[高考必杀技]高考生物专项突破:生物膜的流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式
考纲速递:
方向解读:
1.考查角度:(1)多以物理渗透模型考查渗透作用的相关实验,涉及半透膜与选择透过性膜内外浓度差的判别,也可结合细胞的亚显微结构和物质运输方式考查植物细胞的质壁分离与复原;(2)结合坐标曲线考查物质跨膜运输的方式;(3)结合细胞膜的功能特点考查实验设计。
2.考查题型:多为选择题,简答题多结合图形、实验设计与探究来命制。
3.高考预测:(1)通过分析植物细胞质壁分离与复原的实验,掌握细胞失水和吸水的条件和设计探究实验的一般过程、方法;(2)据图分析某种物质的运输方式并能设计实验探究;(3)结合生物膜的化学组成,理解生物膜的结构及其功能,能通过设计实验验证生物膜的组成成分、结构特点和功能特性。
学习指导:
1.图文结合,巧妙突破
结合教材生物膜结构模式图、质壁分离与复原示意图及物质运输方式坐标图等图示用语言表述其所蕴含的生物学知识,深化知识的记忆和理解,形成合理的知识结构。
2.回扣整合,温故而知新
联系组成细胞的分子、细胞膜的组成和功能、细胞的能量供应和利用、人体内环境和稳态等知识进行有机整合,使知识系统化。
3.联系实际,深化理解
结合生产和生活实际,利用所学知识理解和掌握生活实际中的问题。
考点分析:
一、生物膜的组成、结构及功能间的关系
1.生物膜的流动镶嵌模型
2. 结构特点:具一定的流动性
(1)原因:膜结构中的蛋白质分子和脂质分子大多数是可以运动的。
(2)影响因素:主要受温度影响,适当温度范围内,随外界温度升高,膜的流动性增强,但温度高出一定范围,则导致膜的结构被破坏。
(3)实验验证——细胞融合实验
(4)生物膜的流动性与选择透过性的关系
①区别
②联系:流动性是选择透过性的基础,因为只有细胞膜具有流动性,细胞才能完成其各项生理功能,才能表现出选择透过性。相反,细胞膜失去了选择透过性,也就意味着细胞已经死亡。
(5)细胞膜的组成、结构、功能关系图解
二、物质运输的方式及影响因素
1.物质运输方式图解
2.跨膜运输——自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
3. 非跨膜运输——胞吞与胞吐的比较
4. 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。
典例解析:
【例1】如图表示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.若图示为肝细胞膜,则尿素的运输方向是Ⅱ→Ⅰ
B.细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与①有密切的关系
C.适当提高温度将加快②和③的流动速度
D.b过程不需要ATP,a过程未体现膜的选择透过性这一生理特性
解析:据图中①糖蛋白的分布,可判断图中Ⅰ为膜外侧,Ⅱ为膜内侧,肝细胞内合成尿素,通过肝细胞膜运出到细胞外,A项正确;糖蛋白是细胞间的识别、免疫功能的物质基础,细胞癌变后,细胞膜上的糖蛋白减少,B项正确;图中②是蛋白质,③是磷脂双分子层,组成细胞膜的蛋白质分子、磷脂分子大多数是可以运动的,适当提高温度,分子运动速度加快,所以C项正确;图中a方式是由低浓度向高浓度,需载体协助的主动运输,b方式是由高浓度向低浓度,不需要消耗能量。主动运输需要消耗ATP,还需载体蛋白的协助,体现了膜的选择透过性,故D项错误。
答案:D。
【例2】科学家在研究物质跨膜运输时发现有下列四种关系,分别用图示中四条曲线表示,在研究具体的物质X时,发现与曲线②和④相符。试问:物质X跨膜运输的方式是( )
A.自由扩散 B.主动运输 C.协助扩散 D.胞吐
解析:曲线①说明运输速率与物质的量浓度呈正相关,不受其他因素的限制,应为自由扩散。因为O2浓度的高低影响细胞呼吸,进而影响能量的供应,而主动运输需要消耗能量,曲线③说明运输速率与O2浓度无关,说明这种方式是一种被动运输方式(自由扩散或协助扩散)。曲线②在一定浓度范围内,随物质的量浓度升高运输速率加快,当达到一定程度后,由于受到载体数量的限制,运输速率不再增加,而保持稳定,说明这种运输需要载体,可能是协助扩散或主动运输。曲线④运输速率与O2浓度有关,说明这个过程是需要能量的,只能是主动运输。经综合分析,运输物质X的方式是主动运输。
答案:B。