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专题3-细胞膜与物质进出细胞的方式

专题3 细胞膜与物质进出细胞的方式
生物膜的流动镶嵌模型
脂溶性物质可以进入细胞：膜由脂质组成
脂单分子的面积是红细胞表面积2倍：脂质双分子层
磷脂分子：头，甘油，磷酸 亲水
尾，脂肪酸 疏水

红色荧光 绿色荧光 标记 证明了细胞膜具有流动性 (脂质和蛋白质)
细胞膜的流动镶嵌模型：磷脂双分子层构成支架，具有流动性。
蛋白质分子镶在表面，或者部分，或者全部嵌入双分子层，或者横跨
蛋白质也可以运动
糖被：糖蛋白 糖都指向细胞外
1.保护和润滑 消化道和呼吸道
2.识别
细胞膜成分：糖脂 糖蛋白 蛋白质 磷脂

物质跨膜运输的实例
细胞的吸水和失水
水由多的地方向低的去
原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 相当于一层半透膜
质壁分离：材料：紫色洋葱表皮细胞 有大液泡，有细胞壁，有色素 活细胞
主要是水分子可以自由透过原生质层
当细胞液的浓度小于外界溶液浓度，细胞失水，
原生质层比细胞壁的伸缩性大
当细胞液的浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水
质壁分离恢复

质壁分离的应用

1.证明细胞死活
2.鉴定不同的溶液
在一定浓度的（溶质不能透膜）溶液中，可以发生质壁分离（蔗糖溶液）
在一定浓度（浓度较大）（溶质可以透膜）的溶液中，可以发生质壁分离然后在自动复原。（葡萄糖，乙二醇，甘油，尿素，KNO3等） 先失水>吸收的溶质，在吸收溶质，细胞液浓度变大 吸水 溶质分子的吸收是一直进行的，可以使主动运输
在一定浓度（浓度较小）（溶质可以透膜）的溶液中，细胞液浓度先下降再上升。（如农药）
刚浸入纯净水时细胞对水的吸收率大于对农药的吸收 受细胞壁限制，细胞吸水达到饱和，但是细胞还可以吸收农药分子，二者独立
3比较未知浓度溶液的浓度大小
质壁分离越快，溶液浓度越大
4.比较植物细胞细胞液的浓度
质壁分离速度越快，细胞液浓度越小（水多）
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
实例 饮料：高浓度的不适合解渴。

物质跨膜运输的方式
蓝墨水使得清水变浅 扩散

被动运输 顺浓度梯度 不需要ATP
1.自由扩散 物质通过简单的扩散作用进出细胞
（气体 水 甘油 乙醇 苯等）
2.协助扩散 借助载体蛋白的扩散进出细胞
（葡萄糖进入血红细胞 离子的顺浓度）

主动运输 逆浓度梯度 需要ATP 载体
（Na K Ca等离子逆浓度 葡萄糖 氨基酸 无机盐等的小肠吸收）

胞吐：白细胞吞噬大肠杆菌，草履虫吞噬有机颗粒 吞噬细胞吞噬细菌 （流动性）
胞吞：胰岛B细胞分泌胰岛素 消化酶 抗体的分泌
蛋白质类的大分子 囊泡 需要ATP

细胞膜的结构特点：流动性 （温度越高，流动性越大）
细胞膜的功能特点：选择透过性
细胞膜的功能
1.与外界环境隔开 （生命起源于海洋，最早靠膜隔开）
2.控制物质进出细胞 （海关 排出废物 吸收营养）
3.进行细胞间的信息交流 （细胞与细胞之间） 1，血液 2.相邻的细胞 接触 3.形成通道 （胞间连丝）

细胞膜与物质进出细胞
1.将细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是
A.红细胞具有水溶性 B.红细胞的液泡体积增大
C.蒸馏水大量进入红细胞 D.低温时红细胞膜流动性增大

5．已知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气，扎紧开口，将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中，下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是

B

4.撕去紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为的蔗糖溶液里处理，一段时间后外表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是
A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输
B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输
C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输
D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输

2．将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间，撕取外表皮，先用浓度为0.3g.mL的蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。在该实验中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲，细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙，则甲、乙的关系，以及实验过程中水分进出细胞的方式为
A．甲<乙，被动运输 B．甲>乙，被动运输
C．甲>乙，主动运输 D．甲=乙，主动运输

2.将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中，1分钟后进行显微观察，结果见右图。下列叙述错误的是
A. 图中L是细胞壁，M是液泡，N是细胞质
B. 将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原
C. 实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异
D. 洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料

（11年重庆卷）5. 题5图为某种植物幼苗（大小、长势相同）均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况（其它条件相同且不变）.下列有关
叙述，错误的是

A．3h时，两组幼苗均已出现萎蔫现象，直接原因是蒸腾作用和根细胞失水
B．6h时，甲组幼苗因根系开始吸收K+、NO—3，吸水能力增强，使鲜重逐渐提高
C．12h后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前，乙组幼苗将死亡
D．实验表明，该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程

（2011海南生物卷）6.关于哺乳动物红细胞和血红蛋白的叙述，错误的是
A.机体缺铁时，血红蛋白的合成量会减少
B.成熟红细胞中没有血红蛋白mRNA的合成
C.血浆中的氧和Na+通过主动运输进入红细胞
D.血红蛋白基金突变可导致镰刀型细胞贫血症

（2011海南生物卷）27. （7分）
原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情况下尿液中不含葡萄糖。肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液。下图为肾小管及相关结构示意图。

回答问题：
（1） 肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度______（高于、低于、等于）组织液中的。
（2） 原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是 ，需要_ 的参与。
（3） 肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是 ，原尿中葡萄糖未能被完全重吸收从而导致尿量增加的原因是_ _。
高于 主动运输 载体和ATP 渗透作用 肾小管腔中液体浓度高于正常水平，渗透压高，水分重吸收弱，尿增加

2．蛙的神经元内、外Na+浓度分别是15mmol/L和120mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na+流入细胞，膜电位恢复过程中有Na+排出细胞。下列判断正确的是
A．Na+流入是被动运输，排出是主动运输
B．Na+流入是主动运输，排出是被动运输
C．Na+流入和排出都是被动运输
D．Na+流入和排出都是主动运输

35．（8分）
新鲜叶类蔬菜常残留有水溶性有机农药。人们一般认为把蔬菜浸入清水中一段时间，即可大大减少蔬菜的农药残留量。对此，某研究机构做了以下实验：
实验一：取同一新鲜蔬菜样本各1000克，用不同方法处理，结果如下：
处理方法
未作处理
仅用纯水冲洗1min后
浸入纯水30min后
1000g蔬菜农药残留量
0.196mg
0.086mg
0.123mg
实验二：取同一新鲜蔬菜若干浸入一定量纯水中，每隔一段时间取出一小片菜叶，测定其细胞液浓度，所得数据可绘出如下曲线：

根据上述实验结果分析回答以下问题：
（1）在实验一中，用纯水冲洗1min后，蔬菜农药残留量比未作处理减少约一半，这是因为 。而浸入纯水30min后，蔬菜残留农药量反倒比仅用纯水冲洗1min的蔬菜农药残留量多，这说明

（2）对实验二曲线分析可知，A→B，植物细胞液浓度变化的原因是
，而B→C，细胞液浓度变化的原因则是

（3）农业上常采用根外追肥（即向植物叶片喷洒有机肥料和微量元素）的方法，补充植物所需的养分。根据上述实验结果，分析根外追肥选择在什么样的环境条件下进行效果最好?为什么?

1农药只要在叶片表面，大部分可以被洗掉 农药分子溶于水中可以被植物吸收
2 刚浸入纯净水时细胞对水的吸收率大于对农药的吸收 受细胞壁限制，细胞吸水达到饱和，但是细胞还可以吸收农药分子，二者独立
3 无风或者空气湿度大的阴天好，可以长时间保留液体，利用植物吸收

27.（16分）人体内胆固醇含量的相对稳定对健康有重要意义。胆固醇是血浆中脂蛋白复合体的成分，一种胆固醇含量为45%的脂蛋白（LDL）直接影响血浆中胆固醇的含量。LDL可以与细胞膜上的LDL受体结合，通过胞吞作用进入细胞，之后LDL在溶酶体的作用下释放出胆固醇。当细胞中胆固醇含量较高时，它可以抑制酶的合成和活性，也可以抑制LDL受体的合成。请结合下图细胞中胆固醇来源的相关过程回答：

（1）人体中胆固醇的主要作用

（2）①过程为_________，其产物彻底水解能得到 种不同的物质。②过程需要的原料是 。已知mRNA1片段中有30个碱基，其中A和C共有12个，则其对应的基因中G和T共有 个。
（3）LDL受体的化学本质是 ，LDL可以与细胞膜上的LDL受体结合，通过 （方式）进入细胞，此过程与细胞膜的 有关。
（4）从图中可以看出，当细胞胆固醇含量较高时，它可以抑制酶的合成和活性，也可以通过抑制 的合成。
（5）脂蛋白是蛋白质和脂质的复合体，细胞中既是蛋白质加工又是脂质合成“车间”的是
_________（细胞器），分析可知，细胞对胆固醇的合成过程存在_________调节机制。
（6）当LDL受体出现遗传性缺陷时，会导致血浆中的胆固醇含量 。
1 构成细胞膜的重要成分 参与血液中脂质的运输
2 转录 6 氨基酸 30
3 蛋白质 胞吞 流动性
4 LDL受体
5 内质网 反馈
6 增加

1．人体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞外，而O2分压和Na+浓度低于细胞外，上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是
A．CO2 B．O2 C．K+ D．Na+

11在动物细胞的物质运输中，属于自由扩散的是
A.红细胞中的Na+进入血浆
B.细胞外液中的O2进入肌细胞
C.细胞外液中的K+进入神经细胞
D.血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞

(九)分析有关科学探究的资料，回答问题。(10分)
为了探究植物矿质吸收是否与水分吸收同步(即植物根系是否等比例吸收矿质和水分)，特设计如下实验(图24)：通过光照控制大麦叶片的蒸腾作用(水分蒸发忽略不计)，然后测定大麦根系所处溶液中矿质元素含量的变化。

【探究假设】植物根系等比例吸收矿质和水分。
【实验设计】依据上述研究目的设计的实验记录表如表5。

68．表5中，如果实验条件X1代表光照，检测变量Y2代表大麦培养液中的Ca2+浓度，那么X2应为_______，而作为Y1的大麦根系水分吸收(或蒸腾量)可借助于__________测得。
69．表5中的实验数据应按_________方式处理方可初步证实探究假设的成立与否。
A．比较Z1：Z3和Z2：z4两个比值 B．比较Z1+Z2和Z3+Z4两个加和
C．比较Z1一Z3和Z2一Z4两个差值 D．比较Z1×Z2和Z3×Z4两个乘积
70．为了进一步调查上述假设的普遍适用性，表5中的Y3至Yn应为_________。[来源:中教网]
71．实验条件X l的光照既有光能因素又有热能因素，为区分两者，增设一实验条件x3___。
A．将II号杯置于晨光或夕照之下 B．在II号杯中加装散热搅拌装置
C．在光源与II号杯之间加装滤色玻片 D．将II号杯置于不同温度的恒温水浴中
72．在本探究中，检测变量Y2的初始浓度(大麦插入前)不宜过高，否则_________。
【探究结论】植物根系以不等比例的方式吸收矿质和水分。
【答案】
68.黑暗（或不同光照强度） 容器上的刻度
69.A
70.其它矿质元素（或至少三种以上的矿质元素名称）
71.D
72.会导致植株失水。

3.下列与细胞内物质运输有关的叙述，正确的是
  A．叶绿体合成的ATP通过核孔进入细胞核
  B．氢离子可以通过扩散作用进入液泡内
  C．溶酶体内的酶由内质网形成的小泡（囊泡）运入
  D．内质网的膜结构成分可以转移到细胞膜中

1.关于动物细胞膜的叙述，错误的是
A.细胞膜含有糖脂和糖蛋白
B.细胞融合与细胞膜的流动性有关
C.ATP为CO2分子通过细胞膜提供能量
D.细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的

8．核孔是具有选择性的核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。右图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，下列相关叙述正确的是
A．亲核蛋白进入细胞核由头部决定
B．亲核蛋白进入细胞核不需要载体
C．亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量
D．亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄
糖进入红细胞相同

2.下列有关生物膜结构和功能的描述，不正确的是
A.植物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性
B.合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达
C.分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成
D.生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新