細胞的物質(zhì)輸入和輸出第4章第2、3節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型、物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞揭?、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程脂質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)時間實例(實驗)結(jié)論(假說)1925年紅細胞膜中脂質(zhì)鋪展成單分子層后是細胞表面積的④___倍細胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層1959年電鏡下細胞膜呈現(xiàn)暗—亮—暗三層結(jié)構(gòu)生物膜由⑤______________________三層構(gòu)成1970年人、鼠細胞融合實驗細胞膜具有⑥________1972年總結(jié)前人成果提出了生物膜的⑦________模型2蛋白質(zhì)—脂流動性流動鑲嵌質(zhì)—蛋白質(zhì)二、細胞膜的結(jié)構(gòu)——流動鑲嵌模型1．⑧_____________：構(gòu)成膜的基本支架。2．蛋白質(zhì)：有的⑨___在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部⑩_____磷脂雙分子層中，有的?____于整個磷脂雙分子層。3．糖被：由?_______鋪在細胞膜的外表面組成。磷脂雙分子層鑲嵌入貫穿糖蛋白三、物質(zhì)進入細胞的方式1．小分子物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?1)被動運輸高濃度低濃度高濃度低濃度載體蛋白低濃度高濃度載體蛋白能量(ATP)細胞膜囊泡囊泡融合1．生物膜各成分的含量及作用流動鑲嵌模型：生物膜的流動鑲嵌模型及生物膜的結(jié)構(gòu)特點和功能特性成分比例/%作用脂質(zhì)約50磷脂構(gòu)成細胞膜的重要成分蛋白質(zhì)約40細胞膜的功能主要由蛋白質(zhì)行使糖類約2～10構(gòu)成糖蛋白或糖脂細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，還含有少量的糖類和膽固醇。脂質(zhì)中磷脂最豐富，功能越復(fù)雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。2．生物膜結(jié)構(gòu)特點：流動性(1)原因：膜結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子是可以運動的。(2)表現(xiàn)：變形蟲的變形運動、細胞融合、胞吞、胞吐及載體對相應(yīng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運等。(3)影響因素：主要受溫度影響，適當(dāng)溫度范圍內(nèi)，隨外界溫度升高，膜的流動性增強，但溫度高出一定范圍，則導(dǎo)致膜的破壞。(4)實例①質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗；②變形蟲捕食和運動時偽足的形成；③白細胞吞噬病菌；④胞吞與胞吐；⑤受精時細胞的融合過程；⑥動物細胞分裂時細胞膜的縊裂過程；⑦細胞雜交時的細胞融合(如人鼠細胞融合)。(1)磷脂分子①狀態(tài)：雙分子層排列構(gòu)成膜的基本骨架。②作用：脂質(zhì)、脂溶性物質(zhì)更易通過細胞膜。③實驗：在水—空氣界面上展開后的表面積是細胞膜表面積的2倍。(2)蛋白質(zhì)①位置：表層、嵌插、貫穿。②種類：有的只參與膜的構(gòu)成，有的還起載體作用，參與協(xié)助擴散、主動運輸?shù)冗^程。③載體具有專一性，在一定程度上決定了膜的選擇透過性。(3)糖類①與某些蛋白質(zhì)構(gòu)成糖被。②糖被有識別、保護、免疫等作用。(4)細胞膜的流動性與選擇透過性①區(qū)別：流動性是細胞膜結(jié)構(gòu)的特點，選擇透過性體現(xiàn)了細胞膜功能方面的特性，主動運輸能充分說明選擇透過性。②聯(lián)系：細胞膜的流動性是表現(xiàn)其選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。因為只有膜具有流動性，細胞才能完成其各項生理功能，才能表現(xiàn)出選擇透過性。 下圖表示細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)，其中a和b為物質(zhì)的兩種運輸方式，下列對細胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述，錯誤的是(

)A．若圖示為肝細胞膜，則尿素的運輸方向是Ⅱ→ⅠB．細胞間的識別、免疫、細胞的癌變與①有密切的關(guān)系C．適當(dāng)提高溫度將加快②和③的流動速度D．b過程不需要ATP，a過程未體現(xiàn)細胞膜的特性解析圖中①、②、③依次是糖蛋白、蛋白質(zhì)、磷脂雙分子層。糖蛋白所在Ⅰ側(cè)是膜的外表面，尿素是在肝細胞內(nèi)產(chǎn)生排出細胞外的，所以運輸方向是Ⅱ→Ⅰ。細胞間的識別、免疫、細胞的癌變都與糖蛋白有關(guān)。膜的流動性會隨溫度的升高而增強。b自由擴散不需要ATP，但a主動運輸可以選擇性地吸收物質(zhì)，體現(xiàn)了細胞膜的功能特性。答案D

(2015屆杭州模擬)下列過程中，不直接依賴細胞膜的流動性就能完成的是(

)A．植物體細胞雜交中原生質(zhì)體的融合B．mRNA與游離核糖體的結(jié)合C．胰島B細胞分泌胰島素D．吞噬細胞對抗原的攝取【答案】

B【解析】依賴細胞膜流動性的現(xiàn)象有膜的變形和膜的融合。植物體細胞雜交中原生質(zhì)體的融合，有細胞膜的融合現(xiàn)象；胰島B細胞分泌胰島素的過程屬于胞吐作用，吞噬細胞對抗原的攝取屬于胞吞作用，有細胞膜的變形現(xiàn)象；核糖體沒有膜結(jié)構(gòu)，mRNA與游離核糖體的結(jié)合與膜的流動性無關(guān)。1．物質(zhì)跨膜運輸?shù)娜N方式的比較物質(zhì)進出細胞的方式及影響因素項目被動運輸主動運輸自由擴散協(xié)助擴散方向由高濃度到低濃度由高濃度到低濃度由低濃度到高濃度載體不需要需要需要能量(ATP)不需要不需要需要動力濃度梯度濃度梯度能量(ATP)(1)影響各種運輸方式的因素①影響自由擴散的主要因素：細胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差。②影響協(xié)助擴散的主要因素a．細胞膜內(nèi)外的濃度差；b．細胞膜上運載物質(zhì)的載體數(shù)量。③影響主動運輸?shù)闹饕蛩豠．載體的種類和數(shù)量；b．能量：凡能影響細胞內(nèi)產(chǎn)生能量的因素，都能影響主動運輸，如氧氣濃度、溫度等。(2)三種物質(zhì)運輸方式是小分子和離子的運輸方式，不包括大分子物質(zhì)，三種運輸方式是物質(zhì)進出細胞的主要運輸方式，除此之外還有其他方式。(3)載體是細胞膜上的一類蛋白質(zhì)，它具有特異性，不同物質(zhì)的載體不同，不同生物細胞膜上的載體的種類和數(shù)量也不同；載體具有飽和現(xiàn)象，當(dāng)細胞膜上的載體已經(jīng)達到飽和，細胞吸收該載體運輸?shù)奈镔|(zhì)的速率不再隨物質(zhì)濃度(或能量)的增大而增大。(4)在細胞的生命活動過程中，主動運輸起到了重要作用，它使細胞能主動地從外界吸收被選擇的物質(zhì)，供生命活動利用。同樣，細胞也能利用主動運輸把新陳代謝廢物排出細胞外?？傊?，細胞通過主動運輸，攝取、積累物質(zhì)以及不斷排出代謝廢物，從而維持細胞組成成分的動態(tài)穩(wěn)定，保證生命活動的正常進行。2．大分子和顆粒性物質(zhì)進出細胞的方式3．對物質(zhì)進出細胞的圖解、曲線的辨析(1)需要載體協(xié)助的運輸方式，除主動運輸外，不要漏掉協(xié)助擴散。(2)消耗能量的運輸方式除主動運輸外不要漏掉胞吐和胞吞。(3)從高濃度到低濃度的運輸方式除自由擴散外不要漏掉協(xié)助擴散。(4)影響協(xié)助擴散運輸速度的因素除載體數(shù)量外，不要漏掉濃度梯度。(5)與主動運輸有關(guān)的細胞器除供能的線粒體外，不要漏掉載體蛋白的場所——核糖體。(6)運輸速度與O2濃度無關(guān)的方式除自由擴散外，不要漏掉協(xié)助擴散。 下圖是細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)圖，其中a和b分別代表不同分子或離子進出細胞膜的方式。下列對細胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述，錯誤的是(

)A．不同物種的細胞中①、②和③的種類有差異，細胞膜的流動性也與①、②和③有關(guān)B．如果該細胞能接受激素的調(diào)節(jié)，則與①有關(guān)C．b的運輸方式能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性D．如果圖示為小腸上皮細胞膜，則a可代表甘油，b可代表K＋解析從圖中可以看出，a屬于自由擴散，b屬于主動運輸，①②③分別是糖蛋白、磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)分子。其中，糖蛋白具有細胞識別的作用，一般位于細胞膜的外側(cè)。不同物種的細胞膜上，磷脂雙分子層基本是相同的，但功能不同的細胞，其細胞膜上的蛋白質(zhì)和糖蛋白的種類不同。細胞膜的流動性與膜上的蛋白質(zhì)分子和磷脂分子的流動性有關(guān)。答案A

(2015屆菏澤統(tǒng)考)用圖中曲線a、b表示物質(zhì)跨(穿)膜運輸?shù)膬煞N方式，下列表述正確的是(

)A．脂溶性小分子物質(zhì)不能通過方式a運輸B．與方式a有關(guān)的載體蛋白覆蓋細胞膜表面C．方式b的最大轉(zhuǎn)運速率與載體蛋白的數(shù)量有關(guān)D．抑制細胞呼吸對方式a和b的轉(zhuǎn)運速率均有影響【答案】

C【解析】a為自由擴散，b為協(xié)助擴散或主動運輸。脂溶性小分子物質(zhì)通過自由擴散(即方式a)運輸，A項錯誤；方式a(自由擴散)與載體無關(guān)，B項錯誤；方式b的最大轉(zhuǎn)運速率與載體蛋白的數(shù)量有關(guān)，C項正確；抑制細胞呼吸，導(dǎo)致能量供應(yīng)不足，從而使主動運輸受阻，而與自由擴散和協(xié)助擴散無關(guān)，D項錯誤。A．Na＋

B．K＋C．胰島素

D．CO2解析由圖乙可知該物質(zhì)的運輸方向是由低濃度到高濃度，從細胞外運輸?shù)郊毎麅?nèi)，消耗能量，為主動運輸。由圖甲可知，鉀離子細胞外濃度低，細胞內(nèi)濃度高，因此由細胞外運輸?shù)郊毎麅?nèi)需要消耗能量，為主動運輸。鈉離子細胞內(nèi)濃度低于細胞外濃度，由細胞外到細胞內(nèi)運輸不一定消耗能量。胰島素的運輸方式為胞吐，CO2的運輸方式為自由擴散。答案B糾錯

1．物質(zhì)出入細胞的方式(1)葡萄糖進入紅細胞的方式為協(xié)助擴散，但小腸絨毛吸收葡萄糖的方式是主動運輸。(2)逆濃度梯度的跨膜運輸方式一定是主動運輸，但主動運輸也可順濃度梯度吸收物質(zhì)。(3)需要消耗能量的運輸方式有主動運輸和胞吞、胞吐。(4)胞吞、胞吐體現(xiàn)膜了的流動性，主動運輸體現(xiàn)膜的選擇透過性。

(2015屆南昌模擬)在物質(zhì)進出細胞的方式中，符合如圖曲線的物質(zhì)是(

)A．組織細胞從組織液中獲得氧氣B．