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(對應(yīng)學(xué)生用書P35)知識梳理一、細(xì)胞膜的探索歷程時間實例(實驗)結(jié)論(假說)19世紀(jì)末脂溶性物質(zhì)更易通過細(xì)胞膜歐文頓認(rèn)為膜是由脂質(zhì)組成的20世紀(jì)初將膜分離提純，并進(jìn)行化學(xué)分析膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)1925年紅細(xì)胞膜中脂質(zhì)鋪展成單分子層后是紅細(xì)胞表面積的2倍細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層1959年電鏡下細(xì)胞膜呈清晰的暗—亮—暗三層結(jié)構(gòu)羅伯特森認(rèn)為生物膜由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成1970年人鼠細(xì)胞雜交實驗細(xì)胞膜具有流動性1972年桑格和尼克森提出了生物膜的流動鑲嵌模型二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容1．結(jié)構(gòu)模型2．組成成分及其分布(1)磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架。(2)蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層。(3)細(xì)胞膜表面的糖類可以和蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白，也可以和脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂。3．結(jié)構(gòu)特點具有一定流動性，其原因是組成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子，大都是可以運動的。問題探究2：你認(rèn)為哪些因素可以影響細(xì)胞膜的流動性？提示：溫度，在一定范圍內(nèi)，提高溫度可使細(xì)胞膜的流動性增強(qiáng)。三、物質(zhì)出入細(xì)胞的方式1．被動運輸(1)自由擴(kuò)散：不需要載體和能量，如水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯等。(2)協(xié)助擴(kuò)散：需要載體，但不需要能量，如紅細(xì)胞吸收葡萄糖。2．主動運輸可從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，如Na＋、K＋等離子的運輸。3．胞吞與胞吐(1)胞吞：細(xì)胞攝取大分子時，首先是大分子附著在細(xì)胞膜表面，從而使細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊包圍著大分子，從膜上分離下來進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。(2)胞吐：細(xì)胞需要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡，然后移到細(xì)胞膜處，與之融合，將大分子移出細(xì)胞。問題探究3：消耗能量的運輸方式一定是主動運輸嗎？提示：不一定。胞吞、胞吐也需要消耗能量。自主檢測一、判斷題1．人體細(xì)胞吸收葡萄糖的方式為協(xié)助擴(kuò)散。(

)【解析】除人的紅細(xì)胞外，人體其它組織細(xì)胞吸收葡萄糖的方式為主動運輸。【答案】

×2．細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有選擇透過性、功能特點是具有一定的流動性。(

)【解析】細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定流動性，功能特點是具有一定的選擇透過性?！敬鸢浮?/p>

×3．在細(xì)胞膜中，蛋白質(zhì)分子是可以運動的，磷脂分子是不能運動的。(

)【解析】磷脂分子也是可以運動的?！敬鸢浮?/p>

×4．人的紅細(xì)胞吸收K＋是消能的，其能量來源為無氧呼吸。(

)【解析】人體細(xì)胞對K＋離子吸收均為主動運輸，紅細(xì)胞也是如此，由于人的紅細(xì)胞沒有線粒體，只能進(jìn)行無氧呼吸，其主動運輸?shù)哪芰縼碜詿o氧呼吸。【答案】

√二、選擇題7．(2011·廈門模擬)已知某種物質(zhì)通過細(xì)胞膜的方式如圖所示，則下列物質(zhì)與其有相同運輸方式的是(

)A．H2O

B．K＋C．甘油D．脂肪酸【答案】

B8．(2011·泰安模擬)細(xì)胞質(zhì)核糖體合成的DNA聚合酶要進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)參與DNA的復(fù)制，其進(jìn)入方式是(

)A．自由擴(kuò)散B．協(xié)助擴(kuò)散C．主動運輸D．ABC都不是【答案】

D9．(2010·廣東高考)如圖是植物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(jìn)入根毛細(xì)胞的方式為(

)A．自由擴(kuò)散B．協(xié)助擴(kuò)散C．主動運輸D．被動運輸【答案】

C11．(2010·合肥質(zhì)檢)已知K＋通過細(xì)胞膜的方式如下圖所示，則下列哪種物質(zhì)有與其相同的運輸方式(

)A．乙醇B．膽固醇C．脂肪酸D．氨基酸【解析】從圖中可以看出在一定濃度范圍內(nèi)K＋的吸收量隨氧氣含量的增大而增大，因此可判斷K＋的吸收是消耗能量的過程，所以這種離子的吸收方式是主動運輸，而給出的四個選項中只有氨基酸通過細(xì)胞膜的方式是主動運輸，而其余三種物質(zhì)均以自由擴(kuò)散的方式通過細(xì)胞膜?！敬鸢浮?/p>

D12．(2010·南京模擬)不久前，東京大學(xué)教授能瀨聰直領(lǐng)導(dǎo)的研究小組通過轉(zhuǎn)基因方法，把可以使細(xì)胞發(fā)出熒光的基因?qū)牍壍募?xì)胞，使果蠅的肌肉細(xì)胞發(fā)出綠色熒光，而神經(jīng)細(xì)胞發(fā)出紅色熒光，然后用激光顯微鏡觀察并拍攝神經(jīng)細(xì)胞朝著肌肉細(xì)胞方向伸展突起的過程。這個過程體現(xiàn)了細(xì)胞的(

)A．全能性 B．遺傳性C．膜的選擇透過性 D．膜的流動性【解析】神經(jīng)細(xì)胞朝著肌肉細(xì)胞方向伸展突起是通過膜的流動性實現(xiàn)的?！敬鸢浮?/p>

D三、非選擇題13．(2011·長沙模擬)如圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)，請回答：(1)該結(jié)構(gòu)對細(xì)胞的生命至關(guān)重要的特性是________。(2)有些有機(jī)溶劑如苯酚，可溶解B造成膜的損傷，B的完整化學(xué)名稱是________。動物細(xì)胞吸水膨脹時，B的厚度變小，說明B具有________。(3)細(xì)胞識別、極性物質(zhì)的跨膜運動等與圖中的________(填字母)有關(guān)。(4)葉綠體和線粒體等細(xì)胞器中均有此類似結(jié)構(gòu)，但執(zhí)行的具體功能卻有很大區(qū)別，其原因是由圖中________(填字母)不同所致。(對應(yīng)學(xué)生用書P36)考點1

生物膜的流動鑲嵌模型與生物膜的結(jié)構(gòu)特點和功能特性1.組成成分及其在膜中的分布2．結(jié)構(gòu)特點——流動性(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(dāng)溫度范圍內(nèi)，隨外界溫度升高，膜的流動性增強(qiáng)，但溫度高出一定范圍，則導(dǎo)致膜的破壞。(3)表現(xiàn)①質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗。②變形蟲捕食和運動時偽足的形成。③白細(xì)胞吞噬細(xì)菌。④胞吞與胞吐。⑤載體對相應(yīng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運。⑥受精時細(xì)胞的融合過程。⑦動物細(xì)胞分裂時細(xì)胞膜的縊裂過程。⑧細(xì)胞雜交時的細(xì)胞融合(如人鼠細(xì)胞融合)。⑨興奮在細(xì)胞間傳遞。3．功能特性——選擇透過性(1)表現(xiàn)：植物根對礦質(zhì)元素的選擇性吸收、神經(jīng)細(xì)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?！窘馕觥渴紫纫罁?jù)糖蛋白①的分布判斷Ⅰ為細(xì)胞外，Ⅱ為細(xì)胞內(nèi)，并明確成分②為蛋白，③為磷脂分子。因此尿素作為代謝廢物運輸方向為Ⅱ→Ⅰ，細(xì)胞的信息傳遞與糖蛋白的①有關(guān)，膜的流動性具體表現(xiàn)為磷脂分子和膜蛋白的流動。故A、B、C正確。a、b過程均體現(xiàn)了膜的選擇透過性，D錯誤。【答案】

D【解析】該圖是細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模式圖，圖中①、②、③依次代表糖蛋白、蛋白質(zhì)、磷脂雙分子層。細(xì)胞膜具有一定的流動性，蛋白質(zhì)、磷脂分子及糖蛋白大多數(shù)不是靜止不動的；糖蛋白參與細(xì)胞識別；細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)的分布是不均勻的；③的單分子層面積等于該細(xì)胞細(xì)胞膜面積的兩倍，因為細(xì)胞中除細(xì)胞膜外，還有核膜、線粒體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜等生物膜。【答案】

D2．(2011·合肥)實驗室中鑒別細(xì)胞死活，常用“染色排除法”。例如：用臺盼藍(lán)染色，死細(xì)胞會被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不著色，從而判斷細(xì)胞死活。該實驗所利用的細(xì)胞膜特性或功能是(

)A．進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流B．保護(hù)細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)C．流動性D．選擇透過性【解析】流動性為細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點，選擇透過性為細(xì)胞膜的功能特性?；罴?xì)胞具有選擇透過性，但死細(xì)胞會喪失選擇透過性。【答案】

D3．(2011·臨沂)將兩種海綿動物的細(xì)胞分散成單個的細(xì)胞，再進(jìn)行同種和異種分別混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)只有同種的細(xì)胞才能結(jié)合，其原因是(

)A．兩種海綿細(xì)胞表面糖蛋白的成分不同B．兩種海綿細(xì)胞的脂質(zhì)成分不同C．兩種海綿細(xì)胞的細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)和磷脂種類都不同D．兩種海綿細(xì)胞的細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)不同【解析】細(xì)胞表面的糖蛋白有識別作用，同種生物細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的糖蛋白基本是相同的，故其可相互識別，進(jìn)而可促進(jìn)兩細(xì)胞融合。本題選擇A項?！敬鸢浮?/p>

A考點2

物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式1.跨膜運輸——自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞奖粍舆\輸主動運輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散物質(zhì)運輸方向高濃度→低濃度高濃度→低濃度低濃度→高濃度是否需要載體不需要需要需要是否消耗能量不消耗不消耗消耗2.非跨膜運輸——胞吞與胞吐胞吞(內(nèi)吞)胞吐(外排)條件細(xì)胞攝取或排出大分子和顆粒物質(zhì)的方式原理生物膜的流動性特點物質(zhì)通過小泡轉(zhuǎn)移，需要消耗能量，不需要載體方向細(xì)胞外→內(nèi)細(xì)胞內(nèi)→外實例變形蟲吞食食物顆粒，白細(xì)胞吞噬病菌等胰島B細(xì)胞分泌胰島素典例2(1)(2010·山東理綜)下圖中曲線a、b表示物質(zhì)跨(穿)膜運輸?shù)膬煞N方式，下列表述正確的是(

)A．脂溶性小分子物質(zhì)不能通過方式a運輸B．與方式a有關(guān)的載體蛋白覆蓋于細(xì)胞膜表面C．方式b的最大轉(zhuǎn)運速率與載體蛋白數(shù)量有關(guān)D．抑制細(xì)胞呼吸對方式a和b的轉(zhuǎn)運速率均有影響(2)如圖表示細(xì)胞對大分子物質(zhì)“胞吞”和“胞吐”的過程。下列與此有關(guān)的敘述錯誤的是(

)A．a(chǎn)與b均要以膜的流動性為基礎(chǔ)才可能發(fā)生B．a(chǎn)要有細(xì)胞表面識別和內(nèi)部供能才可能完成C．b表示細(xì)胞分泌的同時會導(dǎo)致膜成分的更新D．b與a分別是細(xì)胞排泄廢物和攝取養(yǎng)分的基本方式【解析】

(1)本題考查了細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)運輸?shù)姆绞脚c特點。分析題目所給曲線圖，可知物質(zhì)a的轉(zhuǎn)運速率與被轉(zhuǎn)運的分子的濃度成正比關(guān)系，可判定為自由擴(kuò)散，物質(zhì)b在被轉(zhuǎn)運的分子達(dá)到一定濃度時，轉(zhuǎn)運速率不再增加，可判定為協(xié)助擴(kuò)散或主動運輸，二者都與載體蛋白數(shù)量有關(guān)。方式a不需要蛋白質(zhì)的參與，脂溶性小分子物質(zhì)由于與細(xì)胞膜同屬于脂類物質(zhì)，因而可通過自由擴(kuò)散方式運輸；抑制細(xì)胞呼吸會對方式b中的主動運輸過程中的轉(zhuǎn)運速率有影響。(2)胞吞和胞吐是膜流動性的具體體現(xiàn)，胞吞是通過膜外表面的糖被識別，消耗能量進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)；細(xì)胞分泌是高爾基體“出芽”形成的囊泡與細(xì)胞膜融合，將大分子物質(zhì)排到膜外，因此，有部分高爾基體膜的成分轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜；細(xì)胞排出廢物和攝取養(yǎng)分的基本方式是利用膜的選擇透過性直接通過細(xì)胞膜，以被動運輸、主動運輸?shù)确绞竭M(jìn)行。【答案】

(1)C

(2)D2．規(guī)律歸納(1)在一定濃度范圍內(nèi)，協(xié)助擴(kuò)散或主動運輸速率不再隨物質(zhì)濃度的增大而加快時，主要是因為細(xì)胞膜上運輸該物質(zhì)的載體蛋白的數(shù)量有限。主動運輸還可能受細(xì)胞內(nèi)能量供應(yīng)的限制。(2)O2濃度是通過影響細(xì)胞呼吸產(chǎn)生能量的多少來影響主動運輸速率的。(3)同一種物質(zhì)進(jìn)出不同細(xì)胞時，運輸方式可能不同，如紅細(xì)胞吸收葡萄糖為協(xié)助擴(kuò)散，小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖則是主動運輸。舉一反三1．(2011·溫州)Na＋、K＋等離子不能通過純粹由磷脂分子構(gòu)成的膜，加入離子通道(蛋白質(zhì))后卻能高速地順著濃度梯度跨過人工膜。這種運輸方式屬于(

)A．主動轉(zhuǎn)運 B．?dāng)U散C．協(xié)助擴(kuò)散 D．胞吞胞吐【解析】需要蛋白質(zhì)參與，且順著濃度梯度跨過人工膜，為協(xié)助擴(kuò)散。【答案】

C2.將某活組織放入適宜的完全營養(yǎng)液中，置于適宜的條件下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中甲、乙兩種離子的濃度保持相等且恒定，定期測得細(xì)胞中兩種離子的含量，得到如圖所示曲線。據(jù)圖分析下列敘述中正確的是(

)A．該組織的細(xì)胞吸收甲、乙兩種離子的方式分別是自由擴(kuò)散和主動運輸B．該組織細(xì)胞運輸離子甲的載體數(shù)量比運輸離子乙的數(shù)量多C．兩種離子均只能從低濃度的一側(cè)運輸?shù)礁邼舛鹊囊粋?cè)D．曲線mn段和ab段表明兩種離子濃度的升高抑制了細(xì)胞的吸收【解析】從圖中可以看出甲、乙曲線隨時間的變化是：細(xì)胞內(nèi)的離子濃度超過細(xì)胞外離子濃度，因此對兩者的吸收都是主動運輸?shù)姆绞?。在相同的時間內(nèi)，甲曲線表示的濃度高于乙曲線，說明甲離子的吸收速率快，主要原因是載體的數(shù)量相對較多。據(jù)圖可知，當(dāng)細(xì)胞外濃度大于細(xì)胞內(nèi)濃度時，也能吸收兩種離子。曲線mn段和ab段兩種離子應(yīng)該是處于平衡的狀態(tài)，而不是抑制細(xì)胞的吸收?！敬鸢浮?/p>

B3.(2011·福州質(zhì)檢)如圖所示為葡萄糖通過紅細(xì)胞膜的速率隨著膜外側(cè)葡萄糖濃度增高而變化的曲線。請據(jù)圖回答下列問題：(1)葡萄糖跨膜速率隨葡萄糖濃度增高而表現(xiàn)的變化情況為_______________________________________________________________。(2)紅細(xì)胞膜的化學(xué)成分中，除磷脂外，含量最多的是________。推測該分子的存在為葡萄糖的運輸提供了特殊途徑，使其速率顯著________。曲線變化也反映出這種速率還受到特殊分子數(shù)量的限制，當(dāng)葡萄糖濃度________時，由于__________________________________，無論膜外側(cè)葡萄糖濃度怎樣增高，葡萄糖分子通過膜的速率將__________________?！窘馕觥恳欢ǚ秶鷥?nèi)，隨著紅細(xì)胞膜外側(cè)葡萄糖濃度的增加，葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的速度加快，但超過一定范圍后(大于c)，由于運輸葡萄糖的載體數(shù)量有限，葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的速度不再增加而維持穩(wěn)定。細(xì)胞膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)，其中磷脂占50%左右、蛋白質(zhì)占40%左右，部分蛋白質(zhì)作為載體蛋白，使葡萄糖的運輸速率加快?！敬鸢浮?/p>

(1)在葡萄糖濃度低于c時，隨葡萄糖濃度增高葡萄糖跨膜速率增大，當(dāng)高于c后趨