一、生物膜的結(jié)構(gòu) 1.對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程(連線)
2.與生物膜成分相關(guān)問題的分析
(1)成分與功能相適應(yīng)
(2)表現(xiàn):
①鑲嵌性:膜的基本結(jié)構(gòu)是由脂質(zhì)雙分子層鑲嵌蛋白質(zhì)構(gòu)成的。
②不對(duì)稱性:膜兩側(cè)的分子性質(zhì)和結(jié)構(gòu)不相同,如糖蛋白只分布于細(xì)胞膜外表面,在細(xì)胞膜的內(nèi)表面沒有分布。
3.單層磷脂分子層水界面排列及攪拌后圖解如下。
因此,磷脂雙分子層在水-空氣界面上展開后的表面積是細(xì)胞膜表面積的兩倍。
【提醒】若選用人的肝細(xì)胞、雞、蛙的紅細(xì)胞以及洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞等,則磷脂形成的單分子層面積將大大超過膜面積的2倍。
4.膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其驗(yàn)證
(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
①特點(diǎn):具有一定的流動(dòng)性。
②原因:組成膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都是運(yùn)動(dòng)的。
(2)膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)(如下圖)
上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可說明:細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。
【提醒】
(1)各種生物膜的基本組成成分相同:蛋白質(zhì)和磷脂。
(2)生物膜的3大功能:物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞和能量轉(zhuǎn)換。生物膜上蛋白質(zhì)種類和數(shù)量越多,其功能越復(fù)雜。
(3)三幅常考模型圖:
二、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?/span>
1.被動(dòng)運(yùn)輸
(1)概念:物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞,順濃度梯度的擴(kuò)散。
(2)類型
【提醒】自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散相比
(1)相同點(diǎn):都順濃度梯度方向運(yùn)輸,不消耗代謝能量。
(2)區(qū)別:自由擴(kuò)散由磷脂雙分子層決定,不需要載體幫助;協(xié)助擴(kuò)散需要載體的幫助。
2.主動(dòng)運(yùn)輸
(1)運(yùn)輸方向:從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)。
(2)基本條件
①細(xì)胞膜上相應(yīng)載體蛋白的協(xié)助。
②消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。
(3)生理意義:保證活細(xì)胞按照生命活動(dòng)的需要,主動(dòng)選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì),排出代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)。
3.大分子物質(zhì)的運(yùn)輸
(1)胞吞:大分子附著在細(xì)胞膜表面,這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊,包圍著大分子。
然后小囊從細(xì)胞膜上分離下來,形成囊泡,進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。
實(shí)例: 白細(xì)胞吞噬大腸桿菌, 變形蟲吞食有機(jī)顆粒。
(2)胞吐:細(xì)胞需要外排的大分子,先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡,然后移動(dòng)到細(xì)胞膜處,并與之融合將大分子排出細(xì)胞。
實(shí)例: 胰島 B 細(xì)胞分泌胰島素。
【注意】胞吞胞吐與主動(dòng)運(yùn)輸相比
(1)相同點(diǎn):二者都消耗細(xì)胞代謝的能量;都需膜蛋白的協(xié)助(主動(dòng)運(yùn)輸用到載體蛋白,胞吞、胞吐用到識(shí)別作用的膜蛋白)。
(2)區(qū)別:胞吞、胞吐不穿越膜分子;主動(dòng)運(yùn)輸穿越膜分子。
三、根據(jù)影響跨膜運(yùn)輸因素的曲線確定運(yùn)輸方式
1.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式圖解
【注意】有關(guān)物質(zhì)穿膜層數(shù)的計(jì)算問題和涉及的結(jié)構(gòu)
(1)涉及的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的膜層數(shù):線粒體和葉綠體均為2層膜,液泡、細(xì)胞膜均為1層膜,核糖體、核膜上的核孔均為0層膜等。
(2)涉及的結(jié)構(gòu):肺泡壁、毛細(xì)血管壁、毛細(xì)淋巴管壁、小腸黏膜上皮、腎小囊壁、腎小管壁等均為單層上皮細(xì)胞,物質(zhì)在穿越這些結(jié)構(gòu)時(shí)均穿越了2層細(xì)胞膜。
2.不同因素對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊懙那€模型
影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩赜卸喾N,最常見的有:
內(nèi)部因素——載體的種類、數(shù)量;
外部因素——物質(zhì)的濃度、影響呼吸作用強(qiáng)度的因素
(1)物質(zhì)濃度
(2)氧氣濃度
【提醒】
(1)載體是細(xì)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(xì)胞膜上的載體的種類和數(shù)量也不同;
(2)載體具有飽和現(xiàn)象,當(dāng)細(xì)胞膜上的載體達(dá)到飽和時(shí),細(xì)胞吸收該載體運(yùn)載的物質(zhì)的速率不再隨物質(zhì)的濃度的增大而增大。
【方法技巧】“三步法”判斷物質(zhì)出入細(xì)胞的方式
四、探究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?/span>
1.探究是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸
2.探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散
End
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