第5课时细胞膜,细胞核,物质跨膜运输

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二单元 细胞的基本结构和物质运输功能,1,第二单元 细胞的基本结构和物质运输功能,第,5,课时 细胞膜,系统的边界 生物膜的,流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式,必备知识梳理,回扣基础要点,一、细胞膜的探索历程、成分和制备,1.,细胞膜的探索历程,2,膜是由脂质,组成的,脂质和,蛋白质,排列,为连续的两层,蛋,白质,脂质,蛋白质,流动性,流动镶嵌模型,3,2.,细胞膜的成分,（,1,）主要成分是,（不能写磷脂，还包括少,量的胆固醇）和蛋白质，还有少量的,（不,能说葡萄糖或多糖）。,（,2,）脂质中最丰富的是,。,脂质,磷脂,糖类,4,（,3,）膜功能的复杂程度取决于,（膜成分）,的种类和数量。试推断线粒体内膜和外膜上该,成分多少？内膜,（多,/,少）于外膜。,3.,细胞膜制备,（,1,）选材：哺乳动物,，原因是其,没有,。,（,2,）原理：红细胞放入清水中，细胞,，,细胞内的物质流出，从而得到细胞膜。,蛋白质,多,成熟的红细胞,细胞核和众多的细胞器,吸水涨破,5,（,3,）哺乳动物成熟红细胞特点：无,，不再合成蛋白质；无线粒体等细胞器，其呼吸作用类型为,呼吸，产物为,，原料为,；原料进入红细胞的运输方式为,扩散；细胞质中主要蛋白质为,，含微量元素,，牢记该蛋白质不属于,蛋白，是一种细胞内蛋白质。,细胞核,无氧,乳酸,葡萄糖,协助,血红蛋白,铁,分泌,6,二、细胞膜的结构和功能,1.,细胞膜的结构模型,流动镶嵌模型,（,1,）,构成膜的基本支架。,（,2,）蛋白质分子有的,，,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的,.,。,（,3,）细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成,（,4,）糖蛋白的功能为,，还有保护和润,滑作用；,解题时用于判断膜的内外,。,磷脂双分子层,镶在磷脂双分子层表面,跨整个磷脂双分子层,横,糖蛋白,识别作用,7,2.,结构特点,具有,，其原因是组成膜的,都是可以运动的。,3.,功能,（,1,）充当“边界”作用,将细胞与,分开。,植物细胞的边界是,（细胞壁,/,细胞膜）。,（,2,）,物质进出细胞。,自由扩散：不需要,，其动力为,，如,H,2,O,、气体、脂质、乙醇、苯等。,协助扩散：需要,但不需要,，如葡萄,糖进入,。,一定的流动性,磷脂分,子和大多数蛋白质分子,外界环境,细胞膜,控制,载体和能量,浓度差,载体,红细胞,能量,8,主动运输：需要,，如各种离子和,氨基酸等。,胞吞和胞吐：,物质进出细胞的运输方,式，需,但不需,协助，该过程可体现,细胞膜的,。,（,3,）进行细胞间的,“看教材,P,42,图,3-2,细胞间信息交流的方式举例”掌握信息交流的,三种方式。,4.,功能特性：具有,。,载体和能量,大分子,能量,载体,流动性,信息交流,选择透过性,9,三、植物细胞壁,1.,成分：主要是,；酶解法去细胞壁,所用酶为,；与其形成有关的,细胞器为,和线粒体。,2.,功能：,；动物细胞在清水中可吸水,涨破，但植物细胞不会，主要是,（填成分）的功劳。,纤维素和果胶,纤维素酶和果胶酶,高尔基体,支持和保护,纤维素和果胶,10,细胞核,系统的控制中心,必备知识梳理,回扣基础要点,一、细胞核的功能,1.,细胞核是,，是遗传物质（,DNA,）,和复制的主要场所。,2.,细胞核是,和遗传的控制中心。,遗传信息库,储存,代谢,11,二、细胞核的结构,12,高频考点突破,考点一 细胞膜的成分、结构、功能及流动性、,选择透过性之间的关系,1.,结构模式图,识图析图（膜内与膜外的判定）,细胞膜的分子结构,13,2.,流动性和选择透过性的关系,（,1,）区别,14,考点二 物质运输方式的比较,1.,离子、小分子的跨膜运输比较,物质出入,细胞的方式,被动运输,主动运输,自由扩散,协助扩散,运输方向,高浓度,低浓度,高浓度,低浓度,一般为低浓度,高浓度,是否需要,载体,不需要,需要,需要,是否消耗,能量,不消耗,不消耗,消耗,15,16,对位训练,4.,（,2009,宁夏、辽宁理综，,3,）,下列关于物质跨,膜运输的叙述，错误的是,( ),A.,植物细胞积累,K,+,需消耗能量,B.,细胞对离子的吸收具有选择性,C.,海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁,分离,D.,液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择,透过性,17,解析,植物细胞吸收,K,+,是主动运输，需要消耗能,量；细胞膜是一层选择透过性膜，对离子的吸收,具有选择性；海水中的海藻通过积累溶质可以提,高细胞液浓度，防止细胞因失水发生质壁分离；,液泡膜是一层选择透过性膜；液泡膜和细胞膜以,及两层膜之间的细胞质构成原生质层，原生质层,也具有选择透过性。,答案,D,18,5.,如图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”,的过程。下列与此有关的叙述错误的是,( ),A.a,与,b,均要以膜的流动性为基础才可能发生,B.a,要有细胞表面识别和内部供能才可能完成,19,C.b,表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新,D.b,与,a,分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式,解析,胞吞和胞吐是膜流动性的具体体现，胞吞是,通过膜外表面的糖被识别，消耗能量进入细胞内；,细胞分泌是高尔基体,“,出芽,”,形成的囊泡与细胞膜,融合，将大分子物质排到膜外，因此，有部分高尔,基体膜的成分转移到细胞膜；细胞排出废物和摄取,养分的基本方式是利用膜的选择透过性直接通过细,胞膜，以被动运输、主动运输等方式进行。,答案,D,20,随堂过关检测,题组一：细胞膜的组成及结构特点,1.,（,2009,广东理基，,37,）,细胞膜上一般不,含,( ),A.,胆固醇,B.,磷脂,C.,糖蛋白,D.,血红蛋白,解析,细胞膜主要由脂质（磷脂最丰富）、蛋白,质和少量的糖类构成，胆固醇也是构成细胞膜的,重要成分，血红蛋白是红细胞的重要成分。因此,选,D,。,D,21,2.,（,2009,浙江理综，,5,）,对某动物细胞进行荧光,标记实验，如下图所示，其基本过程：用某,种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧,光斑点。用激光束照射该细胞表面的某一区,域，该区域荧光淬灭（消失）。停止激光束,照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即,又出现了斑点。上述实验不能说明的是,( ),22,A.,细胞膜具有流动性,B.,荧光染料能与细胞膜组成成分结合,C.,根据荧光恢复的速率推算出物质跨膜运输的速率,D.,根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质,的流动速率,解析,该过程说明细胞膜具有流动性、荧光染料能,与细胞膜组成成分结合，根据荧光恢复的速率可推,算出膜中蛋白质或脂质的流动速率，但不能根据荧,光恢复的速率推算出物质跨膜运输的速率，因为该,过程中没有发生物质跨膜运输。所以,C,不正确。,答案,C,23,题组二：物质跨膜运输的方式,3.,（,2008,江苏卷，,2,）,线粒体,DNA,上的基因所表,达的酶与线粒体功能有关。若线粒体,DNA,受损,伤，则下列细胞的功能受影响最大的是,( ),A.,红细胞吸收葡萄糖,B.,小肠上皮细胞吸收水,C.,神经细胞吸收,K,+,D.,肺泡细胞吸收氧气,解析,若线粒体,DNA,受到损伤，线粒体不能完成,正常功能，则耗能生理活动受影响最大；,A,为协,助扩散，,B,、,D,项为自由扩散，均不消耗能量。,神经细胞吸收钾离子的方式为主动运输，需要,消耗能量，故其受影响最大。,C,24,4.,（,2008,广东卷，,2,）,甲、乙两种物质分别依赖,自由扩散（简单扩散）和协助扩散进入细胞，,如果以人工合成的无蛋白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,乙物质进入细胞的方式为协助扩散，在,去除蛋白质的同时，也去除了参与运输的载,体，因此乙物质的运输将受到抑制。,D,25,5.,如图是细胞膜结构图，下表是海水和某海洋植,物细胞液的离子浓度对照表。据图和表的内容,回答下列问题：,26,（,1,）图中,1,是,，,2,是,，,3,是,。,（,2,）图中,1,是构成细胞膜的,。图中,2,在钾离子、氯离子通过该植物细胞膜时起,作用。,（,3,）从表中数据可知，植物细胞从海水中吸收,离子并向海水中排出,离子。由此可见，该细胞膜对离子的通过具有,性。,被测物质,钾离子（相对值）,氯离子（相对值）,海水,0.01,0.50,细胞液,0.59,0.04,27,（,4,）钾离子和氯离子通过细胞膜的方式是,，,作出此判断的依据是,。,解析,（,1,）图示为细胞膜的基本结构，,1,、,2,、,3,依次代,表磷脂双分子层、蛋白质分子和糖侧链。（,2,）磷脂双分,子层构成细胞膜的基本支架；细胞通过主动运输吸收钾,离子、排出氯离子，需要载体协助。（,3,）细胞液中的钾,离子浓度明显高于海水，氯离子浓度明显低于海水，说,明该海洋植物细胞吸钾排氯，对不同的离子的吸收具有,选择性。（,4,）钾、氯离子逆浓度梯度从低浓度向高浓度,运输，说明细胞通过主动运输吸收钾离子、排出氯离子。,答案,（,1,）磷脂分子 蛋白质分子 多糖分子（糖侧链,（,2,）基本支架 载体 （,3,）钾 氯 选择 （,4,）主动,运输钾、氯离子从低浓度向高浓度运输,28,定时检测,考点,题号,运输方式,1,、,2,、,4,、,5,、,7,、,8,膜结构,3,、,6,、,9,、,10,、,11,、,15,膜功能,12,、,13,、,18,综合,14,、,16,、,17,组题说明,29,特别推荐：,分析推断题,2,、,14;,经典题,3,；,图形信息转化,4,、,6,、,7,。,1.,丙氨酸进入小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细,胞的共同点是 （ ）,A.,需要载体，消耗能量,B.,需要载体，不消耗能量,C.,不需要载体，消耗能量,D.,不需要载体，不消耗能量,解析,丙氨酸进入两种细胞都为主动运输，需,要载体并消耗能量。,A,30,2.,（信息推断题）,科学家用枪乌贼的神经细胞研,究钠离子通过细胞膜的运输方式，实验如下：,31,下列说法错误的是 （ ）,A.,神经纤维排出,24,Na,需要消耗,ATP,B.“,某药物”的作用机理是抑制细胞呼吸,C.,24,Na,通过细胞膜的方式是主动运输,D.,由实验可知，神经细胞运输,24,Na,需要载体,蛋白,解析,由实验可知，,24,Na,由神经细胞进入周,围溶液需消耗,ATP,。而药物的作用是抑制细胞呼,吸，从而使,ATP,的产生减少。,D,32,3.,将一个细胞中的磷脂成分全部抽提出来，并将,它在空气,水界面上铺成单分子层，结果发现,这个单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面,积的两倍。这个细胞很可能是,( ),A.,人的白细胞,B.,鸡的红细胞,C.,蛔虫的体细胞,D.,大肠杆菌细胞,解析,生物膜的结构是以磷脂双分子层作基本,支架。实验的现象表明该细胞中只有细胞膜，,没有其他膜结构。,A,、,B,、,C,三选项都是真核细,胞，真核细胞除了有细胞膜外，还有核膜、膜,性细胞器等，不符合题意。大肠杆菌细胞是原,核细胞，符合题意。,D,33,4.,如图不能够表达的生理,过程是,( ),A.,肾小管细胞分泌,K,+,B.,胰岛细胞分泌胰岛素,C.,突触小体释放神经递质,D.,肠腺细胞分泌肠液,解析,题图是胞吐的过程，分泌蛋白的分泌、,神经递质的释放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,34,5.,图中的哪一条曲线能说明红细胞运输葡萄糖的,速度与血浆中葡萄糖的浓度之间的关系,( ),解析,葡萄糖进入红细胞的运输方式为协助扩,散，在一定浓度范围内，血糖浓度越大，运输,速度越快，但因膜上运输葡萄糖的载体蛋白数,量是有限的，所以当葡萄糖浓度达到一定值,时，吸收速率不再改变。,C,35,6.,下图是细胞膜的亚显微结构模式图，有关说法错误的是,( ),36,A.,构成细胞膜的基本支架,B.,细胞膜的结构特点是选择透过性,C.,细胞识别与物质有关,D.,由参加的物质运输不一定为主动运输,解析,细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，细胞膜的功能特点是选择透过性。是载体蛋白，主动运输和协助扩散均借助于载体蛋白。,答案,B,37,7.,如图中,说明了物质和离子通过细胞膜的转,运，下列叙述中正确的是,( ),38,A.,所有图中均有主动运输,B.,所有图中均有被动运输,C.,图,、,和,可表示自由扩散,D.,图,中细胞内,ADP,的含量会增加,解析,图,表示自由扩散，图,表示借助载体蛋白通过离子通道的扩散，即协助扩散；图,表示物质由低浓度向高浓度运输，应为主动运输。,答案,D,39,8.,关于下面概念图的分析正确的是,( ),A.,和所示的过程都需要消耗细胞内,ATP,水解,释放的能量,B.,只有所示的过程能逆浓度梯度运输物质,40,C.,大分子物质只有通过所示的过程才能进入细,胞,D.,果脯腌制时蔗糖进入细胞与过程和有关,解析,由概念图分析知、分别代表主动运输、,协助扩散，主动运输消耗,ATP,提供的能量，且能逆,浓度梯度运输物质；大分子物质进入细胞要通过,胞吞；果脯腌制时蔗糖进入细胞时，膜已被破,坏，与均无关。,答案,B,41,9.,下列关于生物膜结构探索历程的说法，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,大多数蛋白质分子可以运动,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,三层结构模型认为生物膜结构是：蛋白,质,脂质,蛋白质；认为蛋白质是均匀的、固,定的。,D,42,10.,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.,生物膜具有选择透过性，能够允许对细胞有益的,物质进入,B.,磷脂双分子层是生物膜的基本支架，且具有一定,的流动性,C.,微球体能将生物大分子药物水解成小分子药物,D.,生物膜具有半透性，优先让生物大分子物质通过,解析,利用膜的流动性的特点，将磷脂包裹的酶、,抗体、核酸等生物大分子或小分子药物制成的微球,体与细胞膜融合，使药物进入患病部位的细胞中。,B,43,11.,取两种不同的海绵，使其细胞分散成单个，再,将它们掺在一起培养，发现只有同种的细胞才,能结合。那么，与此现象有关的结构是,(),A.,细胞核,B.,细胞膜上的磷脂双分子层,C.,细胞膜,D.,细胞膜上的糖蛋白,解析,不同海绵细胞之间结合首先要进行细胞,识别，与细胞识别相关的结构是糖蛋白。,D,44,12.,在哺乳动物受精的过程中，精子能够与卵细胞,相互识别，精子将其头部钻入卵细胞中，与卵细,胞发生结合，当一个精子进入后，细胞发生变,化，不再让其他精子进入。这一现象体现出细胞,膜能够,( ),A.,保障细胞内部环境的相对稳定,B.,控制物质进出细胞,C.,卵细胞摄入所需要的精子,D.,进行细胞间的信息交流,解析,精子和卵细胞的相互识别靠的是细胞膜上,对应的信息分子，是一种信息交流过程。,D,45,13.,下列不属于细胞间信息交流实例的是,( ),A.,胰岛,B,细胞产生的胰岛素通过血液运输到肝,脏，与肝细胞膜表面的受体结合,B.,吞噬细胞对抗原处理后，以直接接触方式将,抗原呈递给,T,细胞,C.,高等植物细胞之间通过胞间连丝进行物质运,输和信息交流,D.,细胞内通过蛋白质纤维组成的网架结构进行,物质运输、能量转换和信息传递,解析,细胞间的信息交流有三种方式，一是通,过化学物质，如选项,A,；二是通过细胞膜直接,接触,如选项,B,；三是通过细胞通道,如选项,C,；,选项,D,是细胞内的信息传递。,D,46,14.Na,+,-K,+,泵由,4,个亚基（多肽）组成，其中一个亚,基向着细胞质的一面有一个,ATP,结合位点和三个,Na,+,结合位点，外表面有两个,K,+,结合位点。这一,过程利用,ATP,供能，将,Na,+,从细胞内逆浓度梯度,排出，将,K,+,从细胞外逆浓度梯度运入。对此过,程的不正确说法是,( ),A.Na,+,和,K,+,出入细胞是主动运输的过程,B.Na,+,-K,+,泵是一个可同时反向转运两种离子的,载体蛋白，该过程与细胞膜的选择透过性,无关,47,C.,说明细胞膜具有一定的流动性,D.,这一过程可能会造成细胞膜内外产生电位差,解析,由题干可知，,Na,+,、,K,+,的运输需消耗,ATP,，,是主动运输过程；载体蛋白具有相对专一性，体,现了膜的选择透过性，也说明了细胞膜具有一定,的流动性；由于,Na,+,、,K,+,进出细胞的数量不均衡，,故可导致细胞膜内外产生电位差。,答案,B,48,15.,实验表明，正常情况下维生素,D,可以优先通过,细胞膜进入到细胞内部，这是因为,( ),A.,细胞膜上含有蛋白质分子,B.,细胞内维生素,D,的浓度过低,C.,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,D.,细胞膜上维生素,D,的载体较多,解析,维生素,D,属于脂质，细胞膜中的磷脂分,子也是脂质，故根据化学上,“,相似相溶,”,的原,理，维生素,D,可以优先通过细胞膜。,C,49,16.,如图表示某生物膜结构，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：,50,（,1,）若是癌细胞的细胞膜，则膜上含量较正常细胞减少的物质是 ,。,（,2,）若是线粒体膜，,b,和,c,过程运输的气体分别是,。,（,3,）若是肝细胞膜，进食后,3,4,小时，,C,代表的激,素,将会增多，促进物质,E,转化为物质,F,，,F,最可能是,。,（,4,）若是神经元细胞膜，则在静息状态，细胞膜,两侧的电位表现为,，该状态的维持有,赖于图中,a,和,d,过程，则,a,和,d,过程分别运输的物质,是,。,51,（,5,）提取动物的细胞膜，最好选用,做,材料，先让其在蒸馏水中吸水涨破，然后经过,处理即可得到纯净的细胞膜。,动物细胞吸水膨胀时,B,的厚度变小，这说明,B,具有,。,答案,（,1,）,D,糖蛋白 （,2,）,O,2,、,CO,2,（,3,）胰,高血糖素（或肾上腺素） 葡萄糖 （,4,）内负外,正,K,+,、,Na,+,（,5,）哺乳动物成熟的红细胞 离心、,一定的流动性,52,17.,（,2009,广东卷，,31,）,某实验小组为了探究细,胞膜的通透性，将小鼠肝细胞在体外培养一段,时间后，检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿,素含量，发现它们的含量发生了明显变化（如,下图）。请回答问题。,53,（,1,）由图可知，随培养时间延长，培养液中葡萄,糖和氨基酸含量,，尿素含量,。由于在,原培养液中没有尿素，推测其是,的产物。,（,2,）培养液中的氨基酸进入细胞后，其主要作用,是,；被吸收的葡萄糖主要通过,作,用，为细胞提供,。,（,3,）转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的,一类酶，正常情况下这类酶不会排出胞外，若在,细胞培养液中检测到该类酶，可能的原因是,。,（,4,）由（,1,）和（,3,）可初步判断，细胞膜对物质,的转运具有,的特性。,54,解析,（,1,）由图示可知，随培养时间延长，培养,液中葡萄糖和氨基酸含量逐渐减少，尿素含量逐,渐增多。由于在原培养液中没有尿素，故尿素为,细胞代谢产生的代谢废物。,（,2,）氨基酸为蛋白质的基本组成单位，氨基酸经,脱水缩合可形成蛋白质；葡萄糖为生命活动的主,要能源物质，在细胞内进行氧化分解后可释放大,量能量，供给细胞生命活动利用。,（,3,）转氨酶在肝细胞内，正常情况下不能穿过细,胞膜。若在细胞培养液中检测到该类酶，可能的,原因是细胞发生病变或已经死亡，细胞膜的选择,透过性丧失。,55,（,4,）由（,1,）和（,3,）可初步判断，细胞膜对物质,的转运具有选择透过性。,答案,（,1,）不断减少 不断增加 氨基酸代谢,（,2,）作为合成蛋白质的原料 呼吸 能量,（,3,）细胞发生病变或已经死亡,（,4,）选择透过性,56,18.某实验小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运,输”进行实验探究，设计了如下实验。,实验步骤：,组装渗透装置两套，分别编号为1、2。,在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗,中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液，保持管,内外液面高度相等。,对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至,37，2组的烧杯外加冰块降温。,两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏,斗的液面刻度变化。,57,请分析回答下列问题：,（1）,本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即,作用速率来进行探究的,。,（2）此实验的自变量是,；为了,直观地表示相对速率，用,作为因,变量。,（3）该实验可能的结果与结论：,若1组漏斗液面比2组高，则说明,。,。,。,58,（4）如果上述实验结果证明了“低温能影响物,质跨膜运输的速率”，那么对于生物活细胞来,讲，产生这种情况的原因是：,。,。,解析,该实验是通过处于不同温度条件的渗透系,统中漏斗液面高度的变化,，探究温度对物质跨膜,运输的影响，因此自变量应为渗透系统所处的不,同温度环境，因变量是漏斗内液面高度的变化。,低温可影响酶的活性，从而影响细胞代谢，低温,还可影响细胞膜的流动性。,59,答案,（1）渗透,（2）渗透系统所处的不同温度环境,漏斗液面高度的,变化,（3）低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢若2组漏斗的液面比1组高，则说明低温会影响物质,的跨膜运输且运输速率加快,若1、2组漏斗的液面高度相同，则说明温度高低并,不影响物质的跨膜运输,（4）低温会影响细胞膜的流动性，从而影响其功能,低温会影响酶的活性，从而影响细胞呼吸释放能量,的过程,返回,60,