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第第2 2讲生物膜的模型和物质跨膜运输的方式讲生物膜的模型和物质跨膜运输的方式一、生物膜的流动镶嵌模型一、生物膜的流动镶嵌模型1 1对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程(1)19(1)19世纪末,欧文顿发现,凡是世纪末,欧文顿发现,凡是可以溶于脂质可以溶于脂质的物的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜,从而进入细胞。质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜,从而进入细胞。结论:膜是由结论:膜是由脂质脂质组成的。组成的。(2)20(2)20世纪初,科学家用世纪初,科学家用丙酮丙酮从人的红细胞膜中提取从人的红细胞膜中提取出了脂质,并在空气一水界面上铺成单层分子,然后测得单分出了脂质,并在空气一水界面上铺成单层分子,然后测得单分子层的面积是哺乳动物红细胞表面积的子层的面积是哺乳动物红细胞表面积的2 2倍倍。结论:细胞。结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。(3)1959(3)1959年,罗伯特森在年,罗伯特森在电镜电镜下看到了细胞膜清晰的暗下看到了细胞膜清晰的暗亮暗的三层结构,大胆提出生物膜的静态模型,即所有的生物亮暗的三层结构,大胆提出生物膜的静态模型,即所有的生物膜都是由膜都是由“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”三层结构构成的。三层结构构成的。(4)1970(4)1970年,荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合等实验表明,年,荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合等实验表明,细胞膜的结构特点是具有细胞膜的结构特点是具有一定的流动性一定的流动性。(5)1972(5)1972年年,桑格和尼克森提出细胞膜的桑格和尼克森提出细胞膜的流动镶嵌流动镶嵌模型。模型。2 2生物膜流动镶嵌模型的基本内容生物膜流动镶嵌模型的基本内容(1)(1)膜的基本支架:膜的基本支架:磷脂双分子层磷脂双分子层。二、细胞膜的功能特点二、细胞膜的功能特点具有具有选择透过性选择透过性。其功能特点是由结构特点即。其功能特点是由结构特点即具有一具有一定的流动性定的流动性决定的。选择透过性的特点是由决定的。选择透过性的特点是由主动运输主动运输体现出体现出的。的。三、物质的跨膜运输方式三、物质的跨膜运输方式1 1自由扩散:自由扩散:顺浓度梯度顺浓度梯度进行的运输方式。特点是进行的运输方式。特点是不需要载体和能量不需要载体和能量。例如:水,。例如:水,COCO2 2,O O2 2,脂溶性物质等。,脂溶性物质等。2 2协助扩散:顺浓度梯度进行的运输方式。特点是协助扩散:顺浓度梯度进行的运输方式。特点是需要载需要载体但不需要能量。例如:葡萄糖进入红细胞。体但不需要能量。例如:葡萄糖进入红细胞。3 3主动运输:主动运输:逆浓度梯度逆浓度梯度进行的运输方式。特点是进行的运输方式。特点是需要载体和能量需要载体和能量。例如:各种离子进出细胞膜时。主动运输体现了。例如:各种离子进出细胞膜时。主动运输体现了细胞膜的选择透过性的功能特点。细胞膜的选择透过性的功能特点。1.1.生物膜的分子结构生物膜的分子结构(1)(1)化学成分:构成细胞膜的主要化学成分是磷脂分子和蛋化学成分:构成细胞膜的主要化学成分是磷脂分子和蛋白质分子,膜的功能主要是由蛋白质来承担。此外细胞膜还有约白质分子,膜的功能主要是由蛋白质来承担。此外细胞膜还有约10%10%的碳水化合物。但碳水化合物都和膜蛋白或膜脂结合成糖蛋白的碳水化合物。但碳水化合物都和膜蛋白或膜脂结合成糖蛋白和糖脂。和糖脂。(2)(2)空间结构:特指组成膜的物质分子排布。磷脂分子排列空间结构:特指组成膜的物质分子排布。磷脂分子排列成双层组成膜的基本骨架;蛋白质分子不同程度地镶嵌于磷脂双成双层组成膜的基本骨架;蛋白质分子不同程度地镶嵌于磷脂双分子层中;膜物质分子的分布在细胞膜内外两侧是不对称的。分子层中;膜物质分子的分布在细胞膜内外两侧是不对称的。(3)(3)结构特点:结构特点:镶嵌性:膜的基本结构是由脂质双分子层镶嵌性:膜的基本结构是由脂质双分子层镶嵌蛋白质构成的。镶嵌蛋白质构成的。流动性:膜结构中的蛋白质和脂质分子流动性:膜结构中的蛋白质和脂质分子在膜中都是可以做多种形式的运动的,导致膜整体具有一定的流在膜中都是可以做多种形式的运动的,导致膜整体具有一定的流动性。动性。不对称性:膜两侧的分子性质和结构不相同,如糖蛋不对称性:膜两侧的分子性质和结构不相同,如糖蛋白只分布在细胞膜的外表面,在细胞膜的内表面没有糖蛋白的分白只分布在细胞膜的外表面,在细胞膜的内表面没有糖蛋白的分布。这一点可以作为识别细胞膜的外侧和内侧的一个依据。布。这一点可以作为识别细胞膜的外侧和内侧的一个依据。(4)(4)功能特性:细胞膜是一种选择透过性膜,它可以让水分功能特性:细胞膜是一种选择透过性膜,它可以让水分子自由通过细胞膜上的通道;细胞选择的离子和小分子可以通过;子自由通过细胞膜上的通道;细胞选择的离子和小分子可以通过;细胞需要的一些大分子物质采用内吞细胞需要的一些大分子物质采用内吞(胞吞胞吞)的方式进入细胞;不的方式进入细胞;不被细胞选择的离子、小分子、大分子不能通过。被细胞选择的离子、小分子、大分子不能通过。2 2细胞膜具有流动性的事实及意义细胞膜具有流动性的事实及意义证明细胞膜具有流动性的实例主要有:证明细胞膜具有流动性的实例主要有:(1)(1)人鼠细胞融合杂人鼠细胞融合杂交实验;交实验;(2)(2)变形虫捕食和运动时伪足的形成;变形虫捕食和运动时伪足的形成;(3)(3)白细胞吞噬细白细胞吞噬细菌菌;(4)(4)胞吐胞吐(分泌分泌)与胞吞;与胞吞;(5)(5)受精时细胞的融合过程;受精时细胞的融合过程;(6)(6)动物动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程;细胞分裂时细胞膜的缢裂过程;(7)(7)细胞杂交时的细胞融合;细胞杂交时的细胞融合;(8)(8)高高尔基体的产生与分泌泡的分泌行为。尔基体的产生与分泌泡的分泌行为。意义:细胞膜的流动性为细胞的吸收、分泌、修复、融合、运意义:细胞膜的流动性为细胞的吸收、分泌、修复、融合、运动、捕食、变形、分裂等提供了基础。动、捕食、变形、分裂等提供了基础。3 3细胞膜的流动性和选择透过性细胞膜的流动性和选择透过性(1)(1)区别:具有一定的流动性是细胞膜的结构特点,即磷脂分区别:具有一定的流动性是细胞膜的结构特点,即磷脂分子是可以运动的,大多数蛋白质分子也是可以运动的。选择透过性子是可以运动的,大多数蛋白质分子也是可以运动的。选择透过性是细胞膜的功能特性,即水分子、被选择的离子和小分子可以通过,是细胞膜的功能特性,即水分子、被选择的离子和小分子可以通过,大分子、不被选择的离子和小分子不能通过。大分子、不被选择的离子和小分子不能通过。(2)(2)联系:细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。联系:细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性,才能表现出选择透过性,如细胞膜中因为只有细胞膜具有流动性,才能表现出选择透过性,如细胞膜中的部分蛋白质充当了载体,运输物质进出细胞,只有它是运动的,的部分蛋白质充当了载体,运输物质进出细胞,只有它是运动的,才能运输物质。才能运输物质。典例精析典例精析1 1(2011(2011岳阳调研岳阳调研)下图是细胞膜的亚显微结构模下图是细胞膜的亚显微结构模式图,有关说法错误的是式图,有关说法错误的是()A A构成细胞膜的基本支架构成细胞膜的基本支架B B细胞膜的结构特点是选择透过性细胞膜的结构特点是选择透过性C C细胞识别与物质细胞识别与物质有关有关D D由由参加的物质运输不一定为主动运输参加的物质运输不一定为主动运输【命题分析命题分析】本题考查细胞膜的结构,要求能说出细胞膜本题考查细胞膜的结构,要求能说出细胞膜各部分的名称及作用,并熟练掌握细胞膜的结构特点和功能特性。各部分的名称及作用,并熟练掌握细胞膜的结构特点和功能特性。【规范全解规范全解】本题解题的关键是熟练掌握图中各部分的名本题解题的关键是熟练掌握图中各部分的名称及作用。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,细胞膜的功称及作用。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。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是载体蛋白,主动运输和协助扩散均借助于载体蛋白。助于载体蛋白。【答案答案】B B 绿色通道:绿色通道:构成膜的磷脂分子和蛋白质分子都具有流动性,但不构成膜的磷脂分子和蛋白质分子都具有流动性,但不是与液态水一样无规则的运动。磷脂分子是做与膜表面相是与液态水一样无规则的运动。磷脂分子是做与膜表面相平行的横向运动,并随温度的升高而加快。蛋白质分子可平行的横向运动,并随温度的升高而加快。蛋白质分子可以在磷脂双分子层内或表面移动。以在磷脂双分子层内或表面移动。即景活用即景活用1 1 (2011(2011成都模拟成都模拟)下列关于生物膜结构探索历下列关于生物膜结构探索历程的说法,不正确的是程的说法,不正确的是()A 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 B三层结构模型认为生物膜为静态的结构三层结构模型认为生物膜为静态的结构C 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分子可以运动D 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分布是不均匀的【命题分析命题分析】本题考查生物膜结构的探索历程,要求能说本题考查生物膜结构的探索历程,要求能说出生物膜探索历程中的几个重要实验及实验的结论,理解生物膜探出生物膜探索历程中的几个重要实验及实验的结论,理解生物膜探索历程的艰辛。索历程的艰辛。【规范全解规范全解】本题解题的关键是掌握生物膜探索历程的实本题解题的关键是掌握生物膜探索历程的实验过程。三层结构模型认为生物膜结构是:蛋白质脂质蛋白验过程。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。而流动镶嵌模型认为蛋白质质,认为蛋白质是均匀的、固定的。而流动镶嵌模型认为蛋白质分子是可以运动的。分子是可以运动的。【答案答案】D D 1.1.自由扩散、协助扩散和主动运输的比较自由扩散、协助扩散和主动运输的比较物质出入细物质出入细胞的方式胞的方式被动运输被动运输主动运输主动运输自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散运输方向运输方向高浓度高浓度低浓度低浓度高浓度高浓度低浓度低浓度一般为低浓度一般为低浓度高高浓度浓度是否需要载体是否需要载体不需要不需要需要需要需要需要是否消耗能量是否消耗能量不消耗不消耗不消耗不消耗消耗消耗图例图例举例举例O2、CO2、H2O、甘油、甘油、乙醇、苯等出入细胞的乙醇、苯等出入细胞的方式方式红细胞吸收葡萄糖红细胞吸收葡萄糖小肠细胞吸收葡萄小肠细胞吸收葡萄糖、氨基酸和无机糖、氨基酸和无机盐等盐等表示曲线表示曲线(一一定浓度范围内定浓度范围内)2.2.影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素(1)(1)影响自由扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差。影响自由扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差。(2)(2)影响协助扩散的因素:影响协助扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度差;细胞膜内外物质的浓度差;细细胞膜上载体的种类和数量。胞膜上载体的种类和数量。(3)(3)影响主动运输的因素:影响主动运输的因素:载体;载体;能量;凡能影响细胞内能量;凡能影响细胞内产生能量的因素,都能影响主动运输,如氧气浓度、温度等。产生能量的因素,都能影响主动运输,如氧气浓度、温度等。3 3载体是细胞膜上的一类蛋白质,它具有特异性,不同物质载体是细胞膜上的一类蛋白质,它具有特异性,不同物质的载体不同,不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不同;载的载体不同,不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不同;载体具有饱和现象,当细胞膜上的载体已经达到饱和,细胞吸收该体具有饱和现象,当细胞膜上的载体已经达到饱和,细胞吸收该载体运载的物质的速率不再随物质的浓度的增大而增大。载体运载的物质的速率不再随物质的浓度的增大而增大。典例精析典例精析2 2(2010(2010天津理综天津理综)下列关于物质跨膜运输的下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是叙述,错误的是()A A主动运输过程中,需要载体蛋白质协助和主动运输过程中,需要载体蛋白质协助和ATPATP提供能量提供能量B B在静息状态下,神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输在静息状态下,神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输C C质壁分离过程中,水分子外流导致细胞内渗透压升高质壁分离过程中,水分子外流导致细胞内渗透压升高D D抗体分泌过程中,囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分抗体分泌过程中,囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分【命题分析命题分析】此题考查物质的跨膜运输,属于考纲识此题考查物质的跨膜运输,属于考纲识记、理解层次。要求熟练掌握物质跨膜运输的基本方式,会判记、理解层次。要求熟练掌握物质跨膜运输的基本方式,会判断哪些属于主动运输、自由扩散、协助扩散等,另外对这几种断哪些属于主动运输、自由扩散、协助扩散等,另外对这几种跨膜运输方式能通过比较,掌握其相同点和不同点。跨膜运输方式能通过比较,掌握其相同点和不同点。【规范全解规范全解】解答本题的关键是比较自由扩散、协助扩散、解答本题的关键是比较自由扩散、协助扩散、主动运输以及胞吞胞吐等几种运输方式的特点及实例。主动运输的主动运输以及胞吞胞吐等几种运输方式的特点及实例。主动运输的特点是需要载体蛋白协助和能量供应;静息状态下神经细胞要通过特点是需要载体蛋白协助和能量供应;静息状态下神经细胞要通过主动运输方式维持细胞内外钠钾离子的不平衡,从而维持外正内负主动运输方式维持细胞内外钠钾离子的不平衡,从而维持外正内负的静息电位,这一过程消耗大量的能量,而这些能量主要来源于葡的静息电位,这一过程消耗大量的能量,而这些能量主要来源于葡萄糖的氧化分解萄糖的氧化分解;导致质壁分离的原因是细胞外浓度高,细胞失水导致质壁分离的原因是细胞外浓度高,细胞失水,结果会导致细胞内渗透压升高;抗体分泌过程中,因物质组成的相结果会导致细胞内渗透压升高;抗体分泌过程中,因物质组成的相似性,囊泡膜会融合成为细胞膜的一部分。似性,囊泡膜会融合成为细胞膜的一部分。【答案答案】B B 黑色陷阱:黑色陷阱:在解答有关物质跨膜运输方式的题目时,由于对跨膜运输在解答有关物质跨膜运输方式的题目时,由于对跨膜运输方式的理解不到位,不能正确的区分哪些是主动运输,哪些是方式的理解不到位,不能正确的区分哪些是主动运输,哪些是被动运输,从而导致做题出错。主动运输与被动运输的根本区被动运输,从而导致做题出错。主动运输与被动运输的根本区别是是否需要消耗能量,抓住这一特点,就能较容易的进行作别是是否需要消耗能量,抓住这一特点,就能较容易的进行作答了。答了。即景活用即景活用2 2(2011(2011威海模拟威海模拟)将酶、抗体、核酸等生物大将酶、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,这是因为病部位的细胞中,这是因为()A A生物膜具有选择透过性,允许对细胞有益的物质进入生物膜具有选择透过性,允许对细胞有益的物质进入B B磷脂双分子层是生物膜的基本支架,且具有一定的流动磷脂双分子层是生物膜的基本支架,且具有一定的流动性性C C微球体能将生物大分子药物水解成小分子药物微球体能将生物大分子药物水解成小分子药物D D生物膜具有半透性,优先让生物大分子物质通过生物膜具有半透性,优先让生物大分子物质通过【命题分析命题分析】本题考查生物膜的结构特点,要求根据生物本题考查生物膜的结构特点,要求根据生物膜的结构特点去解释生活中的一些现象,这也是对生物膜结构特膜的结构特点去解释生活中的一些现象,这也是对生物膜结构特点的深层次理解。点的深层次理解。【规范全解规范全解】本题解题的关键是抓住用磷脂分子包裹本题解题的关键是抓住用磷脂分子包裹后更易进入细胞中这句话,去理解生物膜的结构特点。利用后更易进入细胞中这句话,去理解生物膜的结构特点。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。患病部位的细胞中。【答案答案】B B典例精析典例精析3 3(2011(2011浦东模拟浦东模拟)如图不能够表达的生理过程是如图不能够表达的生理过程是()A A肾小管细胞分泌肾小管细胞分泌K KB B胰岛细胞分泌胰岛素胰岛细胞分泌胰岛素C C突触小体释放神经递质突触小体释放神经递质D D肠腺细胞分泌肠液肠腺细胞分泌肠液【命题分析命题分析】本题考查大分子物质的运输方式,要求掌握本题考查大分子物质的运输方式,要求掌握大分子物质通过细胞膜的胞吞和胞吐方式,以及大分子跨膜运输的大分子物质通过细胞膜的胞吞和胞吐方式,以及大分子跨膜运输的特点及原理。特点及原理。【规范全解规范全解】本题解题的关键是判断出图中为胞吐过程。本题解题的关键是判断出图中为胞吐过程。分泌蛋白的分泌、神经递质的释放都通过胞吐的方式排到细胞外,分泌蛋白的分泌、神经递质的释放都通过胞吐的方式排到细胞外,而而K K的分泌属于主动运输过程。的分泌属于主动运输过程。【答案答案】A A绿色通道:绿色通道:胞吐和胞吞的运输方式,利用了细胞膜的流动性特点,该胞吐和胞吞的运输方式,利用了细胞膜的流动性特点,该过程不需要载体,但需要消耗能量。细胞进行胞吞和胞吐运输过程不需要载体,但需要消耗能量。细胞进行胞吞和胞吐运输物质时,物质并没有跨过细胞膜,而是通过膜的融合出入细胞物质时,物质并没有跨过细胞膜,而是通过膜的融合出入细胞的。的。即景活用即景活用3 3(2011(2011苏州模拟苏州模拟)物质进出细胞的过程中,需物质进出细胞的过程中,需要消耗能量,但不需要载体的是要消耗能量,但不需要载体的是()A A根吸收矿质元素离子根吸收矿质元素离子B B红细胞吸收钾离子,排出钠离子红细胞吸收钾离子,排出钠离子C C小肠对钙的吸收小肠对钙的吸收D D腺细胞分泌的酶排出细胞腺细胞分泌的酶排出细胞【命题分析命题分析】本题考查其他大分子物质的运输方式,要本题考查其他大分子物质的运输方式,要求掌握胞吞和胞吐运输方式的特点,熟记其原理,并能解释生求掌握胞吞和胞吐运输方式的特点,熟记其原理,并能解释生活中的一些现象。活中的一些现象。【规范全解规范全解】本题解题的关键是抓住题中信息,不需要载本题解题的关键是抓住题中信息,不需要载体,需要消耗能量这句话。对于无机盐离子和小分子的有机物进出体,需要消耗能量这句话。对于无机盐离子和小分子的有机物进出细胞的方式为主动运输,需要消耗能量,需要载体的协助;对于大细胞的方式为主动运输,需要消耗能量,需要载体的协助;对于大分子的物质和颗粒性的物质进出细胞的方式为胞吞或胞吐,它需要分子的物质和颗粒性的物质进出细胞的方式为胞吞或胞吐,它需要消耗能量但不需要载体的帮助。腺细胞分泌的酶排出细胞的方式为消耗能量但不需要载体的帮助。腺细胞分泌的酶排出细胞的方式为胞吐,利用了细胞膜的流动性原理,需要消耗能量,但不需要载体胞吐,利用了细胞膜的流动性原理,需要消耗能量,但不需要载体的协助。的协助。【答案答案】D D 一、选择题一、选择题1 1(2011(2011青岛模拟青岛模拟)将一个细胞中的磷脂成分全部抽提出来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 A人的白细胞人的白细胞B B鸡的红细胞鸡的红细胞C C蛔虫的体细胞蛔虫的体细胞 D D大肠杆菌细胞大肠杆菌细胞【解析解析】生物膜的结构是以磷脂双分子层作基本支架。实验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。的现象表明该细胞中只有细胞膜,没有其他膜结构。A A、B B、C C三选项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。等,不符合题意。大肠杆菌细胞是原核细胞,符合题意。【答案答案】D D2 2(2011(2011铜陵模拟铜陵模拟)如图中如图中说明了物质和离子通过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细胞膜的转运,下列叙述中正确的是()A A所有图中均为主动运输所有图中均为主动运输B B所有图中均为被动运输所有图中均为被动运输C C图图、和和可表示自由扩散可表示自由扩散D D图图中细胞内中细胞内ADPADP的含量会增加的含量会增加【解析解析】图图表示自由扩散,图表示自由扩散,图表示借助载体蛋白通表示借助载体蛋白通过离子通道的扩散,即协助扩散;图过离子通道的扩散,即协助扩散;图表示物质由低浓度向高浓表示物质由低浓度向高浓度运输,应为主动运输。度运输,应为主动运输。【答案答案】D D 3 3(2011(2011安宁月考安宁月考)甲、乙两种物质分别依赖自由扩散甲、乙两种物质分别依赖自由扩散(简简单扩散单扩散)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,则子膜代替细胞膜,并维持其他条件不变,则()A A甲运输被促进甲运输被促进 B B乙运输被促进乙运输被促进C C甲运输被抑制甲运输被抑制 D D乙运输被抑制乙运输被抑制【解析解析】自由扩散不需要载体的协助,直接通过磷脂分子自由扩散不需要载体的协助,直接通过磷脂分子层进行的运输方式,而乙物质通过协助扩散进入细胞,需要载体层进行的运输方式,而乙物质通过协助扩散进入细胞,需要载体的协助,人工合成的无蛋白磷脂双分子层膜不允许乙物质通过。的协助,人工合成的无蛋白磷脂双分子层膜不允许乙物质通过。【答案答案】D D 4 4(2011(2011济宁质检济宁质检)图中的哪一条曲线能说明红细胞运输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葡萄糖的速度与血浆中葡萄糖的浓度之间的关系()【解析解析】葡萄糖进入红细胞的运输方式为协助扩散,在一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,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。吸收速率不再改变。【答案答案】C C5 5(信息推断题信息推断题)科学家用枪乌贼的神经细胞研究钠离子通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:过细胞膜的运输方式,实验如下:下列说法错误的是下列说法错误的是()A A神经纤维排出神经纤维排出24Na24Na需要消耗需要消耗ATPATPB B“某药物某药物”的作用机理是抑制细胞呼吸的作用机理是抑制细胞呼吸C C24Na24Na通过细胞膜的方式是主动运输通过细胞膜的方式是主动运输D D由实验由实验可知,神经细胞运输可知,神经细胞运输24Na24Na需要载体蛋白需要载体蛋白实验方法实验方法现象现象向枪乌贼的神经细胞内注入微量的放射向枪乌贼的神经细胞内注入微量的放射性性24Na神经细胞周围溶液中出现神经细胞周围溶液中出现24Na步骤同步骤同,并加入某种药物,并加入某种药物神经细胞周围溶液中未出现神经细胞周围溶液中未出现24Na步骤同步骤同,并加入,并加入ATP神经细胞周围溶液中出现神经细胞周围溶液中出现24Na【解析解析】由实验由实验可知,可知,2424NaNa由神经细胞进入周围溶由神经细胞进入周围溶液需消耗液需消耗ATPATP。而药物的作用是抑制细胞呼吸,从而使。而药物的作用是抑制细胞呼吸,从而使ATPATP的产的产生减少。生减少。【答案答案】D D 二、非选择题二、非选择题6 6(2011(2011广东模拟广东模拟)某实验小组为了探究细胞膜的通透性,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萄糖和尿素含量,发现它们的含量发生了明显变化(如下图如下图)。请回。请回答问题。答问题。(1)(1)由图可知,随培养时间延长,培养液中葡萄糖和氨基酸含由图可知,随培养时间延长,培养液中葡萄糖和氨基酸含量量_,尿素含量,尿素含量_。由于在原培养液中没有尿素,。由于在原培养液中没有尿素,推测其是推测其是_的产物。的产物。(2)(2)培养液中的氨基酸进入细胞后,其主要作用是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;被吸收的葡萄糖主要通过_作用,作用,为细胞提供为细胞提供_。(3)(3)转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶,正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,若在细胞培养液中检测到该类酶,可能的原因是可能的原因是_。(4)(4)由由(1)(1)和和(3)(3)可初步判断,细胞膜对物质的转运具有可初步判断,细胞膜对物质的转运具有_的特性。的特性。【解析解析】(1)(1)由图示可知,随培养时间延长,培养液中葡由图示可知,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。液中没有尿素,故尿素为细胞代谢产生的代谢废物。(2)(2)氨基酸为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。大量能量,供给细胞生命活动利用。(3)(3)转氨酶在肝细胞内,正转氨酶在肝细胞内,正常情况下不能穿过细胞膜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若在细胞培养液中检测到该类酶,可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。失。(4)(4)由由(1)(1)和和(3)(3)可初步判断,细胞膜对物质的转运具有选择可初步判断,细胞膜对物质的转运具有选择透过性。透过性。【答案答案】(1)(1)不断减少不断增加氨基酸代谢不断减少不断增加氨基酸代谢(2)(2)作作为合成蛋白质的原料呼吸能量为合成蛋白质的原料呼吸能量(3)(3)细胞发生病变或已经死细胞发生病变或已经死亡亡(4)(4)选择透过性选择透过性 一、选择题一、选择题1 1(2011(2011德州模拟德州模拟)下列关于膜的叙述中,错误的是下列关于膜的叙述中,错误的是()A A细胞膜主要是由蛋白质分子和磷脂分子组成细胞膜主要是由蛋白质分子和磷脂分子组成B B核膜和内质网膜在结构上有密切联系核膜和内质网膜在结构上有密切联系C C线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的D D细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子不是静止的细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子不是静止的【解析解析】线粒体和叶绿体的功能是不同的,其细胞膜上的蛋线粒体和叶绿体的功能是不同的,其细胞膜上的蛋白质的种类也是不同的。细胞膜主要由蛋白质和磷脂分子组成,并白质的种类也是不同的。细胞膜主要由蛋白质和磷脂分子组成,并且这些蛋白质分子和磷脂分子都是可以运动的且这些蛋白质分子和磷脂分子都是可以运动的.内质网膜内连核膜内质网膜内连核膜,外连细胞膜构成了物质运输的通道。外连细胞膜构成了物质运输的通道。【答案答案】C C2 2(2011(2011郑州一中期中郑州一中期中)取两种不同的海绵,使其细胞分散取两种不同的海绵,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。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那么,与此现象有关的结构是()A A细胞核细胞核B B细胞膜上的磷脂双分子层细胞膜上的磷脂双分子层C C细胞膜细胞膜 D D细胞膜上的糖蛋白细胞膜上的糖蛋白【解析解析】不同海绵细胞之间结合首先要进行细胞识别,与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。细胞识别相关的结构是糖蛋白。【答案答案】D D 3 3(2011(2011贵州模拟贵州模拟)下列对研究水通道和离子通道意义的表下列对研究水通道和离子通道意义的表述,不正确的是述,不正确的是()A A探索某些内脏器官的疾病探索某些内脏器官的疾病B B神经系统和肌肉等方面病变的研究神经系统和肌肉等方面病变的研究C C兴奋在神经系统中的传递兴奋在神经系统中的传递D D体液调节中抗体和抗原的反应体液调节中抗体和抗原的反应【解析解析】水通道和离子通道对人类探索肾脏、心脏、肌肉水通道和离子通道对人类探索肾脏、心脏、肌肉和神经系统等方面及电信号的产生,在神经系统中传递信息等具和神经系统等方面及电信号的产生,在神经系统中传递信息等具有极其重要的意义。体液调节中抗体和抗原反应与水通道和离子有极其重要的意义。体液调节中抗体和抗原反应与水通道和离子通道无关。通道无关。【答案答案】D D 4 4(2011(2011广州模拟广州模拟)线粒体线粒体DNADNA上的基因所表达的酶与线粒上的基因所表达的酶与线粒体功能有关。若线粒体体功能有关。若线粒体DNADNA受损伤,则下列细胞的功能受影响最大受损伤,则下列细胞的功能受影响最大的是的是()A A红细胞吸收葡萄糖红细胞吸收葡萄糖B B小肠上皮细胞吸收水小肠上皮细胞吸收水C C神经细胞吸收神经细胞吸收K K D D肺泡细胞吸收氧气肺泡细胞吸收氧气【解析解析】线粒体线粒体DNADNA受损则线粒体受损则线粒体DNADNA上的基因所表达的酶上的基因所表达的酶就不能合成,线粒体的功能就会受到影响,细胞所需的能量供应就不能合成,线粒体的功能就会受到影响,细胞所需的能量供应就会出现障碍,则主动运输就会受到影响。神经细胞吸收无机盐就会出现障碍,则主动运输就会受到影响。神经细胞吸收无机盐离子属于主动运输,需要消耗能量。离子属于主动运输,需要消耗能量。【答案答案】C C 5 5(2011(2011黄冈模拟黄冈模拟)丙氨酸进入小肠绒毛上皮细胞和肾小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管上皮细胞的共同点是()A A需要载体,消耗能量需要载体,消耗能量 B B需要载体,不消耗能量需要载体,不消耗能量C C不需要载体,消耗能量不需要载体,消耗能量 D D不需要载体,不消耗能量不需要载体,不消耗能量【解析解析】丙氨酸进入两种细胞都为主动运输,需要载体丙氨酸进入两种细胞都为主动运输,需要载体并消耗能量。并消耗能量。【答案答案】A A6 6(2011(2011南京月考南京月考)结合表中数据,指出下列叙述错误的是结合表中数据,指出下列叙述错误的是()A A内膜含有许多与有氧呼吸有关的酶内膜含有许多与有氧呼吸有关的酶B B内膜比外膜具有更多的功能内膜比外膜具有更多的功能C C内膜、外膜的化学组成大致相同内膜、外膜的化学组成大致相同D D内膜表面积大,导致蛋白质含量高内膜表面积大,导致蛋白质含量高【解析解析】线粒体是与有氧呼吸关系密切的细胞器,在线粒体线粒体是与有氧呼吸关系密切的细胞器,在线粒体的基质和内膜上含有与有氧呼吸有关的酶。生物膜上蛋白质含量的的基质和内膜上含有与有氧呼吸有关的酶。生物膜上蛋白质含量的多少,决定了生物膜功能的多少。由表中数据可以看出,内膜上蛋多少,决定了生物膜功能的多少。由表中数据可以看出,内膜上蛋白质的含量多,这不是因为膜面积大导致的,而是结构与功能相统白质的含量多,这不是因为膜面积大导致的,而是结构与功能相统一的结果,说明内膜比外膜有更多的功能;内膜和外膜上都含有蛋一的结果,说明内膜比外膜有更多的功能;内膜和外膜上都含有蛋白质和脂类,其化学组成大致相同。白质和脂类,其化学组成大致相同。【答案答案】D D 成分成分 线粒线粒体膜体膜蛋白质蛋白质(质量质量分数分数/%)脂类脂类(质量质量分数分数/%)外膜外膜5248内膜内膜76247 7(2011(2011扬州模拟扬州模拟)右图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝右图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收酸钾溶液中吸收K K和和NONO的曲线:影响的曲线:影响A A、B B两点和两点和B B、C C两点吸收量两点吸收量不同的因素分别是不同的因素分别是()A A载体数量、能量载体数量、能量 B B能量、载体数量能量、载体数量 C C载体数量、离子浓度载体数量、离子浓度 D D能量、离子浓度能量、离子浓度【解析解析】细胞膜上的载体的种类和数量的多少,决定了对细胞膜上的载体的种类和数量的多少,决定了对不同离子的搬运量的大小。不同离子的搬运量的大小。A A、B B两点是在不同氧气浓度的情况下两点是在不同氧气浓度的情况下对同种离子的搬运,说明离子的搬运量与氧气浓度有关,即与能对同种离子的搬运,说明离子的搬运量与氧气浓度有关,即与能量有关。量有关。B B、C C两点是在同一氧气浓度的情况下,对不同离子的搬两点是在同一氧气浓度的情况下,对不同离子的搬运,说明运输不同离子的载体的种类和数量有差异。运,说明运输不同离子的载体的种类和数量有差异。【答案答案】B B 8 8(2011(2011泰州模拟泰州模拟)维生素维生素D D比水溶性维生素优先通过细胞比水溶性维生素优先通过细胞膜,这是因为膜,这是因为()A A细胞膜以磷脂双分子层作基本骨架细胞膜以磷脂双分子层作基本骨架B B磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质C C细胞膜是选择性透过膜细胞膜是选择性透过膜D D细胞膜的结构特点是具有一定的流动性细胞膜的结构特点是具有一定的流动性【解析解析】维生素维生素D D是脂类物质,细胞膜的基本支架是磷脂是脂类物质,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,也是脂类物质,根据双分子层,也是脂类物质,根据“相似相溶相似相溶”原理,维生素原理,维生素D D比比水更容易通过细胞膜。水更容易通过细胞膜。【答案答案】A A二、非选择题二、非选择题9 9(2011(2011泰州模拟泰州模拟)下图为物质出入细胞膜的示意图,请据下图为物质出入细胞膜的示意图,请据图回答:图回答:(1)A(1)A代表代表_分子;分子;B B代表代表_;D D代表代表_。(2)(2)细胞膜从功能上来说,它是一层细胞膜从功能上来说,它是一层_膜。膜。(3)(3)动物细胞吸水膨胀时动物细胞吸水膨胀时B B的厚度变小,这说明的厚度变小,这说明B B具有具有_。(4)(4)在在a ae e的五种过程中,代表被动转运的是的五种过程中,代表被动转运的是_。(5)(5)可能代表氧气转运过程的图中编号可能代表氧气转运过程的图中编号_;葡萄糖从;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号_。(6)(6)如果此为神经细胞膜,则当其受刺激后发生兴奋时,如果此为神经细胞膜,则当其受刺激后发生兴奋时,NaNa的流动过程是编号的流动过程是编号_。【解析解析】在识别细胞膜时,应根据细胞膜的组成物质本身的在识别细胞膜时,应根据细胞膜的组成物质本身的特点进行判断,有糖蛋白特点进行判断,有糖蛋白(糖侧链糖侧链)的一侧为细胞膜的外侧。判断物的一侧为细胞膜的外侧。判断物质进出细胞的方式为主动运输还是被动运输,要从浓度差、能量两质进出细胞的方式为主动运输还是被动运输,要从浓度差、能量两个方面分析
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