì)分子多的一側(cè)從摩爾濃度低的一側(cè)或溶質(zhì)分子少的一側(cè)吸水，導(dǎo)致液面升高。方法技巧

【演繹題1】把體積與質(zhì)量百分比濃度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜(允許溶劑和葡萄糖通過，不允許蔗糖通過)隔開)(如圖4－1－8所示)，一段時間后液面的情況是( 圖4－1－8 A．甲高于乙 B．乙高于甲C．先甲高于乙，后乙高于甲D．先甲低于乙，后乙低于甲

【解題指導(dǎo)】在體積與質(zhì)量百分比濃度相同的情況下，因為葡萄糖分子是單糖，蔗糖分子是二糖，所以同樣的體積內(nèi)葡萄糖分子數(shù)目多于蔗糖分子，即單位體積內(nèi)半透膜甲側(cè)的水分子數(shù)少于乙側(cè)，水分整體表現(xiàn)為由乙向甲流動，導(dǎo)致甲側(cè)液面越來越高，后來甲側(cè)的葡萄糖通過半透膜進入乙側(cè)，導(dǎo)致乙側(cè)溶液濃度越來越高，水分子又從甲側(cè)流向乙側(cè)，最終表現(xiàn)為乙液面高于甲液面?！敬鸢浮緾【備選題】某同學(xué)進行實驗，圖中甲為實驗開始狀態(tài)，乙為實驗結(jié)束狀態(tài)。請在乙圖所示實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上繼續(xù)實驗，探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過半透膜。圖4－1－9增添的實驗材料：蔗糖酶溶液、斐林試劑、試管、滴管、水浴鍋等。

【解析】蔗糖的水解產(chǎn)物為果糖、葡萄糖，都是還原糖，可用斐林試劑沸水浴，觀察是否出現(xiàn)磚紅色沉淀來判斷蔗糖的水解產(chǎn)物是否通過半透膜。

【答案】(1)①向a、b兩管分別加入等量蔗糖酶溶液，水浴加熱(或隔水加熱)U型管至適宜溫度，觀察a、b兩管內(nèi)液面的變化②吸取a、b兩管內(nèi)適量液體，分別加入A、B兩試管中，(1)設(shè)計出繼續(xù)實驗的簡要步驟：①_______________________________________________；②_______________________________________________。(2)預(yù)測實驗現(xiàn)象并作出結(jié)論。__________________。并加入斐林試劑，(50～65℃)水浴加熱，觀察A、B試管內(nèi)有無磚紅色沉淀(2)如果a、b兩管液面高度差縮小且A、B試管內(nèi)均有磚紅色沉淀，則蔗糖的水解產(chǎn)物能通過半透膜；如果a、b兩管液面高度差增大且A試管內(nèi)無磚紅色沉淀、B試管內(nèi)有磚紅色沉淀，則蔗糖的水解產(chǎn)物不能通過半透膜二、細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)與跨膜運輸?shù)姆治?綜合細胞膜亞顯微結(jié)構(gòu)圖，判斷圖中結(jié)構(gòu)的名稱、作用或物質(zhì)的進出情況，是綜合性很高的題型?！狙堇[題2】圖4－1－10為細胞膜的液態(tài)流動鑲嵌模型示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是()

圖4－1－10 A．不同物種的細胞中①、②和③的種類均不同 B．細胞膜表面②的含量通常較細胞器膜的要多 C．②是磷脂分子，其親水端朝內(nèi)側(cè) D．黃瓜的花粉落到絲瓜花的柱頭上不能萌發(fā)，可能是①在起作用

【解題指導(dǎo)】①為糖蛋白，③為載體蛋白，②為磷脂分子。糖蛋白和載體蛋白具有物種特異性，磷脂分子沒有物種特異性；糖蛋白與細胞的識別作用有關(guān)，①識別出是其他物種的花粉而使花粉不能萌發(fā)?！敬鸢浮緿細胞膜流動性實例分析

細胞膜是動態(tài)不是靜態(tài)的，具有一定的流動性。能體現(xiàn)細胞膜流動性的實例很多，在各實例中的分析有一定的方法技巧。③小腸絨毛上皮細胞對Na+、K+的吸收【備選題】細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性，下列實例中能反映該特點的是()①高爾基體形成的小泡與細胞膜融合②吞噬細胞吞噬病菌④核糖體中合成的蛋白質(zhì)進入細胞核 A．①②④ C．①②⑤⑤變形蟲能伸出偽足 B．②③④ D．①②③⑤

【解析】①小泡與細胞膜融合、②吞噬細胞吞噬病菌、⑤變形蟲能伸出偽足反映了細胞膜的流動性，而③小腸絨毛上皮細胞對Na+、K+的吸收體現(xiàn)了細胞膜的選擇透過性，④核糖體中合成的蛋白質(zhì)進入細胞核是通過核孔進入的，與膜無關(guān)。

【答案】C物質(zhì)跨膜運輸方式的判斷方法

(1)不同的物質(zhì)通過細胞膜時，跨膜方式不同，如水分子、氣體分子、脂溶性小分子以自由擴散的方式進出細胞，離子和一些有機小分子以主動運輸?shù)姆绞竭M出細胞。(2)自由擴散、協(xié)助擴散、主動運輸對物質(zhì)的吸收都隨溫度而變化。(3)主動運輸?shù)奶攸c①逆濃度梯度(逆化學(xué)梯度)運輸。②需要能量(由ATP直接供能)，并對代謝毒性敏感。③都有載體蛋白，依賴于膜運輸?shù)鞍?。④具有選擇性和特異性?！緜溥x題】某同學(xué)進行有關(guān)