第3章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜的结构和功能
【学习目标】
1.从系统与环境关系的角度,阐释细胞膜作为系统的边界所具有的功能。
2.分析细胞膜组成成分与结构的关系,说明细胞膜结构的物质基础,概述流动镶嵌模型的主要内容。
3.分析对细胞膜成分与结构的探索历程,认同科学理论的形成是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与完善的过程。
【自主学习】
1.将细胞中所有的物质放在一起,它们_________进行任何生命活动。组成细胞的分子必须_______________
___________,才能成为一个基本的生命系统。
2.细胞作为一个基本的生命系统,它的边界就是__________,也叫_______。
3.细胞膜的功能:_________________________;_____________________;_________________________。
4.细胞间的信息交流,大多与_________________有关。细胞膜的功能是由它的______________决定的。
5.欧文顿推测细胞膜是由_______组成的。
6.科学家利用____________________,通过一定的方法制备出纯净的细胞膜,进行化学分析,得知组成细胞膜的脂质有_______和__________,其中_______含量最多。
7.戈特和格伦德尔推断细胞膜中的磷脂分子必然排列为_________________。
8.丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外,可能还附有__________。
9.细胞膜主要是由_______和__________组成的。此外,还有少量的_______。
10.在组成细胞膜的脂质中,_______最丰富,此外还有少量的_________。
11.功能越复杂的细胞膜,______________________就越多。
12.罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的_____________的三层结构,他大胆地提出了细胞膜模型的假说:所有的细胞膜都由___________________________三层结构构成。他把细胞膜描述为_______的统一结构。
13.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验以及相关的其他实验证据表明,细胞膜具有___________。
14.辛格和尼科尔森提出的_________________为大多数人所接受。
15.细胞膜结构模型的探索过程,反映了___________这一科学方法的作用。
16.流动镶嵌模型认为,细胞膜主要是由_______分子和_________分子构成的。______________是膜的基本支架,其内部是磷脂分子的_________,水溶性分子或离子不能自由通过,因此具有屏障作用。________分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中:有的______在磷脂双分子层表面,有的部分或全部______磷脂双分子层中,有的_______于整个磷脂双分子层。这些蛋白质分子在__________等方面具有重要作用。
17.细胞膜_____静止不动的,而是具有______,主要表现为构成膜的_____分子可以侧向自由移动,膜中的_____大多也能运动。细胞膜的流动性对于细胞完成______、_____、_____、_____等功能都是非常重要的。
18.细胞膜的外表面还有_____分子,它和蛋白质分子结合形成________,或与脂质结合形成______,这些糖类分子叫作______。糖被与细胞表面的______、细胞间的___________等功能有密切关系。
【合作探究】
1.为什么活细胞不能被染色,而死细胞能被染色?
2.据此推测,细胞膜作为细胞的边界,应该具有什么功能?
3.最初对细胞膜成分的认识,是通过对现象的推理分析,还是通过对膜成分的提取与检测?
4.根据磷脂分子的特点解释,为什么磷脂在空气—水界面上铺展成单分子层?科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的?
5.磷脂分子在水中能自发地形成双分子层,你如何解释这一现象?由此,你能否就细胞膜是由磷脂双分子层构成的原因作出分析?
6.如果将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中,磷脂分子将会如何分布?
7.既然膜内部分是疏水的,水分子为什么能跨膜运输呢?
【深化拓展】
1.细胞膜的功能。下图取自2022版《步步高》必修1。
2.对细胞膜成分和结构的探索。下图取自2022版《步步高》必修1。
3.流动镶嵌模型的基本内容。
(1)细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。
(2)磷脂双分子层是膜的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过,因此具有屏障作用。
(3)蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中:有的镶在磷脂双分子层表面,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。
(4)细胞膜不是静止不动的,而是具有流动性,主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动。
【课堂小结】
【课时训练】
1.教材P46练习与应用。
第3章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜的结构和功能
一、单项选择题
1.(2023·黑龙江合格考,10)动物的死细胞会被台盼蓝染液染成蓝色,而活细胞不会着色,由此说明( )
A.细胞膜的外表面有糖被 B.细胞膜的成分有磷脂
C.活细胞的细胞膜能控制物质进出 D.死细胞的细胞膜能控制物质进出
2.(2022·广西合格考,4)依据流动镶嵌模型,细胞膜的基本支架是( )
A.蛋白质 B.糖被 C.磷脂双分子层 D.纤维素
3.(2022·山东合格考,6)如图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图,①~③代表物质。下列叙述错误的是( )
A.①组成的双分子层构成膜的基本支架 B.②与细胞间的信息传递有关
C.细胞膜中只有①是可以运动的 D.细胞膜的功能越复杂,③的种类和数量越多
4.(2021·广东合格考,2)下列关于细胞膜结构和功能特性的叙述,错误的是( )
A.脂溶性物质更易进入细胞,说明细胞膜含有脂质
B.白细胞能吞噬某些细菌,说明细胞膜具有流动性
C.植物细胞发生质壁分离,说明细胞膜具有选择透过性
D.胞间连丝能传递信息,说明细胞膜具有识别功能
5.(2021·湖北合格考,8)相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。这体现了细胞膜具有的功能是( )
A.控制物质进出细胞 B.进行细胞间的信息交流
C.进行细胞间的能量转换 D.将细胞与外界环境分隔开
6.(2021·湖南合格考,7)下列不属于细胞膜功能的是( )
A.将细胞与外界环境分隔开 B.对细胞起支持与保护作用
C.控制物质进出细胞 D.进行细胞间的信息交流
7.下列关于细胞膜结构探索历程的说法,正确的是( )
A.罗伯特森利用光学显微镜提出的“亮—暗—亮”的三层结构是一种静态模型
B.罗伯特森结合其他科学家的工作,提出所有的细胞膜都由脂质—蛋白质—脂质三层结构构成
C.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验以及相关的其他实验证据表明细胞膜具有流动性
D.辛格和尼科尔森提出的细胞膜的结构模型已完美无缺
8.细胞之间通过信息交流,保证细胞间功能的协调。下列关于甲、乙、丙三图的说法,错误的是( )
A.图甲中,靶细胞上②的化学本质是糖蛋白
B.图乙可以表示精子与卵细胞的识别
C.图丙表示动植物细胞间的信息交流还可以通过相邻
细胞间的胞间连丝进行
D.细胞间的信息交流大多与细胞膜的结构和功能有关