生物膜的流动镶嵌模型物质跨膜运输的方式

一、生物膜的流动镶嵌模型1．结构(1)生物膜结构的基本支架是

。(2)生物膜功能的体现者是

。(3)蛋白质在膜的基本支架上有哪些存在形式？(4)糖被位于细胞膜的哪一侧，有何功能？磷脂双分子层蛋白质镶在磷脂双分子层表面、嵌入或横跨磷脂双分子层。细胞膜外表面；具有保护和识别等功能。2．特点(1)生物膜的结构特点是

。(2)构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子都可以运动吗？

。具有一定的流动性大多数可以运动2．大分子和颗粒性物质的运输方式——胞吞和胞吐(1)完成胞吞和胞吐的结构基础是

。(2)胞吞和胞吐的动力来自于

。(3)胞吞和胞吐是否属于物质跨膜运输？

。细胞膜的流动性ATP不属于考点一生物膜流动镶嵌模型考情解读高考中常采用图示考查生物膜的结构模型及功能特性。结合物质跨膜运输方式考查生物膜的结构和组成是命题的热点。[做一题][例1]

(2012·聊城模拟)下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→ⅠB．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；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；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；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[关键一点]

(1)磷脂不是生物膜中唯一的脂质，胆固醇也是生物膜成分之一。(2)不同的生物膜具有不同的蛋白质分子。2．细胞膜的结构特点——流动性原因膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的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，则导致膜的破坏实例①质壁分离和复原实验；②变形虫捕食和运动时伪足的形成；③白细胞吞噬细菌；④胞吞与胞吐；⑤受精时细胞的融合过程；⑥动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；⑦细胞杂交时的细胞融合(如人鼠细胞融合)3.细胞膜的功能特点——选择透过性[关键一点]

1．巨噬细胞可吞噬细菌，下列哪一项最适于解释此现象 (

)A．细胞膜具有一定的流动性B．细胞膜主要由磷脂构成C．细胞膜上具有选择性的通道蛋白D．细胞膜具有主动运输的功能解析：巨噬细胞通过变形可以吞噬细菌，这体现了细胞膜具有一定的流动性，并不能说明细胞膜的组成成分；细胞膜上的通道蛋白与扩散有关，而与细胞膜的运动无关。答案：

A2．(2012·中山质检)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。有关说法错误的是(

)解析：由图可以得出①为糖蛋白，与细胞间的识别有关；②为蛋白质，与物质进出细胞的运输有关(主动运输或协助扩散)；③为磷脂分子(磷脂双分子层)，它构成了细胞膜的基本骨架(支架)。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特性是选择透过性。答案：

B考点二物质跨膜运输的方式考情解读

近几年高考中，命题主要集中在“物质出入细胞的方式及影响因素”和“影响物质运输因素的实验探究”两个方面。利用图示、曲线、表格、数据等为情景命题，考查对有关知识的理解能力及进行综合分析、判断和推理能力。[做一题][例2]

(2010·山东高考)右图中曲线a、b表示物质跨(穿)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的跨膜运输方式。脂溶性小分子物质以自由扩散的方式进出细胞；方式a表示的是自由扩散，如果需要载体蛋白的参与，那么与之有关的载体蛋白应贯穿于细胞膜中构成蛋白质通道；抑制细胞呼吸对方式b的转运速率有影响，而对方式a的转运速率无影响。[答案]

C[链一串]1．物质跨膜运输方式的比较物质出入细胞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(4)曲线分析：①物质浓度(在一定的浓度范围内)：②氧气浓度3．判断物质运输方式的方法(1)据分子大小判断：(2)根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。[通一类]3．(2012·济南调研)有一种物质只能顺浓度梯度进出细胞，但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双分子层膜。这种物质出入细胞膜的方式是(

)A．自由扩散B．协助扩散C．主动运输

D．胞吞和胞吐解析：以协助扩散的方式进出细胞的物质只能顺浓度梯度，但需要载体蛋白协助。以自由扩散的方式进出细胞的物质只能顺浓度梯度，不需载体蛋白协助。以主动运输的方式进出细胞的物质可逆浓度梯度，需载体蛋白协助。胞吞和胞吐与浓度梯度无关。答案：

B4.(2012·长沙一中月考)某探究性学习小

组研究营养液中O2含量变化对某植物

吸收K＋速率的影响(其他条件都是适

宜的)，实验结果如图，下列说法错误

的是 (

)A．可分析得出该植物吸收K＋是要消耗能量的B．从图中可以看出，没有氧气该植物就不能吸收K＋C．ab段限制吸收K＋速率的主要因素是O2浓度D．bc段表示除了营养液中O2含量还有其他因素影响K＋的吸收速率解析：影响主动运输速率的因素主要是氧气浓度与载体，本题以氧气浓度为主要的研究对象，当氧气浓度达到饱和后，其他因素就成为限制因素，包括载体。没有氧气，细胞可以通过无氧呼吸为K＋的吸收提供能量。答案：

B[做一题][例3]低温和高温会导致植物细胞受到伤害，为了探究高温和低温对小麦的伤害，请完成下列实验设计方案并回答相关问题。(1)实验原理：当植物组织受到不良条件，如高温、低温等的影响时，常能破坏原生质的结构而使膜的通透性增大，结果细胞内含物会有不同程度的外渗，使外部溶液的电导度增大，电导度的大小可以用电导仪进行检测(电导仪非常灵敏，各种杂质以及温度都会影响测量结果，从而带来实验误差)，膜的通透性变化越大，表明细胞受伤越重，抗逆性越弱。(2)实验材料：小麦幼苗。(3)仪器与药品：电导仪、冰水、50℃水浴锅、小烧杯、量筒、洗瓶、滤纸、蒸馏水。(4)分析变量：①确保单一变量自变量(实验变量)：__________________________。因变量(反应变量)：__________________________。②控制无关变量a．实验中的第一步应去除残留胚乳，并用蒸馏水冲洗，其目的是________________________________________________________________________________。b．空气中的CO2会溶解于蒸馏水中，从而给实验带来误差。在你设计的实验中，为了校正这种因素带来的误差，你的做法是_________________________________________________________________________。(5)实验步骤：第一步：取小麦幼苗30株，去除残留胚乳，用蒸馏水反复冲洗三次；第二步：取四只小烧杯，分别加入20mL蒸馏水，编号为1、2、3、4号；第三步：_________________________________；第四步：_________________________________；第五步：30分钟后取出，并移走小烧杯中的幼苗，使小烧杯中的溶液恢复至室温；第六步：用______________，并记录实验结果。[解析]本实验探究高温和低温对小麦的伤害，实验自变量是温度，因用电导仪测量溶液的电导度，故该实验的因变量是外界溶液的电导度(或膜的通透性)。由于各种杂质会干扰实验结果，所以实验的第一步应去除残留胚乳；空气中的CO2会溶解于蒸馏水中，导致电导仪测量出现误差，可设计不放小麦幼苗的蒸馏水作空白对照。实验步骤要根据单一变量和对照性原则进行设计，题中有四组实验，其中一组为空白对照，三组中的幼苗应在不同温度条件下培养，注意控制无关变量。在检测溶液的电导度时要用电导仪测量。[答案]

(4)①温度外界溶液的电导度(或膜的通透性)②防止残留胚乳及幼苗外杂质干扰实验结果设计不放小麦幼苗的空白对照(5)在1、2、3号小烧杯中，分别放入10株小麦幼苗，4号作为空白对照将1号小烧杯置于冰水中，2号小烧杯置于室温下，3号小烧杯置于50℃的恒温水浴中，4号小烧杯置于室温下，其他条件都相同且适宜电导仪测量溶液的电导度[学一技]1．单一变量原则即控制其他因素不变，只改变其中某一因素，观察其对实验结果的影响，不论一个实验有几个因子，都应做到一个实验因子对应观察一个反应因子。我们常在实验过程中强调“选取生长状况相同的幼苗”“数量大小相同的种子”“置于相同且适宜条件下培养”“加入等量的蒸馏水”等均体现了单一变量原则。2．对照性原则通过设立对照可消除无关因子对结果的影响，增加实验的可信度。在实验过程中要设立实验组和对照组。实验组：是接受实验变量处理的对象组。对照组：亦称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照类型：类型设置对照实验实例空白对照不给对照组任何处理如果验证甲状腺激素的作用，则对照组动物不作任何处理，让其自然生长自身对照实验组和对照组都在同一实验对象上进行植物细胞质壁分离和复原，在同一装片中先后进行。对照组和实验组是同一组细胞类型设置对照实验实例条件对照指给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理在“动物激素饲喂小动物”实验中，采用等组实验法，甲组为实验组(饲喂甲状腺激素)，乙组为条件对照(饲喂甲状腺抑制剂)，丙组为空白对照(不饲喂药剂)相互对照不单独设计对照组，而是几个实验组相互对照植物向重力性生长的向性实验中将玉米种子放置在不同的方向[做一题][例4]

2010年2月，海南多地发现豇豆中水胺硫磷农药残留超标，引发人们对蔬菜残留水溶性有机农药的关注。人们一般认为，把蔬菜浸入纯净水中一段时间，即可大大减少蔬菜的农药残留量。某研究机构对此做了以下实验。取同一新鲜蔬菜样本各1000g，用不同方法处理，结果如下表。处理方法未做处理仅用纯净水冲洗1min后浸入纯净水30min后1000g蔬菜的农药残留量0.196mg0.086mg0.123mg根据上述实验结果，分析回答下面的问题。(1)由实验结果可知，用纯净水冲洗1min后，蔬菜的农药残留量比未做处理的减少了一半以上，这是因为____________________；而浸入纯净水30min后，蔬菜的农药残留量反倒比仅用纯净水冲洗1min的多，这是因为_____________________________________。(2)若要测得洗去该种蔬菜的残留农药的最佳浸泡时间，还需对实验做哪些改进？[解析]

喷洒农药一般是喷洒在叶片上，用纯净水冲洗时可以去除细胞表面的农药，但是如果浸泡时间长了，外面的农药反而可以进入细胞，使蔬菜的农药残留量比浸泡时间短的还多。若要测得洗去该种蔬菜的残留农药的最佳浸泡时间，还应把时间再分成更小的时间段进行探究