2014-2015学年高中生物人教必修一多媒体优质课件+课时作业:第4章+第2、3节生物膜的流动镶嵌模型+物质跨膜运输的方式(4份)

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名称 2014-2015学年高中生物人教必修一多媒体优质课件+课时作业:第4章+第2、3节生物膜的流动镶嵌模型+物质跨膜运输的方式(4份)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 生物学
更新时间 2014-11-23 10:25:55

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课件77张PPT。第2节 生物膜的流动镶嵌模型
第3节 物质跨膜运输的方式一、对生物膜结构的探索历程脂质脂质蛋白质两层蛋白质—脂质—蛋白质流动性流动镶嵌二、生物膜的流动镶嵌模型
1.图中a
2.图中b名称:_____________
地位:膜的基本支架
特点:具有_______名称:___________
位置
特点:大多数蛋白质分子是可以_____的镶在磷脂双分子层的表面
部分或全部_____磷脂双分子层中
_____于整个磷脂双分子层磷脂双分子层流动性蛋白质分子嵌入贯穿运动3.图中c 名称:_______,又叫_____
位置:细胞膜的外表面
作用:保护、润滑和_________等 糖蛋白糖被细胞识别三、物质跨膜运输的方式
1.离子和小分子物质的跨膜运输:2.大分子的运输:
(1)大分子进入细胞的方式:_____。
(2)大分子排出细胞的方式:_____。胞吞胞吐1.思考辨析下列说法的正误。
(1)细胞膜主要是由蛋白质和磷脂组成的,蛋白质在外侧,磷脂分子在内侧。(  )
(2)细胞膜的组成和结构都不是完全固定的。(  )
(3)葡萄糖进入细胞的方式均为主动运输。(  )
(4)需要载体蛋白的跨膜运输方式都需要能量。(  )答案:(1)×。分析:细胞膜的流动镶嵌模型是以磷脂双分子层为基本支架的,蛋白质镶嵌或覆盖或贯穿于磷脂双分子层。
(2)√。分析:细胞膜具有一定的流动性。
(3)×。分析:葡萄糖进入红细胞的跨膜运输方式为协助扩散。
(4)×。分析:协助扩散需要载体蛋白但不需要能量。2.细胞膜具有流动性,这种结构特点是指(  )
A.整个细胞膜具有流动性
B.细胞膜上磷脂分子是静止的,蛋白质分子具有流动性
C.细胞膜上磷脂分子和蛋白质分子都具有流动性
D.细胞膜上蛋白质分子是静止的,磷脂分子具有流动性
【解析】选C。细胞膜的流动性是由于组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都具有流动性所致。3.下图中能正确表示细胞膜中磷脂分子排列方式的是(  )
【解析】选C。磷脂双分子层的亲水端在外侧,疏水端在内侧,如选项C所示。4.变形虫可以吞噬整个细菌,这一事实说明了(  )
A.细胞膜具有选择透过性 B.细胞膜具有一定的流动性
C.细胞膜具有全透性 D.细胞膜具有保护作用
【解析】选B。变形虫吞噬细菌的过程,说明了细胞膜的形态是可变的,说明了细胞膜的流动性。5.生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是(  )
①以磷脂双分子层为基本支架
②蛋白质-脂质-蛋白质的三层结构
③静止的 ④流动的
A.①③   B.②④   C.①④   D.②③
【解析】选C。流动镶嵌模型中认为磷脂双分子层是基本支架,大多数蛋白质分子和磷脂分子都是运动的。6.红细胞吸收葡萄糖的说法正确的是(  )
A.从低浓度到高浓度
B.需要能量供应
C.既需要载体蛋白也需要能量
D.需要载体蛋白协助
【解析】选D。葡萄糖进入红细胞的跨膜运输方式为协助扩散,需要载体蛋白而不需要能量,只能从高浓度到低浓度。7.有一种物质能顺浓度梯度进出细胞膜,但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双层膜。这种物质出入细胞膜的方式最可能是(  )
A.自由扩散 B.协助扩散
C.主动运输 D.胞吞、胞吐
【解析】选B。顺浓度梯度的跨膜运输方式有自由扩散和协助扩散两种,其中需要载体蛋白的是协助扩散。一、细胞膜的结构模型和功能关系1.细胞膜的结构特性——流动性:
(1)结构基础:图中的a磷脂分子和b蛋白质分子是运动的。
(2)生理意义:保证了细胞的物质运输、信息交流、分裂和融合等正常生命活动的进行。
(3)表现:分泌蛋白的分泌、细胞膜厚度的改变、动物细胞吸水膨胀、失水皱缩等,都体现了细胞膜的流动性。2.功能特性——选择透过性:
(1)含义:水分子可以自由通过磷脂双分子层,细胞需要的离子和小分子可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
(2)原因:某些离子和分子不能透过细胞膜的磷脂双分子层,与细胞膜上载体蛋白的专一性有关,如图中物质A、B有相应的载体蛋白,而物质C没有相应的载体蛋白。3.结构特点和功能特性的关系:
细胞膜的流动性是其选择透过性的基础。具有流动性才能表现出选择透过性。例如,蛋白质分子充当载体,只有蛋白质分子运动了,才能运输物质。【点拨】
(1)可以通过细胞膜的选择透过性来判断细胞的死活,若大分子染料(健那绿除外)进入细胞则细胞已经死亡。
(2)蛋白质的数量和种类的多少,反映了膜功能的复杂程度。因为蛋白质是物质运输的载体或是信息交流的受体,决定了细胞与外界进行物质交换和信息交流。【微思考】
(1)细胞膜能够完成细胞与外界的物质交换和信息传递,它们分别是以哪种蛋白质为基础的?
提示:载体蛋白的存在充分体现了细胞膜对外界物质具有选择性,糖蛋白与细胞间信息识别有关,是细胞间信息交流的基础。(2)细胞膜的结构特点和功能特性都是在物质交换的情况下才能体现的吗?
提示:不是,流动性是细胞膜结构的固有属性,无论细胞是否与外界发生物质交换关系,流动性总是存在的,而选择透过性只在物质交换时才能体现出来。1.(细胞膜的组成和结构)下图是细胞膜的亚显微结构模式图,①~③表示构成细胞膜的物质,下列有关说法错误的是(  )A.①只位于细胞膜外侧
B.②表示蛋白质分子
C.②③分子都是可以运动的
D.细胞膜的功能特性与③分子无关【解题关键】根据各种物质在细胞膜中的位置及分布,明确图中①②③的物质组成及在细胞膜中的地位和作用。
【解析】选D。①糖蛋白具有细胞识别的作用,位于细胞膜外侧;②是蛋白质分子,③是磷脂分子,两者在细胞膜中都是可以运动的;细胞膜结构特点的流动性是细胞膜功能特性选择透过性的基础。2.(生物膜的结构和功能特点)下图为细胞膜的亚显微结构和部分功能示意图,请据图回答:
(1)结构②是构成细胞膜的基本支架,其名称是  。
(2)构成细胞膜的结构②和③大多是可以运动的,这说明细胞膜的结构特点是具有        。(3)细胞膜的功能特点是     。
(4)叶绿体、线粒体、高尔基体等细胞器中均有与此相似的结构,但执行的具体功能却有很大区别,其主要原因在于膜结构上的     不同。细胞中核膜、各种细胞器的膜及细胞膜统称为        。
【解题关键】解答本题的关键是在明确图中各部分代表的物质后,理解所有生物膜在结构上和功能上的类似特点。【解析】(1)磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架,蛋白质分子分布在其中。
(2)磷脂分子和蛋白质分子的运动性是细胞膜结构上流动性的基础。
(3)细胞在吸收物质上具有选择性,这与细胞膜上蛋白质的种类和数量有关。
(4)细胞膜与其他生物膜在物质组成上是类似的,而膜的功能复杂程度是与膜上蛋白质的种类和数量密切相关的;各种生物膜共同组成了生物膜系统。答案:(1)磷脂双分子层
(2)一定的流动性
(3)选择透过性
(4)蛋白质 生物膜系统【延伸探究】
(1)题1图示结构中通过哪一种物质来判断细胞膜的内外?
提示:①糖蛋白,只分布在细胞膜的外侧。
(2)若将题2所示的结构用丙酮提取所含主要成分,放在空气—水界面上,哪种成分所占面积最大?
提示:②磷脂双分子层。磷脂分子的头部是亲水性的,尾部是疏水性的,在空气—水界面上单层排布,其面积约为该结构的2倍,所以②磷脂双分子层所占面积最大。【变式训练】
1.下图为细胞膜的流动镶嵌模型,有关叙述不正确的是(  )
A.①由蛋白质和多糖组成
B.①与细胞表面的识别作用有关
C.②是构成细胞膜的基本支架
D.细胞膜的选择透过性与①的种类和数量有关【解析】选D。图中①表示糖蛋白,它分布在细胞膜的外侧,具有细胞识别的作用;②是磷脂双分子层,它是构成细胞膜的基本支架;细胞膜的选择透过性与细胞膜上的载体蛋白有密切的关系,载体蛋白对应于图中的③。2.提取细胞中的磷脂分子,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为细胞表面积的2倍,这种细胞材料最可能是(  )
A.人的成熟红细胞
B.人的口腔上皮细胞
C.洋葱鳞片叶表皮细胞
D.以上3种细胞均可以
【解析】选A。细胞膜是由两层磷脂分子组成的,通过题干描述可知,此细胞中只含有细胞膜一种生物膜,人的成熟红细胞符合。二、物质进出细胞运输方式的比较
1.小分子物质进出细胞的运输方式:
(1)被动运输:(2)主动运输。
①特点:一般为逆浓度梯度运输,需要能量和载体蛋白,能够体现细胞膜的选择透过性。如下图所示:②实例:小肠绒毛上皮细胞对K+、Na+、葡萄糖、氨基酸等营养物质的吸收。
③意义:主动运输能够保证活细胞按生命活动的需要,主动地选择吸收所需要的营养物质,排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质,对于活细胞完成各项生命活动有重要作用。2.大分子物质进出细胞:
(1)方式:胞吞、胞吐。
(2)特点:①与细胞内物质浓度无关;②不需要载体蛋白;
③需要能量的供应;④结构基础依赖于细胞膜的流动性。
(3)实例:白细胞吞噬细菌、分泌蛋白的合成和分泌过程等。【点拨】
(1)载体蛋白具有特异性,运输不同物质所需要的载体蛋白不同,不同细胞膜上的载体蛋白的种类和数量也不同。
(2)葡萄糖进入红细胞的跨膜运输方式为协助扩散,而进入其他细胞则是主动运输。【微思考】
(1)结合主动运输所需要的条件分析,影响真核细胞主动运输的细胞器主要有哪些?
提示:核糖体和线粒体。载体蛋白的合成与核糖体有关,线粒体提供能量。(2)物质进出细胞的方式中,需要载体蛋白的一定需要能量吗?不需要载体蛋白的一定不需要能量吗?举例说明。
提示:需要载体蛋白的运输方式不一定需要能量,如协助扩散;不需要载体蛋白的不一定不需要能量,如胞吞、胞吐需要能量,但不需要载体蛋白。
(3)大分子物质通过胞吞和胞吐的方式进出细胞穿过了几层膜结构?
提示:0层。胞吞、胞吐是通过膜的融合来实现的,没有穿膜。1.(小分子物质进出细胞的方式)物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。下图为几种物质跨膜运输方式的示意图,请判断有关叙述中不正确的是(  )A.组成细胞膜的A、B两种物质通常不是静止的
B.丙物质跨膜运输方式中物质一般由低浓度一侧向高浓度一侧运输
C.甲、乙、丙三种物质跨膜运输方式对于维持活细胞正常的生命活动均有重要意义
D.胆固醇跨膜运输以甲的方式进行是B物质的缘故【解题关键】解答本题时通过图示中所示的条件,如图中B是载体蛋白,丙方式中需要能量等来判断物质的运输方式。
【解析】选D。组成细胞膜的物质大多数是能够运动的;丙跨膜运输方式需要载体蛋白和能量,为主动运输,一般是从低浓度一侧移向高浓度的一侧;细胞中的各种跨膜运输方式对维持细胞生命活动都是必不可少的;胆固醇跨膜方式为自由扩散,不需要B的参与。2.(大分子物质进出细胞的方式)新生儿的小肠上皮细胞通过消耗ATP,可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白、半乳糖和葡萄糖等。母乳中的营养蛋白可以被消化吸收。免疫球蛋白在新生儿消化道中不能被分解的原因及被吸收到血液中的方式可能是
(  )
A.新生儿的消化系统发育不完全,无消化蛋白质的能力;胞吞方式吸收
B.母乳中含有抑制免疫球蛋白分解的某些物质;胞吞方式吸收
C.新生儿的消化系统中含有抑制蛋白质分解的某种物质;主动运输方式吸收
D.母乳中含有一定量的ATP,可为新生儿提供物质吸收的能量;胞吞方式吸收【解题关键】解答本题的关键是明确人体消化系统中的消化机理和大分子物质进出细胞的方式。
【解析】选B。消化道内含有蛋白酶会将免疫球蛋白分解掉,而婴儿能直接吸收说明免疫球蛋白没有被分解;作为大分子物质,免疫球蛋白进入细胞的方式应为胞吞。【延伸探究】
(1)当某个细胞的核糖体受损,题1中的哪种跨膜运输方式会受到影响?并说明原因。
提示:乙、丙。核糖体能合成蛋白质,需要载体蛋白协助的运输方式受影响。
(2)题2中葡萄糖和半乳糖被吸收需要的载体蛋白种类相同吗?为什么?
提示:不相同。因为载体蛋白具有特异性。【方法规律】判断跨膜运输方式的方法
(1)
(2)根据物质运输的方向:逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。【变式训练】
1.如图表示细胞对大分子物质通过“膜泡”
运输的过程。下列与此有关的叙述错误的
是(  )
A.要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
B.a、b可实现膜成分的更新
C.该图解可以证明生物膜具有一定的流动性
D.b与a分别是所有细胞排泄废物和摄取养分的基本方式【解析】选D。胞吞需要有细胞的识别,生命活动需要的物质才能通过胞吞进入细胞;此过程中涉及膜的融合导致成分的更新,膜的融合利用了细胞膜的流动性;b与a为大分子物质进出细胞的方式,小分子物质进出细胞是通过自由扩散、协助扩散和主动运输。2.如图为物质进出细胞的两种方式,对该图的正确理解是
(  )
A.Ⅰ和Ⅱ分别表示协助扩散和主动运输
B.Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐
C.葡萄糖、性激素是以方式Ⅱ进入细胞的
D.水、二氧化碳、氧气是以方式Ⅰ进入细胞的【解析】选D。图Ⅰ中细胞膜上有载体蛋白,但相应物质进入细胞不需要载体蛋白,所以表示的运输方式为自由扩散,水、二氧化碳和氧气都是通过此种方式进出细胞的;图Ⅱ中物质的运输过程既需要载体蛋白也需要能量,对应的运输方式为主动运输,其中葡萄糖除了进入红细胞外,进入其他细胞均为该方式。性激素为脂溶性物质,是以自由扩散的形式进出细胞的,而胞吞和胞吐是大分子物质进出细胞的方式。三、影响物质跨膜运输的因素
1.物质浓度:分析:
(1)图甲表示的运输方式为自由扩散,因为图甲中物质的运输速率只与物质的浓度相关。
(2)图乙可以表示协助扩散或主动运输,因为图乙物质的运输速率不仅与物质浓度相关,还受膜上载体蛋白数量的影响,其中a点之后运输速率不再上升的原因是膜上载体蛋白数量有限,若是主动运输还与能量有关。2.O2浓度:
(1)影响途径。
O2的多少会影响细胞的呼吸,当氧气浓度上升时有氧呼吸增强,释放出的能量会更多。(2)曲线代表的运输方式。
①图丙可以表示自由扩散或协助扩散的方式,因为它们的运输速率与能量多少无关。
②图丁可以表示主动运输的方式,因为它的运输速率与能量的多少相关;其中b点之后运输速率不再改变的原因是膜上载体蛋白数量有限。【点拨】
(1)O2浓度只对主动运输有影响。曲线的起始点不能为“0”,因为当O2浓度为0时,细胞能进行无氧呼吸释放能量为主动运输供能。
(2)需要载体蛋白的运输方式包括协助扩散和主动运输,存在着饱和现象,由于载体蛋白数量有限,运输速率不会一直随能量的增加而增加。【拓展深化】物质运输的影响因素总结
温度
影响
通过以上叙述将影响物质运输速率的因素总结如下:
影响因素生物膜的流动性
酶活性进而影响细胞呼吸强度影响 物质运输速率外界因素
内部因素:载体蛋白数量物质浓度
温度
O2浓度【微思考】
(1)若是用坐标系表示能量的供应与主动运输速率的关系,如何表示?
提示:(2)下图中物质运输可以用于表示哪种运输方式?为什么?
提示:该物质的运输方式为主动运输,因为物质可以从低浓度运向高浓度。1.(影响物质运输方式曲线的判断)科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系,分别用图中四条曲线表示,在研究具体的物质X时,发现与曲线②和④相符。细胞膜运输物质X的方式是(  )
A.主动运输  B.协助扩散  C.自由扩散  D.胞吐【解题关键】解答本题可从以下三方面进行分析:
(1)明确曲线表示的是物质浓度和O2浓度对物质运输速率的影响。
(2)回忆选项中跨膜运输方式适用的物质和需要的条件。
(3)综合分析每条曲线对应的跨膜运输方式。【解析】选A。逐条曲线分析如下:曲线①说明运输速率与物质浓度成正比关系,不受其他因素的限制,应为自由扩散;曲线②在一定浓度范围内,随物质浓度升高运输速率加快,当达到一定程度后,由于受到载体蛋白数量的限制,运输速率不再上升,而保持稳定,说明这种运输需要载体蛋白,不是自由扩散,可能是协助扩散或主动运输;曲线③运输速率与氧气浓度无关,而氧气浓度的高低影响能量的产生进而影响主动运输的速率,说明这种方式不是主动运输,有可能是自由扩散或协助扩散;曲线④运输速率与氧气浓度有关,说明这个过程需要能量。综合②④,物质X的运输方式只能是主动运输。2.(氧气浓度对不同运输方式运输速率的影
响)图中曲线a、b表示分子跨膜运输速率与
O2浓度的关系,下列分析不正确的是(  )
A.曲线a代表被动运输,曲线b代表主动运输
B.曲线a代表的分子跨膜运输一定不需要载体蛋白
C.曲线b转运速率达到饱和的原因是细胞膜上载体蛋白数量有限
D.温度可影响生物膜的流动性从而对曲线a、b的转运速率均有影响【解题关键】解答本题的关键是明确不同的运输方式是否需要能量,O2的多少会影响细胞呼吸产生能量的多少。
【解析】选B。曲线a表示的是不需要能量的运输方式——被动运输,曲线b是需要能量的运输方式——主动运输;其中a所代表的被动运输中的协助扩散是需要载体蛋白的;在能量供应增加的过程中物质运输达到了饱和,是受膜上载体蛋白数量有限所致;温度会影响分子的运动,所以对各种跨膜运输方式都会有影响。【延伸探究】
(1)人体成熟的红细胞吸收葡萄糖应该用题1中的哪些曲线
表示?为什么?
提示:曲线②③。人成熟红细胞以协助扩散的方式吸收葡萄糖,运输速率受载体蛋白限制,不受能量(或O2浓度)影响。
(2)若将题2图的横坐标换为物质浓度,则b代表哪种运输方式?
提示:主动运输或协助扩散。【变式训练】图中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,下列表述正确的是(  )
A.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响【解析】选C。脂溶性小分子物质通过自由扩散运输,故A项错误。由于a曲线表示自由扩散,自由扩散中没有载体蛋白的参与,故B项错误。b曲线表示协助扩散或主动运输,自由扩散和协助扩散都不消耗能量,故D项错误。协助扩散或主动运输与载体蛋白有关,在被转运分子的浓度足够大的情况下,载体蛋白数量的多少决定某物质的最大转运速率,故C项正确。课题:柱形图类题目——物质跨膜运输方式
【示范案例】在法囊藻的细胞液中,
各种离子浓度的分析表明细胞液中
的成分与海水的成分有很大差异。
如右图所示,阴影部分代表法囊藻
细胞液中离子的浓度,未涂阴影的
部分代表海水中离子的浓度。(1)K+和Cl-在细胞内积累,而Na+等在细胞液中的含量低于海水中的含量,这表明           ,从结构基础上分析,原因是               。
(2)K+和Cl-进入细胞的运输方向是          ,这种运输方式叫          ,这种运输方式需要的两个基本条件是        和  。【审题】模板构建·思路导引
明标┄→图中横坐标表示不同离子,纵坐标表示法囊藻细胞液中和海水中离子浓度
析柱┄→柱形图各柱体的高低表示相应离子浓度的高低,通过比较同种离子两种柱体的高低可以判断出法囊藻细胞内外离子浓度的高低
联知┄→根据上述关系分析,可联系物质跨膜运输的三种方式,结合运输方向与浓度大小的关系来具体判断【答题】规范答案·警示失误
(1)细胞对各种离子的吸收具有选择性,细胞膜上运输各种无机盐离子的载体蛋白的种类和数量不同
错答:细胞膜上载体蛋白的种类不同
错因:不能正确获取图中信息,只注意到离子吸收与载体蛋白有关,却忽视了离子吸收的“选择性”。
(2)从低浓度到高浓度 主动运输 载体蛋白 能量
错答:第一空答为从高浓度到低浓度
错因:不能正确判断柱体高低所代表的含义。【解析】(1)法囊藻细胞液中各种离子的浓度与海水中离子的浓度是不成比例的,这是由于细胞对各种离子的需求量不同,也说明细胞对各种离子的吸收具有选择性,其结构基础是细胞膜上运输各种离子的载体蛋白的种类和数量不同。(2)根据柱形图所表示的细胞内外两种离子浓度高低情况可知,K+和Cl-进入细胞均是逆浓度梯度,即由低浓度到高浓度,这种方式为主动运输,必须有载体蛋白和能量参与才能完成。【类题试解】图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。其中通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度差异的物质是(  )
A.Na+   B.K+   C.胰岛素   D.CO2【解析】选B。图乙表示由细胞外向细胞内进行主动运输的过程。图甲中Na+细胞外浓度高于细胞内,主动运输的方向是由细胞内向细胞外;K+细胞内浓度高于细胞外,主动运输的方向是由细胞外向细胞内;胰岛素以胞吐的方式排到细胞外;CO2通过自由扩散排到细胞外。课件30张PPT。第2节 生物膜的流动镶嵌模型其他……【思考】用结构和功能相适应的观点分析,用哪种材料做细胞膜更适合体现细胞膜的功能?为什么?弹力布三种材料中弹力布较适合做模型中的细胞膜。【分析】作为细胞膜要满足下列几个条件:
①能作为细胞这一系统的边界;
②能让一部分物质透过;
③具有一定的弹性。【思考与讨论】弹力布能完全表现细胞膜的功能吗?弹力布1.生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。(重点)
2.探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。(难点) 1.19世纪末,欧文顿(E.Overton)发现:不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜一、对生物膜结构的探索历程【思考】欧文顿的实验发现了什么?2.20世纪初,科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来,并且发现细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解,也会被蛋白酶分解。 【思考】从资料2中我们可以知道细胞膜的主要成分是什么?脂质和蛋白质3.1925年,两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气-水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。推论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层!思考:通过实验现象可以得到怎样的推论? 细胞膜的两侧都有水环境存在,同学们尝试着大胆的推测和想像一下,在这样的环境中,磷脂分子在细胞膜中是怎样排布的呢?【推测】尾部
疏水端头部
亲水端磷脂分子ABC水水√4.1959年,罗伯特森
(J. D. Robertson )用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜电镜下的照片,显示暗-亮-暗三层结构。【思考】三层结构中暗指的是什么?亮又指的是什么?【思考】“三明治”结构模型有什么不足?1.把生物膜描述为静态的刚性结构,这显然与膜功能的多样性相矛盾。
2.细胞的生长、变形虫的变形运动、白细胞吞噬病菌等这些现象无法解释。5.1970年荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验细胞膜具有流动性体现细胞膜流动性的实例还有分泌蛋白的分泌、植物细胞的质壁分离与复原等。【思考】实验结果说明了什么? 6.1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型——流动镶嵌模型,为多数人所接受。流动镶嵌模型【例1】科学家将细胞膜中的磷脂成分提取出来,并
将它在“空气-水”界面上铺成单分子层,发现这个
单分子层的表面积相当于原细胞膜表面积的两倍。这
说明磷脂分子在细胞膜上的分布状况是( )
A.单层排列 B.均匀稀疏排列
C.双层排列 D.均匀紧密排列C【解析】由于构成细胞膜的磷脂呈双层排列,因此将细胞膜中的磷脂成分提取出来铺成单分子层,单分子层的表面积相当于原细胞膜表面积的两倍。【解题关键】分析单分子层的表面积和原细胞膜表面积的关系。1.生物膜的基本支架:磷脂双分子层(亲水性头部朝向外侧,疏水性尾部朝向内侧)。二、流动镶嵌模型的基本内容2.蛋白质分子存在形态:3.生物膜的结构特点:有镶在表面、嵌入、横跨三种,
外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被,体现了生物膜的不对称性。(糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系)一定的流动性
(磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的)。要分清糖链和糖蛋白。【例2】如图是细胞膜的亚显微结构模式图,①~③
表示构成细胞膜的物质,下列有关说法错误的是( )

A.细胞之间的相互识别与①有关
B.②表示蛋白质分子
C.②③分子大都是可以运动的
D.细胞膜的功能特性与③分子无关D【解析】细胞膜的主要成分为②蛋白质和构成基本支架的③磷脂双分子层;②③大都是不断运动的,是细胞膜流动性的基础,①糖蛋白具有识别等作用;细胞膜的结构特点是功能特性的基础。 【解题关键】识别图中各部分结构和名称。【警示】(1)糖被只分布在细胞膜外表面。这是判断物质进还是出细胞膜的标志。
(2)由于蛋白质具有结构特异性和功能多样性,因此膜的不同部位尽管结构一样,但功能可能不一样。
(3)具有一定的流动性是细胞膜的结构特点;选择透过性是细胞膜的功能特点。基本支架具有流动性有的横跨整个磷脂双分子层生物膜大多数可以运动生物膜具有的结构特点: 磷脂双分子层蛋白质分子部分镶在磷脂双分子层表面部分或全部嵌入磷脂双分子层中流动性成分成分1.生物膜的“蛋白质-脂质-蛋白质”静态结构模
型不能解释下列哪种现象(  )
A.细胞膜是细胞的边界
B.溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜
C.变形虫做变形运动
D.细胞膜中磷脂分子呈双层排列在膜中【解析】“蛋白质—脂质—蛋白质”静态结构模型,不能解释变形虫的变形运动,因为变形运动体现细胞膜的流动性。C2.一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来,
进入一相邻细胞的叶绿体基质内,共穿过的生物膜
层数是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
3.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血
型的决定有着密切关系的化学物质是( )
A.糖蛋白 B.磷脂 C.脂肪 D.核酸BA4.在美国梅奥诊所工作的华人科学家陈贤明研究员和他的同事,利用体外胆管上皮细胞感染模型,分析了隐孢子虫的子孢子进入细胞内的全过程。结果发现,隐孢子虫的子孢子侵入宿主细胞膜内时,会诱发大量宿主细胞膜载体及水通道聚集,导致膜局部快速水内流,从而促使局部细胞膜伸展突起。据此回答:(1)上述材料说明细胞膜的结构具有 特性。
(2)下列哪些现象与细胞膜伸展突起相关 (? )
A.肿瘤细胞的浸润转移????????B.白细胞吞噬异物
C.葡萄糖进入小肠上皮细胞??? D.抗体的分泌
(3)若要进一步证明水的快速内流是细胞膜水通道蛋白开放所致,可另设计一组对照实验,用 对
_______进行处理。答案:(1)一定的流动性? (2)A、B、D? (3)蛋白质抑制剂???? 水通道蛋白【解析】(1)从题中所给材料可知,细胞膜受到刺激可使细胞膜伸展突起,说明细胞膜具有一定的流动性。(2)肿瘤细胞的浸润转移,需进行变形运动;白细胞吞食异物,细胞膜要伸出伪足将异物包裹;抗体的分泌,细胞膜要出芽进行胞吐,都与细胞膜伸展突起相关。葡萄糖进入小肠上皮细胞是通过细胞膜上的载体的主动运输进行的,与上皮细胞细胞膜伸展突起无关。(3)要证明水的快速内流是水通道蛋白开放所致,自变量是细胞膜上水通道蛋白开放与否,因变量是否大量进入细胞,因此,用蛋白质抑制剂抑制水通道蛋白的活性作为对照即可。谨言慎行,多为对方留一些余地,余地是相互的,留给别人的同时,也留给了自己。课件27张PPT。第3节 物质跨膜运输的方式【思考】细胞膜的结构特点?功能特点? 扩散(diffusion):溶质分子从高浓度一侧向低浓度一侧转移 ,直到均匀分布的现象。1.物质跨膜运输的方式。(重点)
2.主动运输的过程特点。(难点)一、被动运输被动运输:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散方式。自由扩散:协助扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞。进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。【思考】被动运输的动力来自什么? 自由扩散(free diffusion)特点:
从高浓度到低浓度;
不需要载体蛋白的协助;
不需要能量。
如:水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等。扩散速率无最大值。协助扩散 (facilitated diffusion)特点:
从高浓度到低浓度;
需要载体蛋白的协助;
不需要能量。
例如,葡萄糖进入红细胞。 协助扩散与主动运输的速率有最大值。【例1】物质出入细胞的方式中,自由扩散区别于
协助扩散的是( )
A.由高浓度向低浓度扩散 B.需要载体蛋白
C.由低浓度向高浓度扩散 D.不需要载体蛋白【解题关键】本题考查的是自由扩散与协助扩散的区别,注意自由扩散不同于协助扩散的条件:不需要载体蛋白。
【解析】选D。自由扩散与协助扩散相同之处是物质顺浓度梯度运输,都不需要能量;不同之处表现在自由扩散不需要载体蛋白,而协助扩散需要。思考:被动运输方式的判断被动运输从高浓度向低浓度运输相同点不同点是否需要载体蛋白需要协助扩散不需要自由扩散二、主动运输特点:
从低浓度到高浓度;
需要载体蛋白的协助;
需要能量(ATP)。
如:Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜;葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞。 载体蛋白具有专一性。【思考】影响主动运输的因素是什么?小分子物质跨膜运输三种方式的比较不需要需要需要不消耗不消耗消耗 O2、CO2、
H2O、甘油、
乙醇、苯葡萄糖进
入红细胞Na+ 、K+、Ca2+
等离子通过细胞膜;小肠吸收葡萄糖、氨基酸。【例2】如图为某分子跨膜运输的示意图,由图可知,
该分子的转运方式是( )
A.自由扩散 B.协助扩散
C.被动运输 D.主动运输【解题关键】主动运输的过程特点。
【解析】由图示可知该物质可由低浓度向高浓度跨膜运输,并且需要载体蛋白和能量,所以应为主动运输。D 【方法技巧】三种运输方式的判断:
(1)是否消耗能量:只要运输耗能则为主动运输。(2)是否顺浓度梯度:只要是低浓度到高浓度,就是主动运输。
(3)是否需要载体:不需要载体就是自由扩散。需要载体则通过浓度、能量进一步判断。三、大分子物质的运输细胞摄取大分子——胞吞作用【思考】胞吞需要消耗能量吗?细胞外排大分子——胞吐作用【思考】胞吐需要消耗能量吗?【例3】如图所示不能够表达的生理过程是( )
A.肾小管细胞分泌K+
B.胰岛B细胞分泌胰岛素
C.垂体细胞分泌生长激素
D.肠腺细胞分泌肠液 【解题关键】识图并结合选项逐一分析。
【解析】题图是胞吐的过程,胰岛素、生长激素、肠液中的消化酶都属于分泌蛋白,分泌蛋白的分泌都通过此种方式排到细胞外,而K+的分泌属于主动运输过程。A协助扩散自由扩散物质的跨膜运输方式主动运输小分子物质 大分子物质 胞吞 胞吐顺浓度梯度被动运输1.人红细胞中的K+浓度比血浆中高30倍,而Na+浓度
却只有血浆的1/6,合理的解释是( )
A.细胞膜对K+、Na+的特异性吸收
B.人体对K+、Na+需求不同
C.细胞膜的主动选择吸收
D.红细胞中无细胞核CNO3-2.图中是胡萝卜在不同的含氧情况下从KNO3溶液中
吸收K+和NO3-的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸
收量不同的因素分别是 ( )B ACA.载体数量、能量
B.能量、载体数量
C.载体数量、离子浓度
D.能量、离子浓度含氧量运输速度 B3.红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是( )
A.都可以从低浓度一侧到高浓度一侧
B.都需要供给ATP
C.都需要载体协助
D.既需要载体协助又需要消耗能量C(1)红细胞吸收K+和O2的方式分别属于__和__。
(2)物质出入细胞能够消耗能量的是___,称为 运
输。
(3)物质出入细胞需要载体但不需要能量的是___,称
为 扩散。 3 14.根据下图,完成下列小题。3 2 主动协助人之所以犯错误,不是因为他们不懂,而是他们自以为什么都懂。温馨提示:
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课时提升作业(十三)
 生物膜的流动镶嵌模型
  物质跨膜运输的方式
(20分钟 50分)
一、选择题(共9小题,每小题4分,共36分)
1.下列关于生物膜结构探索历程的说法中,不正确的是(  )
A.最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的
B.三层结构模型认为生物膜为静态的结构
C.流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的
D.三层结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的
【解析】选D。三层结构模型认为生物膜结构是蛋白质—脂质—蛋白质,认为蛋白质分布是均匀的、固定的。
2.科学家通过实验发现:将分散的小鼠组织细胞和人组织细胞进行混合培养,同种细胞之间会出现“识别”现象,最终导致小鼠组织细胞黏连在一起,人组织细胞黏连在一起,对此现象合理的解释是(  )
A.两种细胞膜所含的主要成分不一样
B.两种细胞膜的结构不一样
C.两种细胞膜上糖蛋白的种类不一样
D.两种细胞所需要的营养物质不一样
【解析】选C。糖蛋白起识别作用,两种细胞膜之所以不会黏连在一起,就是糖蛋白不同所致。
3.(2014·衡水高一检测)构成生物膜的成分之一是磷脂分子,下图是用磷脂分子制备的一种人工膜,下列说法正确的是(  )
A.该球体中间可包裹脂类物质
B.磷脂分子的“头”部是疏水基团
C.磷脂分子在膜上是静止不动的
D.生物膜也由单层磷脂分子构成
【解析】选A。磷脂分子的头部为亲水基团,尾部为疏水基团,所以图中所示的球体中间包裹疏水性物质;磷脂分子在细胞膜上是双层存在的,并且是运动的。
【方法规律】磷脂分子层排布的规律
磷脂分子有疏水端和亲水端,根据相似相溶的原理会出现磷脂分子头部对应的是水溶液,而尾部对应的是脂溶性物质。
(1)球形膜。
①若人工膜的内侧和外侧均为水溶液,则此时必须是双层磷脂分子,和细胞膜的结构组成相同。
②若人工膜的内侧为脂溶性物质,外侧为水溶液,则为单层磷脂分子,如上题中所示。
(2)单层膜结构(非球形)。
①若放在水溶液中,则此时亲水端与水接触,如图所示:
②若放在脂溶性溶液中,则此时疏水端与液面接触,如图所示:
4.能体现细胞膜具有流动性的实例是(  )
①高尔基体膜形成的小泡与细胞膜融合
②吞噬细胞吞噬病毒
③小肠绒毛上皮细胞吸收K+
④核糖体上合成的蛋白质进入细胞核
⑤变形虫伸出伪足运动
A.①②③ B.①②⑤
C.②③④ D.①④⑤
【解题关键】在区分能否体现细胞膜流动性时,关键是看细胞膜的形态是否发生了变化,这种变化一定是由蛋白质分子和磷脂分子的运动所致。
【解析】选B。膜的融合就是细胞膜流动性最好的体现,如人鼠细胞膜的融合;胞吞也是膜的融合;变形虫伸出伪足运动说明细胞膜是动态的;而K+的吸收是小分子物质进入细胞的实例,与膜融合无关,蛋白质进入细胞核经过的是核孔。
5.(2014·天津高一检测)主动运输不同于自由扩散的特点是(  )
①高浓度→低浓度 ②低浓度→高浓度
③需要载体蛋白协助 ④不需要载体蛋白协助
⑤消耗细胞内的能量 ⑥不消耗细胞内的能量
A.①④⑥ B.②③⑥ C.①④⑤ D.②③⑤
【解析】选D。自由扩散是由于浓度差引起的运输方式,而主动运输是根据生命活动的需要而吸收物质,它可以从低浓度到高浓度,同时需要载体蛋白和能量。
6.如图表示一个动物细胞内外不同离子的相对浓度,由图分析可知维持细胞内外浓度依靠(  )
A.自由扩散 B.主动运输
C.协助扩散 D.渗透作用
【解析】选B。能够维持细胞内外离子的浓度差,说明物质跨膜运输的方式是主动运输。
【误区警示】本题中是对运输作用最终结果的影响。而不是对运输速率的影响。虽然主动运输和协助扩散都需要载体蛋白,载体蛋白都会影响运输速率,但协助扩散不会逆浓度运输。
7.甲、乙两种物质分别依赖自由扩散和协助扩散进入细胞,如果以人工合成的无蛋白质的磷脂双分子膜代替细胞膜,并维持其他条件不变,则(  )
A.甲运输被促进 B.乙运输被促进
C.甲运输被抑制 D.乙运输被抑制
【解析】选D。自由扩散条件是浓度差,而协助扩散的条件是浓度差和载体蛋白,所以在无蛋白质的磷脂双分子膜中协助扩散会被抑制。
【变式训练】下列物质通过细胞膜时需要载体蛋白的是(  )
A.水分子进入根毛细胞
B.氧气进入肺泡
C.二氧化碳进入毛细血管
D.K+被吸收进入小肠绒毛上皮细胞
【解析】选D。自由扩散的运输方式不需要载体蛋白,如水分子、氧气、二氧化碳进入细胞;K+进入细胞的方式为主动运输,需要载体蛋白。
8.实验证明,饭后肠腔中葡萄糖浓度高于血糖浓度时,葡萄糖可以顺浓度梯度被吸收;当肠腔中葡萄糖浓度下降至显著低于血糖浓度时,葡萄糖仍能被迅速吸收。小肠绒毛上皮细胞主要以哪种方式吸收葡萄糖(  )
A.自由扩散 B.协助扩散
C.主动运输 D.胞吞
【解析】选C。能从低浓度一侧运向高浓度一侧的方式,只有主动运输。
9.(2014·三明高一检测)将酶、抗体、核酸等生物大分子或小分子药物用磷脂制成的微球体包裹后,更容易运输到患病部位的细胞中,这是因为(  )
A.微球体能将生物大分子药物水解成小分子药物
B.生物膜具有半透性,优先让生物大分子物质通过
C.磷脂双分子层是生物膜的基本支架,且具有一定的流动性
D.生物膜具有选择透过性,能够允许对细胞有益的物质进入
【解析】选C。包裹生物大分子或小分子药物的微球体是用磷脂制成的,能与患病部位的细胞膜融合,而生物膜之间的融合是建立在膜的流动性和磷脂双分子层的基本支架基础之上的,将携带的生物大分子或小分子药物运入细胞内,达到治疗效果。
二、非选择题(共14分)
10.美国的两位科学家在细胞膜通道(水通道和离子通道)方面做出了开创性贡献。这项研究对彻底揭开水和离子跨膜运输的机理有重大的意义。下图1是生物膜的结构模型示意图,图2表示某种分子跨膜运输的过程图解。请据图回答下列问题:
(1)水通道和离子通道实际上是指图1中的    (填序号),生物膜的流动镶嵌模型认为,图中[  ]    构成了膜的基本支架。
(2)图1中与细胞识别有关的结构是[  ]    ;叶绿体和线粒体等细胞器中均具有生物膜结构,但它们的具体功能却有很大的区别,究其原因是由于[  ]        不同所致。
(3)图2中b代表的是    ,a可能是    。
(4)图2中物质运输的方式是  ,判断的主要依据是
①          ;②  。
【解析】(1)水通道和离子通道的化学本质是蛋白质分子,对应图1中的③,磷脂分子构成了膜的基本支架。
(2)图1中的①代表的是糖蛋白,具有识别作用;膜的功能复杂程度是由细胞膜上蛋白质的种类和数量决定的。
(3)(4)图2中所示的运输方式为主动运输,需要能量(b)和载体蛋白(a)。
答案:(1)③ [②]磷脂双分子层
(2)[①]糖蛋白 [③]蛋白质(或膜蛋白)
(3)能量 载体蛋白
(4)主动运输 ①需要消耗能量
②需要载体蛋白协助
(30分钟 50分)
一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分)
1.生物膜上的蛋白质通常与多糖结合成糖蛋白。在细胞的生命活动中,糖蛋白在细胞的识别以及细胞内外的信息传导中具有重要的功能。下列生物膜结构中,糖蛋白含量最多的可能是(  )
A.类囊体膜 B.线粒体膜
C.细胞膜 D.内质网膜
【解析】选C。糖蛋白具有识别作用,主要是用于对外来物质的识别,而细胞膜是将细胞和外界隔开的屏障。
2.(2014·厦门高一检测)取四个表面积相同的细胞结构,将其中磷脂成分全部提取出来,并将其在空气-水面上铺成单分子层(如下图所示),测得水面上磷脂单分子层的表面积最大的细胞器是(  )
A.线粒体 B.高尔基体
C.细胞核 D.液泡
【解析】选A。线粒体和细胞核都是由双层膜构成的,高尔基体和液泡都是由单层膜构成的,且线粒体内膜向内折叠形成嵴,所以在相同表面积的情况下,形成磷脂单分子层的表面积最大的细胞器为线粒体。
3.从下图可获取的信息,不正确的是(  )
A.甲图中物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧运输,不消耗能量也不需载体蛋白协助,所以此图是指物质通过细胞膜时的自由扩散过程
B.可以预测,甲图中随着物质浓度的降低,自由扩散的速度会越来越快
C.甲图中箭头表示物质浓度细胞外高于细胞内时物质的运输方向
D.乙图表示物质的运输速度与物质浓度成正比关系,说明自由扩散过程只受物质浓度的影响
【解析】选B。两图均表示自由扩散的运输方式,不需要载体蛋白也不需要消耗能量;此过程只受浓度差的影响,随着扩散进行,浓度差越来越小,扩散速度越来越慢。
【变式训练】如图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速度的关系,据图分析,下列说法正确的是(  )
A.该物质进入细胞的方式是自由扩散
B.该物质通过细胞膜时必须与载体蛋白结合
C.该物质可能是水或甘油
D.该物质通过细胞膜时必须消耗细胞呼吸产生的能量
【解析】选B。图中所示的跨膜方式是受除膜外某物质浓度外其他因素影响的方式,除自由扩散外均有可能,如协助扩散和主动运输,它们都需要载体蛋白。
4.(2014·南京高一检测)下面为物质出入细胞的三种方式示意图,有关说法正确的是(  )
A.氧气进入细胞的方式是图①所示
B.K+进入红细胞的方式是图②所示
C.甘油进入小肠上皮细胞的方式是图③所示
D.①和②两种运输方式统称为被动运输
【解析】选D。图中①为只需载体蛋白的协助扩散,图②为自由扩散,图③为既需载体蛋白又需能量的主动运输;而氧气、甘油进出细胞的方式为自由扩散;K+进入红细胞的方式为主动运输。
【变式训练】下图为某种物质通过细胞膜的示意图,从图中能得出(  )
A.图中的S代表载体蛋白,M代表离子
B.膜外一定是低浓度,膜内一定是高浓度
C.这种物质的跨膜方式一定是主动运输,因为有M和能量的参与
D.图中的M这种移动方式是错误的,它应是固定不变的
【解析】选C。图中的M可以来回移动,所以它应该是载体蛋白,而S是被运载的物质;此过程需要能量和载体蛋白,一定为主动运输,它一般是指由低浓度到高浓度;在运载过程中载体蛋白也是运动的而不是固定不变的。
【方法规律】判断是否是主动运输的方法
(1)方法一:①是否是小分子,②是否需要载体蛋白,③是否消耗能量。上述三个条件有一个是否定的则一定不是主动运输,同时具备上述三个条件才是主动运输。
(2)方法二:由低浓度到高浓度的跨膜运输肯定是主动运输。
5.(2014·长春高一检测)对人红细胞和人造磷脂双层小胞(人造小胞)吸收葡萄糖和乙醇的比较,下列叙述正确的是(  )
A.红细胞比人造小胞更容易吸收葡萄糖
B.红细胞吸收葡萄糖和乙醇的方式相同
C.人造小胞吸收葡萄糖和乙醇的方式不同
D.人造小胞比红细胞更容易吸收乙醇
【解析】选A。乙醇进入人红细胞和通过人造磷脂双层小胞都是自由扩散,葡萄糖能通过协助扩散方式进入人红细胞,但不能通过人造磷脂双层小胞,所以A项正确。
【变式训练】(2014·淮阴高一检测)如图表示葡萄糖跨膜运输的过程,据图分析正确的是(  )
A.该膜中葡萄糖的载体蛋白也能运输氨基酸
B.该膜可能是哺乳动物的红细胞膜
C.该方式发生在被转运物质从低浓度到高浓度运输时
D.与该过程有关的细胞器是线粒体和核糖体
【解析】选B。该过程中只需要载体蛋白而不需要能量,是协助扩散的方式,可以发生在红细胞中;而载体蛋白是有特异性的,所以不能运输氨基酸;由于该过程不需要能量,则只能从高浓度到低浓度运输。
6.如图是物质进出细胞方式的概念图,对图示分析错误的是(多选)(  )
A.据图可确定①为不耗能、需载体蛋白的协助扩散
B.⑤⑥两种方式的共同特点是顺浓度梯度运输物质
C.葡萄糖进入细胞可通过①③两种方式被吸收
D.质壁分离实验中蔗糖进入细胞的方式为①
【解析】选A、C、D。图中①是K+进入细胞的方式,为主动运输,需要载体蛋白和能量;②表示被动运输,⑤和⑥表示协助扩散和自由扩散,是能够顺浓度梯度运输的;③和④表示胞吞和胞吐;葡萄糖进入细胞的方式有主动运输和协助扩散两种方式,应该对应图中的①和⑤或⑥;质壁分离过程中蔗糖分子是不能进入细胞的。
二、非选择题(共20分)
7.图1表示某生物膜结构,图中A、B、C、D、E、F表示某些物质,a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。请据图回答:
(1)若图1是小肠上皮细胞的细胞膜,则膜上D物质具有          
作用,其吸收氨基酸为图示    所表示的跨膜运输方式。
(2)图1中a、b、c、d四种方式中受O2浓度影响的有        。
(3)若图1为胃黏膜上皮细胞的细胞膜,人在饮酒时,酒精是通过哪种方式进入细胞的[ ]    。因酒精的毒害作用,大量饮酒会导致不适或酒精中毒等。此物质跨膜运输方式与下列曲线相符合的是(  )
(4)已知红细胞吸收葡萄糖是协助扩散,而有人认为小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖,请设计实验加以确定。
①实验步骤:
第一步:取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞,放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。
第二步:甲组细胞给予正常的呼吸条件,               。
第三步:         。
②预测实验结果并分析:
a.若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同,则  
                      。
b.?                    
                      。
【解析】(1)图1中的D为分布于细胞膜上的糖蛋白,具有识别作用,而在小肠上皮细胞中还具有保护和润滑的作用;小肠上皮细胞吸收氨基酸的方式为主动运输,需要载体蛋白和能量。
(2)主动运输需消耗能量,与O2浓度有关,对应图1中的a、d过程。
(3)酒精进入细胞的方式为自由扩散,它的运输速率只受浓度差的影响,它不需要载体蛋白和能量,所以与O2浓度无关。
(4)主动运输和协助扩散不同的条件是是否需要能量,所以通过对O2的控制来检测对运输速率的影响。若降低O2浓度运输速率受影响则说明为主动运输,若降低O2浓度运输速率不受影响则说明不是主动运输。
答案:(1)保护、润滑 a (2)a、d
(3)[b]自由扩散 A、C
(4)①第二步:乙组细胞抑制细胞呼吸,其他条件都相同
第三步:一段时间后测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率
②a.说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式不是主动运输
b.若乙组细胞的吸收速率明显小于甲组吸收速率,或者完全不吸收,说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输。
【延伸探究】图1中能够体现细胞膜是选择透过性膜的是哪几种运输方式?并说明原因。
提示:a、d。细胞膜上的蛋白质种类和数量决定其功能,a、d两种运输方式均需要载体蛋白,所以能体现选择透过性。
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