廣東省惠州市2019年高考生物總復(fù)習(xí) 4-2 流動(dòng)鑲嵌模型物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞綄W(xué)案.doc

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第2節(jié) 流動(dòng)鑲嵌模型，物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式 【自主學(xué)習(xí)】 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1. 理解細(xì)胞膜流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容； 2. 理解細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系； 3. 能說出細(xì)胞膜運(yùn)輸方式的種類和特征。 【學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)】 重點(diǎn) 1. 細(xì)胞膜流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容；2.細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系； 3.細(xì)胞膜運(yùn)輸方式的種類和特征。 難點(diǎn) 1.細(xì)胞膜流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容；2.細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系； 3.細(xì)胞膜運(yùn)輸方式的種類和特征。 【方法引導(dǎo)】 仔細(xì)觀察書本的“問題探討”、“思考與討論”、“資料分析”等材料， 積極思考、交流，在討論、探究中解決問題、得出結(jié)論、鍛煉能力。 【基礎(chǔ)知識(shí)】 1、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型——流動(dòng)鑲嵌模型 (1)結(jié)構(gòu)模型 (2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ①特點(diǎn)：具有一定的________。 ②原因：組成膜的________和________大都是運(yùn)動(dòng)的。 2、 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式： 【綜合提升】 1．離子、小分子的跨膜運(yùn)輸比較 物質(zhì)出 入細(xì)胞 的方式 被動(dòng)運(yùn)輸 主動(dòng)運(yùn)輸 自由擴(kuò)散 協(xié)助擴(kuò)散 運(yùn)輸方向 高濃度→低濃度 高濃度→低濃度 一般為低濃度→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 圖例 舉例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入細(xì)胞 紅細(xì)胞吸收葡萄糖 小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽等 表示曲線(一定濃度范圍內(nèi)) O2分壓 A點(diǎn)：無氧呼吸為物質(zhì)運(yùn)輸提供能量 注意　(1)影響自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩? ①影響自由擴(kuò)散的因素：細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。 ②影響協(xié)助擴(kuò)散的因素 a．細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差；b.細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量。 ③影響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩? a．載體(核糖體)；b.能量(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體)。凡能影響細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生能量的因素，都能影響主動(dòng)運(yùn)輸，如氧氣濃度、溫度等。 (2)載體的化學(xué)本質(zhì)及作用特點(diǎn) ①載體是細(xì)胞膜上的一類蛋白質(zhì)，它具有特異性，不同物質(zhì)的載體不同，不同生物細(xì)胞膜上的載體的種類和數(shù)量也不同。 ②載體具有飽和現(xiàn)象，當(dāng)細(xì)胞膜上的某物質(zhì)的載體達(dá)到飽和時(shí)，細(xì)胞吸收該物質(zhì)的速率不再隨物質(zhì)濃度的增大而增大。 2．大分子的膜泡運(yùn)輸 運(yùn)輸方向 圖解 實(shí)例 備注 胞吞 細(xì)胞外→細(xì)胞內(nèi) 白細(xì)胞吞噬細(xì)菌等 ①結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：細(xì)胞膜的流動(dòng)性②需消耗能量，不需載體蛋白協(xié)助 胞吐 細(xì)胞內(nèi)→細(xì)胞外 分泌蛋白、神經(jīng)遞質(zhì)的分泌、釋放等(蛋白質(zhì)類激素、消化酶等) l 【預(yù)習(xí)自測】 1．(2011全國卷，2)將紫色洋蔥在完全營養(yǎng)液中浸泡一段時(shí)間，撕取外表皮，先用濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液處理，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，立即將外表皮放入蒸餾水中，直到細(xì)胞中的水分不再增加。若在該實(shí)驗(yàn)過程中，蔗糖溶液處理前外表皮細(xì)胞液的濃度為甲，細(xì)胞中的水分不再增加時(shí)，外表皮細(xì)胞液的濃度為乙，則甲、乙的關(guān)系以及實(shí)驗(yàn)過程中水分進(jìn)出細(xì)胞的方式為 (　　) A．甲＜乙，被動(dòng)運(yùn)輸 B．甲＞乙，被動(dòng)運(yùn)輸 C．甲＞乙，主動(dòng)運(yùn)輸 D．甲＝乙，主動(dòng)運(yùn)輸 2．(2011全國卷，2)將紫色洋蔥在完全營養(yǎng)液中浸泡一段時(shí)間，撕取外表皮，先用濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液處理，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，立即將外表皮放入蒸餾水中，直到細(xì)胞中的水分不再增加。若在該實(shí)驗(yàn)過程中，蔗糖溶液處理前外表皮細(xì)胞液的濃度為甲，細(xì)胞中的水分不再增加時(shí)，外表皮細(xì)胞液的濃度為乙，則甲、乙的關(guān)系以及實(shí)驗(yàn)過程中水分進(jìn)出細(xì)胞的方式為 (　　) A．甲＜乙，被動(dòng)運(yùn)輸 B．甲＞乙，被動(dòng)運(yùn)輸 C．甲＞乙，主動(dòng)運(yùn)輸 D．甲＝乙，主動(dòng)運(yùn)輸 3.(高考)下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)臄⑹觯e(cuò)誤的是 (　　) A.植物細(xì)胞積累K＋需消耗能量 B.細(xì)胞對(duì)離子的吸收具有選擇性 C.海水中的海藻細(xì)胞可通過積累溶質(zhì)防止質(zhì)壁分離 D.液泡中積累大量離子，故液泡膜不具有選擇透過性 答案：D 4.如圖為物質(zhì)出入細(xì)胞的四種方式示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)圖中A表示________方式，B表示________方式，C表示________方式，D表示________方式。 (2)K＋、O2和葡萄糖三種物質(zhì)中，通過B方式進(jìn)入紅細(xì)胞的是________。 (3)與A方式相比，B方式的主要特點(diǎn)是需要借助______________，該物質(zhì)是在細(xì)胞內(nèi)的________上合成的。 (4)胰島B細(xì)胞分泌胰島素是通過________方式進(jìn)行的，該種運(yùn)輸方式也體現(xiàn)出細(xì)胞膜____________的特點(diǎn)。 (5)若在細(xì)胞中注入某種呼吸抑制劑，________方式將會(huì)受到較大影響。 (6)需要載體蛋白協(xié)助的方式為______(填字母)，影響B(tài)方式運(yùn)輸速率的因素為________；與C運(yùn)輸方式有關(guān)的細(xì)胞器是____________。 (1)自由擴(kuò)散　協(xié)助擴(kuò)散　主動(dòng)運(yùn)輸　胞吐　(2)葡萄糖　(3)載體蛋白　核糖體　(4)D(或胞吐)　具有一定的流動(dòng)性　(5)C、D(或主動(dòng)運(yùn)輸和胞吐)　(6) B、C　濃度差和載體蛋白數(shù)量　線粒體和核糖體 第2節(jié) 流動(dòng)鑲嵌模型，物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式 l 【課堂檢測】 1.下列哪項(xiàng)最能說明細(xì)胞膜的功能特性 (　　) A.人細(xì)胞和小鼠細(xì)胞經(jīng)過處理發(fā)生融合 B.吞噬細(xì)胞吞噬病原體 C.胰島B細(xì)胞通過胞吐的方式向外分泌胰島素 D.腎小管細(xì)胞通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞街匚掌咸烟? 答案：D 23.(2010合肥模擬)在電子顯微鏡下觀察細(xì)胞膜，可以看到的是兩條暗帶中間夾一條明帶，那么關(guān)于對(duì)這兩條暗帶和一條明帶的化學(xué)成分的說法比較準(zhǔn)確的是 (　　) A.兩條暗帶的主要成分是蛋白質(zhì)；明帶的主要成分是磷脂，無蛋白質(zhì) B.明帶的主要成分是蛋白質(zhì)；兩條暗帶的主要成分是磷脂，無蛋白質(zhì) C.兩條暗帶的主要成分是蛋白質(zhì)；明帶的主要成分是磷脂，也有蛋白質(zhì) D.明帶的主要成分是蛋白質(zhì)；兩條暗帶的主要成分是磷脂，也有蛋白質(zhì) 答案：C 3.下圖為某些物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是 (　　) A.所有圖中均有主動(dòng)運(yùn)輸 B.在圖甲、乙和丁中均有自由擴(kuò)散 C.在圖甲和圖丙中有主動(dòng)運(yùn)輸，在圖甲和圖丁中有被動(dòng)運(yùn)輸 D.在圖丙中有主動(dòng)運(yùn)輸，而在圖甲、乙和丁中有被動(dòng)運(yùn)輸 答案：D 4.(2010深圳模擬)根據(jù)下圖，下列關(guān)于神經(jīng)細(xì)胞敘述錯(cuò)誤的是 (　　) A.上圖可表示突觸小泡等各種膜結(jié)構(gòu) B.靜息電位的形成可能與膜上的b物質(zhì)有關(guān) C.假設(shè)這是突觸后膜，則突觸間隙位于圖示膜的上部 D.將神經(jīng)細(xì)胞膜的磷脂層平展在水面上，c與水面接觸 答案：A 5.(2010淮安質(zhì)檢)離體培養(yǎng)的小腸絨毛上皮細(xì)胞，經(jīng)紫外線誘變處理后，對(duì)賴氨酸的吸收功能喪失，且這種特性在細(xì)胞多次分裂后仍能保持。下列分析中，正確的是 (　　) A.細(xì)胞對(duì)氨基酸的需求發(fā)生變化 B.細(xì)胞膜上的載體蛋白缺失或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 C.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致通透性降低 D.誘變處理破壞了細(xì)胞中催化ATP合成的相關(guān)酶系 答案：B 第2節(jié) 流動(dòng)鑲嵌模型，物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式 l 【當(dāng)堂訓(xùn)練】 1.Na＋－K＋泵由4個(gè)亞基(多肽)組成，其中一個(gè)亞基向著細(xì)胞質(zhì)的一面有一個(gè)ATP結(jié)合位點(diǎn)和三個(gè)Na＋結(jié)合位點(diǎn)，外表面有兩個(gè)K＋結(jié)合位點(diǎn)。這一過程利用ATP供能，將Na＋從細(xì)胞內(nèi)逆濃度梯度排出，將K＋從細(xì)胞外逆濃度梯度運(yùn)入。對(duì)此過程的不正確說法是 (　　) A.Na＋和K＋出入細(xì)胞是主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程 B.Na＋－K＋泵是一個(gè)可同時(shí)反向轉(zhuǎn)運(yùn)兩種離子的載體蛋白，該過程與細(xì)胞膜的選擇透過性無關(guān) C.說明細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性 D.這一過程可能會(huì)造成細(xì)胞膜內(nèi)外產(chǎn)生電位差 答案：B 2. (2010深圳模擬)下表是人體成熟紅細(xì)胞與血漿中的K＋和Mg2＋在不同條件下的含量比較，據(jù)表分析不確切的是 (　　) 處理前 用魚滕酮處理后 用烏本苷處理后 細(xì)胞內(nèi) 血漿中 細(xì)胞內(nèi) 血漿中 細(xì)胞內(nèi) 血漿中 K＋ 145 mmol 5 mmol 11 mmol 5 mmol 13 mmol 5 mmol Mg2＋ 35 mmol 1.4 mmol 1.8 mmol 1.4 mmol 35 mmol 1.4 mmol A.魚滕酮對(duì)K＋和Mg2＋的載體的生理功能均有抑制作用 B.烏本苷抑制K＋的載體的生理功能而不影響Mg2＋的載體的生理功能 C.魚滕酮抑制ATP的合成從而影響K＋和Mg2＋的運(yùn)輸 D.正常情況下血漿中K＋和Mg2＋均通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入紅細(xì)胞 答案：A 3. 生理學(xué)或醫(yī)學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)得主米歇爾教授指出：“絕大多數(shù)疾病都是由于某一特定的膜蛋白缺陷引起的，現(xiàn)在市場上銷售的80%的藥物都是針對(duì)膜蛋白，通過與膜蛋白結(jié)合而起作用，只不過有的藥物是活化膜蛋白，而有的是使膜蛋白失活?！币韵驴赡軐儆谀さ鞍资Щ顚?shí)例的是 (　　) A.淋巴T細(xì)胞分泌物能夠促進(jìn)靶細(xì)胞的自溶裂解 B.腎上腺皮質(zhì)激素類藥物地塞米松能鈍化機(jī)體的免疫反應(yīng) C.利用單克隆抗體技術(shù)生產(chǎn)的“生物導(dǎo)彈”能有效殺傷癌細(xì)胞 D.抗利尿激素作用于腎臟使尿液大量減少 答案：B 4.下圖為物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的概念圖，相關(guān)的描述正確的是(雙選) (　　) A.突觸小泡中的神經(jīng)遞質(zhì)只能以①的方式運(yùn)輸?shù)酵挥|間隙 B.①和②的主要區(qū)別在于①過程需要ATP供能 C.呼吸抑制劑能影響生長素的運(yùn)輸，說明其運(yùn)輸方式是① D.某種物質(zhì)可逆濃度梯度運(yùn)輸，則可作實(shí)例③ 答案：BC 5.科學(xué)家在研究細(xì)胞膜運(yùn)輸物質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)有下列四種關(guān)系，分別用下圖中四種曲線表示物質(zhì)x的運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸，則與之相符的曲線是(雙選) (　　) 答案：BD 課 堂 訓(xùn)練案 第2節(jié) 流動(dòng)鑲嵌模型，物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式 l 【課后拓展】 1.一系列實(shí)驗(yàn)證明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。熒光抗體免疫標(biāo)記實(shí) 驗(yàn)就是其中的一個(gè)典型例子。如圖表示了人、鼠細(xì)胞融合的 過程，研究中分別將帶有綠色熒光、能與人體細(xì)胞膜上 HLA抗原特異性結(jié)合的抗體和帶有紅色熒光、能與小鼠細(xì) 胞膜上H－2抗原特異性結(jié)合的抗體放入細(xì)胞培養(yǎng)液中，對(duì)人、鼠細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的敘述不正確的是(雙選) (　　) A.要使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，可以適當(dāng)提高細(xì)胞培養(yǎng)液的溫度 B.選取不同生物細(xì)胞進(jìn)行融合是因?yàn)橥N細(xì)胞難以融合 C.實(shí)驗(yàn)表明不同種細(xì)胞可以雜交，而同種生物細(xì)胞不能進(jìn)行融合 D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以直接證明細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子可以運(yùn)動(dòng) 答案：BC 2..脂質(zhì)體是根據(jù)磷脂分子可在水中形成穩(wěn)定的磷脂雙層膜的原理而制備的人工膜。單層脂分子鋪展在水面上時(shí)，親水端與疏水端排列是不同的，攪拌后形成雙層脂分子的球形脂質(zhì)體。 (1)將脂質(zhì)體置于清水中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)體的形態(tài)、體積沒有變化，這一事實(shí)說明脂質(zhì)體在結(jié)構(gòu)上具有一定的　　　　。 (2)脂質(zhì)體的形成是由于磷脂分子結(jié)構(gòu)同時(shí)具有　　　的特點(diǎn)，脂質(zhì)體中裹入DNA就可以作為基因工程的一種工具——運(yùn)載體，原因是　　　　　　　　　　　　　。 (3)由脂質(zhì)體的形成原因及特點(diǎn)分析細(xì)胞膜的基本支架是　　　　，同時(shí)也可推測水分子的跨膜運(yùn)輸不是真正的自由擴(kuò)散，它最可能與膜上的　　　　成分有關(guān)。美國科學(xué)家彼得阿格雷試圖從人血紅細(xì)胞、腎小管壁細(xì)胞膜上尋找這種蛋白質(zhì)——CHIP28，他以這兩種細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)材料的最可能依據(jù)是　　　　　　　　　　 答案：(1)穩(wěn)定性 (2)親水和疏水　脂質(zhì)體的結(jié)構(gòu)類似細(xì)胞膜，易與受體細(xì)胞發(fā)生融合，從而導(dǎo)入目的基因 (3)磷脂雙分子層　蛋白質(zhì)　成熟的紅細(xì)胞除細(xì)胞膜外無其他的膜結(jié)構(gòu)，便于獲得純凈的細(xì)胞膜；而腎小管壁細(xì)胞對(duì)水分子的重吸收能力強(qiáng) 3.如圖甲表示某生物膜結(jié)構(gòu)，圖中A、B、C、D、E、F表示某些物質(zhì)，a、b、c、d表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式。圖乙和圖丙表示物質(zhì)運(yùn)輸曲線，請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)若圖甲是癌細(xì)胞的細(xì)胞膜，則膜上含量較正常細(xì)胞減少的物質(zhì)是[　　]　　　　。 (2)若圖甲是線粒體膜，b和c過程運(yùn)輸?shù)臍怏w分別是　　　　。b、c運(yùn)輸方式符合圖　　　　所表示的物質(zhì)運(yùn)輸曲線。 (3)若圖甲表示人體紅細(xì)胞膜，則表示Na＋、K＋運(yùn)輸?shù)姆謩e是圖中　　　　　　。Na＋、K＋的運(yùn)輸方式符合圖　　　　所示曲線。 (4)已知紅細(xì)胞吸收葡萄糖是協(xié)助擴(kuò)散，而有人認(rèn)為小腸上皮細(xì)胞以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞轿掌咸烟?，?qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以確定。 ①實(shí)驗(yàn)步驟： 第一步：取甲、乙兩組生理狀況相同的小腸上皮細(xì)胞，放入適宜濃度的含有葡萄糖的培養(yǎng)液中。 第二步：甲組細(xì)胞給予正常的呼吸條件，　　　　　　　　　。 第三步：　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析： a.若甲、乙兩組細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收速率基本相同，則　　　　　　　　　。 b. 　 。 答案：(1)[D]糖蛋白　(2)O2、CO2　乙 (3)d、a　丙 (4)①第二步：乙組細(xì)胞抑制細(xì)胞呼吸，其他條件都相同 第三步：一段時(shí)間后測定兩組細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收速率 ②a.說明小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式不是主動(dòng)運(yùn)輸 b.若乙組細(xì)胞的吸收速率明顯小于甲組吸收速率，或者完全不吸收，說明小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是主動(dòng)運(yùn)輸 15.紅細(xì)胞懸液為不透明的紅色液體，而紅細(xì)胞發(fā)生溶血(紅細(xì)胞破裂)后，光線比較容易通過溶液，溶液會(huì)逐漸澄清，所以可通過紅細(xì)胞懸液澄清的速度判斷紅細(xì)胞溶血的速度，進(jìn)而判斷物質(zhì)進(jìn)入紅細(xì)胞的速度。 請(qǐng)你利用以下實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)判斷葡萄糖和甘油進(jìn)入紅細(xì)胞的速度。 材料用具：稀釋的羊紅細(xì)胞懸液、0.3 mol/L的葡萄糖溶液、0.3 mol/L的甘油溶液、試管、量筒、計(jì)時(shí)器、試管架、記號(hào)筆。 (1)實(shí)驗(yàn)步驟： ① 　； ② ?。? ③ 　 (2)預(yù)測結(jié)果及結(jié)論：(寫出3種情況) ① ； ② ； ③ 。 (3)問題討論： ①根據(jù)研究得知，0.3 mol/L的葡萄糖溶液和0.3 mol/L的甘油溶液都是紅細(xì)胞的等滲溶液，為什么還會(huì)使紅細(xì)胞發(fā)生溶血？　　　　　　　　　　　　　。 ②若實(shí)驗(yàn)材料改為植物細(xì)胞，則會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞漲破現(xiàn)象嗎？為什么？　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)取兩支試管，分別標(biāo)記為A、B?、诜謩e量取0.3 mol/L的葡萄糖溶液和0.3 mol/L的甘油溶液各10 mL，注入A、B試管?、鄯謩e量取稀釋的羊紅細(xì)胞懸液各1 mL，注入A、B試管中，同時(shí)開始記時(shí)，記錄溶液由不透明到澄清所需的時(shí)間　(2)①如果加入葡萄糖溶液的試管內(nèi)溶液澄清所用的時(shí)間短，說明葡萄糖比甘油進(jìn)入紅細(xì)胞的速度快?、谌绻尤敫视偷脑嚬軆?nèi)溶液澄清所用的時(shí)間短，說明甘油比葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的速率快?、廴绻麅芍г嚬軆?nèi)溶液澄清所用的時(shí)間相等，說明葡萄糖和甘油進(jìn)入紅細(xì)胞的速度相同　(3)①由于葡萄糖和甘油都是細(xì)胞選擇吸收的物質(zhì)，所以會(huì)逐漸進(jìn)入細(xì)胞，使細(xì)胞內(nèi)的溶液濃度增大，細(xì)胞大量吸水，最終導(dǎo)致細(xì)胞漲破?、诓粫?huì)。由于植物細(xì)胞有細(xì)胞壁的支持和保護(hù)，不會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞漲破現(xiàn)象