特别注意：质壁分离实验的拓展应用及方法 1．判断细胞的死活 2．测定细胞液浓度范围 待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。 3．比较不同植物细胞的细胞液浓度大小 不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液 刚刚发生质壁分离时所需时间的比较→判断细胞液浓度大小(时间越短，细胞液浓度越小)。

4．比较一系列溶液的浓度的大小 同一植物的相同成熟细胞＋未知浓度的溶液 记录刚刚发生质壁分离所需时间→比较所用时间长短→判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大) (测定细胞液的浓度：可将取材于同一部位制成的若干植物细胞的临时装片，分别置于一系列不同浓度梯度的蔗糖溶液中，通过观察发生质壁分离的临界蔗糖液浓度来确定细胞液的大致浓度。)

5．鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液) 相同成熟植物细胞＋不同种类溶液 6.观察植物细胞膜（光镜下）：由于植物细胞的细胞膜与细胞壁紧贴在一起，用普通的光学显微镜不能观察到细胞膜，但发生质壁分离的细胞，其细胞膜与细胞壁之间发生不同程度的分离，此时则可用光学显微镜观察到细胞膜。

第2、3节 生物膜的流动镶嵌模型 物质跨膜运输的方式

考点一：对细胞膜结构的探索历程 观察现象：生物膜对物质进出细胞具有选择性 提出问题：为什么生物膜能控制物质的进出？这与膜的结构有何关系？

几种膜的分子结构模型 【提示】 (1)单位膜模型 该模型1935年提出，1959年，罗伯特森电镜观察并总结提出的“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构的静态模型。 (2)液态镶嵌模型 该模型也叫做流动脂质—球蛋白镶嵌模型，该模型主要强调的是，流动的脂质双分子层构成了膜的连续体，而蛋白质分子像一群岛屿一样无规则地分散在脂质的“海洋”中。

(3)晶格镶嵌模型 该模型是1975年沃利奇提出的，该模型在一定的条件下，可能代表某些膜的真实结构，但并不能作为一般膜的通用模型。 (4)板块镶嵌模型 该模型是1977年，Jain和White提出的。 事实上，晶格镶嵌模型和板块镶嵌模型及液态镶嵌模型并没有本质的区别，前二者只不过是对膜的流动性的分子基础作了解释，因而是对后者的补充。目前所流行的关于膜结构的基本观点是1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型。

1．生物膜的结构特点——具有一定的流动性 (1)结构基础：构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的。 (2)实验验证——人鼠细胞融合实验 (3)实例证明：质壁分离与复原、变形虫运动、胞吞和胞吐、白细胞吞噬细菌等。

2．生物膜的流动性与选择透过性的关系 (1)区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。 (2)联系：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性，才能实现选择透过性。

3．组成、结构、功能关系图解 特别提醒：①只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。 ②膜的流动性受温度影响，在一定温度范围内，随温度升高，膜的流动性增强。

考点二：物质出入细胞的方式及影响因素 1．自由扩散、协助扩散和主动运输的比较 物质出 入细胞 的方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→ 低浓度 低浓度→ 高浓度 是否需要载体 不需要 需要 是否消耗能量 不消耗 消耗

O2、CO 2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入细胞 图例 举例 O2、CO 2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入细胞 红细胞吸收葡萄糖 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等 表示曲线(一定浓度范围内)

2. 大分子物质出入细胞的方式 上述三种物质运输方式是小分子和离子的运输方式，不包括大分子物质。大分子物质是通过胞吞和胞吐来运输的。 (1)胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性。 (2)胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量供应，如果分泌细胞中的ATP合成受阻，则胞吐作用不能继续进行。

　　理解自由扩散与主动运输时还要注意以下几点： （1）表中“高”“低”是指运输的离子或小分子本身的浓度，而不是它们所在溶液的浓度。 （2）注意浓度差方向与耗能的关系。被选择吸收的物质从高浓度一侧通过细胞膜达到低浓度一侧遵循扩散原理，不消耗ATP能量。反之，从低浓度到高浓度要消耗能量。 （3）主动运输的意义十分重要：只有主动运输才能保证细胞生命活动的需要,吸收所需的物质以及不断排出代谢废物,从而保证细胞内或细胞器组成成分的相对稳定,保证生命活动的正常进行。 　　【特别提醒】大分子物质通过膜的方式： 　　（1）内吞作用，如巨噬细胞吞噬细菌或异物。 　　（2）外排作用，如大分子分泌物的排出。 　　另外，细胞核内外的大分子如蛋白质、信使RNA等可通过核孔进出细胞核（这种方式并未通过膜结构）。

知识拓展： (1)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； (2)载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体达到饱和时，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。

3．影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素 (1)影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。 (2)影响协助扩散的因素：①细胞膜内外物质的浓度差；②细胞膜上载体的种类和数量。 (3)影响主动运输的因素：①载体；②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。

特别提醒：要确定某种物质的运输方式，必须抓三个关键： ①分析被运输的物质是否通过细胞膜； ②明确被运输物质微粒的性质(大分子、小分子、离子)； ③分析物质通过细胞膜的转运方向（高浓度→低浓度，低浓度→高浓度），是否需要载体协助，是否需要消耗能量。

(1)判断物质运输方式的方法： (2)根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。

议一议：生物膜在结构和功能上的特点是由什么决定的？ 答案：(1)生物膜的结构特点——具有一定的流动性，原因是构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子都是可运动的。 (2)生物膜的功能特性——具有选择透过性，原因是膜上载体的种类和数量不同。 想一想：为什么脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质通过却十分困难？ 答案：因为组成细胞膜的主要成分中有磷脂，细胞膜以磷脂双分子层为基本支架。

【例1】 如图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为两种物质的运输方式，下列对细胞膜结构和功能的叙述正确的是( )

A．不同物种的细胞中①、②、③的种类均不相同 B．移植器官往往难以存活与图中①有关 C．b物质的运输方式能体现细胞膜的选择透过性，而a物质的运 输方式不能体现细胞膜的选择透过性 D．①②③构成流动性的膜，是实现细胞间信息交流的物质基础 答案：B

【例2】分析以下资料回答问题：①K＋和Na＋均不能通过磷脂双分子层的人工膜；②缬氨霉素是一种脂溶性抗生素；③在人工膜上加入少量缬氨霉素，K＋可以透过人工膜。下列叙述不正确的是(　　) B．缬氨霉素与离子的结合具有特异性 C．本实验在于研究细胞膜的选择透过性 D．K＋透过人工膜的方式属于主动运输 D

考点三：实验设计题的答题规律 探究性问题的步骤：提出问题——做出假设——设计实验——观察现象——得出结论 这类题型一般提供材料，给出问题，让学生确定一个假设题目，然后展开研究讨论。关于假设的确定，一般是问题中某一方面可以是肯定的也可以是否定的。

实验设计题答题规律 第一步：认真研读题干信息，分析题目类型属于验证型实验、探究型实验、完全设计型、半设计型、实验评价型中的哪一种。 第二步：仔细审读，找准实验中所要控制的单一变量和因变量，并分析以什么指标表示或观察因变量。 第三步：运用对照实验思想合理设置对照组。

第四步：分析实验过程中需要平衡的无关变量，即避免(或排除)无关变量对实验结果(现象)的影响。 第五步：推敲精练语言，准确表达实验步骤和实验结果及结论。 第六步：通读自己的实验设计。运用实验设计所遵循的原则进行对照，检查是否有遗漏。

【例】(青岛测试)某实验小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究，设计了如下实验： 实验步骤：①组装渗透装置两套，分别编号为1、2。 ②在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等。 ③对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至37℃，2组的烧杯外加冰块降温。 ④两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗的液面刻度变化。

请分析回答下列问题: (1)本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即________作用速率来进行探究的。 (2)此实验的自变量是________；为了直观地表示相对速率，用________作为因变量。 (3)该实验可能的结果与结论是： ①___________________________________________； ②___________________________________________； ③____________________________________________。

(4)如果上述实验结果证明了“低温能影响物质跨膜运输的速率”，那么对于生物活细胞来讲，产生这种情况的原因是： ①_____________________________________________________； ②_____________________________________________________。

思路点拨：设计实验时不仅要注意严格遵循对照原则和单因子变量原则，也要特别注意实验中观察或者记录对象的选择。选取观察对象时，要注意选取的观察或记录的对象要方便直观，易于操作、观察、记录，无关的干扰因素少等。对于实验的类型一定要注意分析清楚，是探究实验还是验证实验，本题是探究实验，所以预测其结果时就要注意分析全面。

答案：(1)渗透　(2)渗透系统所处的不同温度环境　漏斗液面高度的变化　(3)①若1组漏斗液面比2组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢　②若2组漏斗的液面比1组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率加快　③若1、2组漏斗的液面高度相同，则说明温度高低并不影响物质的跨膜运输　(4)①低温会影响细胞膜的流动性，从而影响其功能　②低温会影响酶的活性，从而影响细胞呼吸释放能量的过程