知识清单05 物质跨膜运输的方式-2022年高考生物一轮复习必背知识清单学案
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小贴士:虽然现在取消考试大纲和考试说明,但是仍需了解下该内容
考纲内容 | 考纲解读 |
1.细胞膜的结构和功能(Ⅱ); 2.物质出入细胞的方式(Ⅱ)。 | 1.掌握细胞膜的结构、功能及其之间关系。 2.学会根据题意所创设的新情境(包括文字、图形、表格等),辨别物质出入细胞的方式。 |
一、生物膜的组成结构及功能
1.生物膜的流动镶嵌模型
(1)生物膜结构的探索历程
时间 | 实例(实验) | 结论(假说) |
19世纪末 | 脂溶性物质更易通过细胞膜 | 欧文顿认为膜是由脂质组成的 |
20世纪初 | 将膜分离提纯,并进行化学分析 | 膜的主要成分是脂质和蛋白质 |
1925年 | 红细胞膜中脂质铺展成单分子层后面积是红细胞表面积的2倍 | 细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层 |
1959年 | 电镜下细胞膜呈清晰的暗-亮-暗的三层结构 | 罗伯特森认为所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成 |
1970年 | 人、鼠细胞杂交实验 | 细胞膜具有流动性 |
1972年 | 流动镶嵌模型 | 桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型 |
(2)流动镶嵌模型的基本内容
磷脂双分子层构成了膜的基本支架。亲水的头部排在膜外两侧、疏水的尾部排在中间。
相对于磷脂双分子层,蛋白质分子有3种位置关系:有的镶在膜表面;有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中;有的贯穿于整个磷脂双分子层。
2.生物膜的结构特点:具有一定的流动性
(1)原因:膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。
(2)表现:变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。
(3)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。
(4)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.功能特点:选择透过性
(1)表现:植物根对矿质元素的选择性吸收,神经细胞对K+的吸收和对Na+的排出,肾小管的重吸收和分泌,小肠的吸收等。
(2)原因:遗传性决定载体的种类和数量,从而也决定了选择性。
二、物质出入细胞的方式
1.物质出入细胞的方式(连线)
2.物质跨膜运输方式的影响因素
(1)浓度差对物质跨膜运输的影响
浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中,浓度差越大,运输速率越大;协助扩散中,浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加,原因是受载体数量的限制。
(2)载体数量对跨膜运输的影响
载体蛋白主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下,载体蛋白数量越多,运输速率越大。自由扩散不受载体蛋白数量的影响。
(3)氧气含量对跨膜运输的影响
通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。
①P点时,无氧呼吸为离子的吸收提供能量。
②PQ段:随着氧气含量的增加,有氧呼吸产生的能量越多,主动运输的速率也越大。
③Q点以后:当氧气含量达到一定程度后,受载体蛋白数量以及其他的限制因素运输速率不再增加。
(4)温度
考点1 细胞膜的组成、结构与功能
(1)组成细胞膜的基本支架:是磷脂双分子层而不是蛋白质。
(2)各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关:功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的种类和数量越多。
(3)不同种类的细胞,细胞膜的成分及含量不完全相同:如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇,而植物细胞膜中则没有。
(4)细胞膜的成分并不是不可变的:如细胞癌变的过程中,细胞膜的成分发生变化,糖蛋白含量下降,产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质。
(5)糖类主要与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂,都与细胞识别作用有关
考点2 物质进出细胞方式
1.胞吞和胞吐不是跨膜运输。胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的,与膜的流动性有关,是大分子和颗粒性物质进出细胞的方式,消耗能量。
2.物质进出细胞核并非都通过核孔。核孔是RNA和蛋白质等大分子进出细胞核的通道;小分子物质进出细胞核是通过跨膜运输实现的,不一定通过核孔。
3.Na+、K+等无机盐离子一般以主动运输方式进出细胞,但也可通过协助扩散(或离子通道)进出细胞,如神经细胞维持静息电位时的K+外流和形成动作电位时的Na+内流。
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