生物膜与跨膜运输

生物膜与跨膜运输第1页，共30页，2023年，2月20日，星期六一、细胞的吸水和失水1.渗透作用原理(1)渗透作用:水分子(或者其他溶剂分子)通过_______,从_______一侧向_______一侧_____的现象。(2)构成条件:①有一层_______;②半透膜两侧的溶液具有_______。半透膜低浓度高浓度扩散半透膜浓度差第2页，共30页，2023年，2月20日，星期六2.动物细胞的吸水和失水(1)人成熟红细胞中发生渗透作用的条件:①_______相当于半透膜;②_________________之间存在浓度差。(2)引起细胞失水与吸水的条件:外界溶液与细胞质之间存在浓度差。细胞膜细胞质与外界溶液第3页，共30页，2023年，2月20日，星期六3.植物细胞的吸水和失水(1)植物细胞吸水、失水的原理:全透性的_______半透性的原生质层具有_____________________二者之间的_______①结构

细胞壁细胞膜液泡膜细胞质大液泡外界溶液浓度_____细胞液浓度时，细胞失水外界溶液浓度_____细胞液浓度时，细胞_____外界溶液浓度_____细胞液浓度时，细胞_______②条件大于小于吸水等于不吸水也不失水

第4页，共30页，2023年，2月20日，星期六(2)植物细胞质壁分离的现象与原因:①现象:_______与_________分离。②外因:_________浓度>细胞液浓度,导致细胞_____。③内因:___________________________。细胞壁原生质层外界溶液失水细胞壁的伸缩性小于原生质层第5页，共30页，2023年，2月20日，星期六二、物质跨膜运输的其他实例1.番茄和水稻吸收无机盐离子的比较科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+和的培养液中培养,结果及分析如下:第6页，共30页，2023年，2月20日，星期六(1)不同植物对_________________的吸收有差异,同一种植物对_________________的吸收也有差异,说明植物细胞膜对无机盐离子的吸收具有_______。(2)水稻吸收水的相对速率比吸收Ca2+、Mg2+的___,造成培养液中Ca2+、Mg2+浓度_____;番茄吸收水的相对速率比吸收的___,造成培养液中浓度_____。同一种无机盐离子不同种无机盐离子选择性上升大上升大第7页，共30页，2023年，2月20日，星期六2.微生物吸收无机盐离子的特点(1)不同微生物对无机盐离子的吸收有_______。(2)不同微生物对各种无机盐离子的_______不同。3.生物膜具有选择透过性(1)细胞对于物质的输入和输出有_______。(2)生物膜的这一特性与细胞的_________密切相关,是_______的一个重要特征。选择性需要量选择性生命活动活细胞第8页，共30页，2023年，2月20日，星期六考点一

细胞的失水和吸水

1.渗透作用模型和成熟植物细胞与外界溶液形成的渗透系统比较

渗透作用模型成熟植物细胞与外界溶液形成的渗透系统图解第9页，共30页，2023年，2月20日，星期六渗透作用模型成熟植物细胞与外界溶液形成的渗透系统基本组成或条件半透膜、浓度差原生质层——选择透过性膜浓度差——细胞液与外界溶液之间原理水分子通过半透膜的扩散作用细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透作用水扩散的方向低浓度溶液→高浓度溶液第10页，共30页，2023年，2月20日，星期六2.植物细胞吸水或失水的原理及应用(1)原理:①外界溶液浓度>细胞液浓度,细胞失水;②外界溶液浓度=细胞液浓度,细胞不失水也不吸水;③外界溶液浓度<细胞液浓度,细胞吸水。(2)应用:①判断成熟植物细胞的死活:待测成熟植物细胞+一定浓度的蔗糖溶液第11页，共30页，2023年，2月20日，星期六②测定细胞液浓度范围:待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度范围介于使细胞未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度之间。③比较不同植物细胞的细胞液浓度:不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液刚发生质壁分离所需时间比较→判断质壁分离速度(或细胞液浓度)。④验证原生质层具有选择透过性(如细胞在蔗糖溶液中,蔗糖不能进入细胞)。⑤证明细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。第12页，共30页，2023年，2月20日，星期六【典例1】将从同一新鲜马铃薯块茎上取得的形状、质量相同的薯条分为数量相等的四组,分别浸入Ⅰ～Ⅳ四种不同浓度的蔗糖溶液中,1h后,溶液的质量变化百分率如表一。从四个不同的新鲜马铃薯块茎上,取得形状、质量相同,数量相等的薯条①～④组,分别浸入相同浓度的蔗糖溶液中,1h后,薯条的质量变化百分率如表二。

第13页，共30页，2023年，2月20日，星期六A.Ⅰ、①B.Ⅰ、④C.Ⅳ、①D.Ⅳ、④表一表二溶液ⅠⅡⅢⅣ薯条①②③④质量变化百分率(%)+40-2-3质量变化百分率(%)+40-2-3则表一所列的四种不同浓度的蔗糖溶液中开始时浓度最低,以及表二所列的四组不同薯条中细胞液开始时浓度最低的分别是()第14页，共30页，2023年，2月20日，星期六三、流动镶嵌模型的基本内容1.填写细胞膜的组成物质或结构a._______b._____________c._______糖蛋白磷脂双分子层蛋白质第15页，共30页，2023年，2月20日，星期六2.图中c的分布形式(1)镶在[b]_____________的表面。(2)部分或全部_____b中。(3)_____于整个b。3.补充模型中有关结构或功能特点(1)基本支架:[b]_____________。(2)结构特点:_________________。(3)生理特性:___________。(4)a分布于细胞膜的_____,具有保护、_____和_____作用。磷脂双分子层嵌入贯穿磷脂双分子层具有一定的流动性选择透过性外侧润滑识别第16页，共30页，2023年，2月20日，星期六1.(2010天津T4C)质壁分离过程中,水分子外流导致细胞内渗透压升高。()【分析】质壁分离过程中,水分子外流导致细胞内溶质相对增多,渗透压升高。2.(2009北京T2B)细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性。()【分析】细胞膜具有选择透过性,对进出细胞膜的物质具有选择性。√√第17页，共30页，2023年，2月20日，星期六考点二生物膜的组成、结构及功能间的关系

1.生物膜的流动镶嵌模型

第18页，共30页，2023年，2月20日，星期六(1)细胞膜中的脂质除磷脂外,还有一些糖脂和胆固醇。(2)糖脂和糖蛋白都分布于细胞膜的外表面。(3)脂质和蛋白质分子并不是均匀分布的,而是呈不对称性分布。2.细胞膜的结构特点——具有一定的流动性(1)原因:膜结构中的蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的。(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,则导致膜的破坏。第19页，共30页，2023年，2月20日，星期六(3)实验验证——人鼠细胞融合实验:第20页，共30页，2023年，2月20日，星期六(4)体现细胞膜具有流动性的实例:细胞的融合、胞吞、胞吐、变形虫变形、吞噬细胞吞噬病菌、分泌蛋白的分泌、精卵结合、植物细胞的质壁分离与复原等。(5)生物膜的流动性与选择透过性的关系:①区别:流动性是生物膜的结构特点,选择透过性是生物膜的功能特性。②联系:流动性是选择透过性的基础,膜只有具有流动性,才能实现选择透过性。膜的流动性和选择透过性都是活细胞的特性,死细胞将失去流动性和膜的选择透过性。第21页，共30页，2023年，2月20日，星期六3.生物膜的组成、结构和功能关系图解第22页，共30页，2023年，2月20日，星期六【高考警示】(1)只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。(2)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,流动性总是存在的,而选择透过性只在完成物质交换功能时才能体现出来。(3)细胞膜中的蛋白质有部分起载体蛋白作用,其特异性和数量的多少,决定了其运输物质的种类和数量。第23页，共30页，2023年，2月20日，星期六【典例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分子无关第24页，共30页，2023年，2月20日，星期六如图为物质跨膜运输示意图(甲、乙、丙代表物质或结构,a、b、c、d、e代表运输方式)。下列叙述错误的是()A.甲代表的蛋白质分子在物质运输过程中有重要作用B.乙、丙代表的磷脂双分子层、多糖是细胞膜的基本支架C.图中a、b可分别表示钾离子、氧气进入细胞D.细胞膜的功能特点是选择透过性,结构特点是具有一定的流动性第25页，共30页，2023年，2月20日，星期六4.下图为细胞膜的液态流动镶嵌模型示意图,有关叙述错误的是()A.a指磷脂分子的尾部,具有疏水性B.c指磷脂分子的头部,具有亲水性C.糖蛋白在细胞膜的内外侧均有分布D.细胞膜的选择透过性与b、d的种类和数量有关第26页，共30页，2023年，2月20日，星期六5.(双选)将相同的四组马铃薯条分别浸入四种溶液,一小时后测定马铃薯条质量变化的百分率,结果如表。下列叙述中正确的是()溶液质量变化率Ⅰ+8%Ⅱ-6%Ⅲ-4%Ⅳ0A.Ⅰ的浓度最低B.Ⅱ的浓度较Ⅲ低C.Ⅳ的浓度最高D.Ⅳ的浓度与马铃薯条细胞液浓度相等第27页，共30页，2023年，2月20日，星期六6.成熟的植物细胞具有中央大液泡,可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图,图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系,图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题:第28页，共30页，2023年，2月20日，星期六(1)由图甲漏斗液面上升可知,实验初始时c两侧浓度大小是a

b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在

,最终液面不再上升。当液面不再上升时,c两侧浓度大小是a

b。(2)图丙中相当于图甲中c结构的是

(填序号),②处充满的液体是

。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是

。A.细胞