课件27张PPT。第1课时 细胞膜的功能及组成成分一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开,保障了细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞。一般来说,细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞;细胞不需要的物质不容易进入细胞,有些物质在细胞内合成后,分泌到细胞外,细胞产生的废物也要排到细胞外;但是,细胞内有用的成分却不会轻易流失到细胞外。
3.进行细胞间的信息交流。
(1)细胞分泌的化学物质(如激素),随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,把信息传递给靶细胞。
(2)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。例如,精子与卵细胞之间的识别和结合。
(3)相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道由一个细胞进入另一个细胞。例如,高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,具有信息交流的作用。预习反馈
1.连线。2.判断正误。
(1)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。( × )
(2)细胞间信息交流的方式只有三种。( × )
(3)细胞间的信息交流大多与细胞膜的结构与功能有关。( √ )
(4)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用。( √ )
(5)细胞膜是细胞的保护性屏障。( √ )
(6)细胞膜可以控制物质进出,任何细胞不需要的物质都不能进入细胞。( × )二、对细胞膜成分的探索
阅读教材P42“对细胞膜成分的探索”,完成下表。预习反馈
1.判断正误。
(1)在组成细胞膜的脂质中,胆固醇最丰富。( × )
(2)变形虫和草履虫的细胞膜的基本组成成分不同。( × )
(3)同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同。( × )
(4)细胞膜中的脂质指的是磷脂。( × )
2.典型的细胞膜最可能具有下列哪种组成(质量分数)?( )
A.35%脂质、50%蛋白质、5%糖类、10%RNA
B.50%脂质、45%蛋白质、5%糖类、0%RNA
C.25%脂质、75%蛋白质、0%糖类、0%RNA
D.60%脂质、30%蛋白质、0%糖类、10%RNA
答案:B探究点一探究点二细胞膜的功能
问题情景
结合教材P40“细胞膜的功能”部分内容,思考解决下列问题。
1.相邻细胞间如何进行信息交流?距离较远的细胞间如何进行信息交流?
答案:(1)两个相邻动物细胞的细胞膜可以直接接触,通过膜上的受体进行识别,信息从一个细胞传递给另一个细胞。高等植物细胞之间可以通过胞间连丝相互连接,携带信息的物质通过通道由一个细胞进入另一个细胞,从而实现信息交流。(2)距离较远的细胞间进行信息交流时,发出信息的细胞释放出细胞分泌物(即信号分子,如激素),信号分子通过体液运输到靶细胞,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,把信息传递给靶细胞。探究点一探究点二2.细胞膜控制物质进出细胞的作用有什么特点?
答案:(1)细胞膜的控制作用具有普遍性,即细胞需要的营养物质可以进入细胞;细胞不需要或对细胞有害的物质不容易进入细胞。(2)细胞膜的控制作用又是相对的,环境中一些对细胞有害的物质有可能进入细胞;有些细菌、病毒可能侵入细胞使生物体患病。
3.莲藕“出淤泥而不染”体现了细胞膜的什么功能?这种功能的具体体现是什么?
答案:控制物质进出细胞的功能。主要体现在对营养物质的吸收及对代谢废物的排出,防止病菌、病毒的侵入等方面。探究点一探究点二归纳提升
细胞间信息交流的三种主要方式探究点一探究点二方法技巧验证细胞膜控制物质进出细胞的方法
1.利用红墨水处理正常玉米种子和煮熟的玉米种子。煮熟的玉米种子细胞死亡,细胞膜丧失控制物质进出细胞的功能,红墨水中的色素分子可以大量进入细胞,使细胞呈红色,正常种子的细胞不会变红。
2.将有颜色的植物组织放入清水中,然后分别用高温、强酸、强碱处理,观察实验前后清水的颜色变化。处理前清水无颜色变化,处理后植物组织细胞死亡,细胞膜失去控制物质进出的功能,清水呈现出植物组织的颜色。
3.台盼蓝染色法。台盼蓝染液是细胞活性染料,常用于检测细胞膜的完整性。正常的活细胞,细胞膜结构完整,能够排斥台盼蓝,使之不能够进入胞内;而丧失活性或细胞膜不完整的细胞,可被台盼蓝染成蓝色。探究点一探究点二典例剖析
细胞之间通过信息交流,保证细胞间功能的协调。下列关于细胞间信息交流的说法,错误的是( )
A.图1是远距离的细胞间信息交流,图2是细胞直接接触
B.图2可以表示精子与卵细胞的识别
C.图1表示内分泌细胞产生激素,通过血液循环最终作用于靶细胞
D.细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构探究点一探究点二解析:图1表示通过体液运输来完成的间接交流方式,A细胞产生的信号分子与B细胞上的受体结合,完成信息交流。图2表示细胞膜直接接触完成细胞间的信息交流,精子与卵细胞间的识别属于此种方式。这两种信息交流方式均需受体参与。细胞间形成通道也可以进行信息交流,不需要细胞膜上的受体参与。
答案:D探究点一探究点二活学活练
1.细胞膜将细胞与外界环境分隔开,起到的作用不正确的是( )
A.保障了细胞内部环境的相对稳定
B.将生命物质与外界环境分隔开
C.使细胞成为相对独立的系统
D.使细胞内物质不能流失到细胞外,细胞外物质不能进入细胞
解析:细胞膜将生命物质与外界环境分隔开,使细胞成为相对独立的系统,保障了细胞内部环境的相对稳定;细胞膜还能控制物质进出细胞,细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞,细胞不需要的物质不容易进入细胞,而合成的某些物质以及废物可以排出细胞。
答案:D探究点一探究点二2.多细胞生物体内实现各个细胞间的功能协调依赖于( )
A.细胞间的物质和能量交换
B.细胞间的信息交流
C.细胞间的物质交换
D.A和B两项
解析:多细胞生物体内,各细胞之间都不是孤立存在的,它们之间必须保持功能的协调,实现这种协调性依赖于细胞间的物质、能量的交换和信息的交流。
答案:D探究点一探究点二3.细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。下列有关这一功能的理解,不正确的是( )
A.细胞需要的物质可以进入细胞
B.细胞不需要的物质一般不能进入细胞
C.细胞中的成分如核酸等不会流失到细胞外
D.由于细胞膜的存在,致病的病毒、细菌等不能进入细胞
解析:细胞膜具有控制物质进出细胞的功能主要体现在两方面:细胞需要的物质可以进入细胞,细胞不需要的物质,一般不能进入细胞;细胞产生的代谢废物和有害物质必须排出细胞外,细胞中重要的物质和结构不能排出细胞。细胞膜有控制物质进出细胞的功能,但这种控制作用是相对的,一些对细胞有害的细菌或病毒也能进入细胞。
答案:D探究点一探究点二对细胞膜成分的探索
问题情景
1.细胞膜通透性实验
1895年,科学家欧文顿做的物质通过细胞膜的实验。(1)实验的现象是什么?
(2)欧文顿提出了什么样的推测?
(3)通过对细胞中脂质成分的分析得出什么样的结论?探究点一探究点二答案:(1)实验现象:凡是溶于脂质的物质,容易穿过细胞膜,不溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜。
(2)根据相似相溶的原理,推测细胞膜是由脂质组成的。
(3)通过对细胞膜中脂质成分的分析,得出组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。探究点一探究点二2.1925年,两位荷兰科学家戈特和格伦德尔的实验
测量红细胞的表面积。用丙酮提取人的红细胞中的脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,并测量其面积(如下图)。
(1)实验的现象是什么?
(2)实验的结论是什么?
(3)为什么磷脂分子会在水—空气界面形成单分子层?
(4)细胞膜中的磷脂分子为什么会排列为连续的两层?探究点一探究点二答案:(1)实验现象:测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的两倍。
(2)实验结论:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
(3)磷脂分子是由磷酸、甘油、脂肪酸组成的,其磷酸的“头部”是亲水性的,其两个脂肪酸一端构成的“尾部”是疏水的,所以在水—空气界面上磷脂分子“头部”向下与水面接触,“尾部”则朝向空气一面,形成单分子层。
(4)因为细胞膜内外均为水环境,磷脂分子“头部”亲水,“尾部”疏水的特点,决定了细胞膜中磷脂分子的排列方式为连续的两层。探究点一探究点二3.细胞膜的提取和成分分析
实验:科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来,发现细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解,也会被蛋白酶分解。
细胞膜是由哪些化学成分构成的?
答案:细胞膜的成分中含有脂质和蛋白质。探究点一探究点二归纳提升
1.细胞膜的成分探究点一探究点二2.细胞膜成分的实验鉴定 特别提醒(1)不同种类的细胞,细胞膜的成分基本相同,含量不完全相同。
(2)细胞在不同时期,细胞膜的成分基本相同,含量会发生变化。
(3)各种蛋白质在膜上的分布是不对称的。
(4)利用颜色反应可对细胞膜组成成分进行检测,如利用双缩脲试剂检测蛋白质。探究点一探究点二典例剖析
单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子球形脂质体(如右图),它载入药物后可以将药物送入靶细胞内部,下列关于脂质体的叙述,正确的是( )
A.在A处嵌入脂溶性药物,利用它的流动性将药物送入细胞
B.在B处嵌入脂溶性药物,利用它的流动性将药物送入细胞
C.在A处嵌入水溶性药物,利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞
D.在B处嵌入水溶性药物,利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞探究点一探究点二解析:组成球形脂质体的磷脂分子头部都是亲水的,而双层磷脂分子的尾部都是疏水、亲脂的,所以图中A处可嵌入水溶性物质,B处可嵌入脂溶性物质;细胞膜是由磷脂双分子层构成的,属于脂质,利用脂质体可以与细胞膜融合的特点,将药物送入靶细胞内部。
答案:C探究点一探究点二活学活练
1.人体淋巴细胞的细胞膜的主要成分是( )
A.蛋白质和多糖
B.多糖和脂质
C.脂质和核酸
D.蛋白质和脂质
解析:细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质。
答案:D探究点一探究点二2.细胞膜由脂质、蛋白质、糖类组成,下列关于其成分和功能的说法,正确的是( )
A.脂质丰富的细胞膜功能复杂
B.蛋白质种类和数量多的细胞膜功能复杂
C.糖类的多少决定着细胞膜功能的复杂程度
D.脂质含量达50%,对细胞膜的功能起决定性作用
解析:蛋白质是生命活动的主要承担者,因此蛋白质种类和数量的多少决定细胞膜功能的复杂程度。
答案:B第2课时 细胞膜的流动镶嵌模型
课后篇巩固提升
/基础巩固
1.细胞膜的流动镶嵌模型认为细胞膜是( )
①磷脂双分子层为基本支架 ②蛋白质—脂质—蛋白质的三层结构 ③静止的 ④流动的
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
解析:细胞膜的流动镶嵌模型的基本观点:细胞膜是由磷脂分子和蛋白质分子构成的;组成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动,蛋白质分子大多也能运动;磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架。
答案:C
2.将大量磷脂分子放入清水中,搅拌后,下列图示现象不可能出现的是( )
/
解析:磷脂分子由亲水的“头”部和疏水的“尾”部构成,把大量磷脂分子放入水中,应是亲水的“头”部向外,疏水的“尾”部向内。
答案:A
3.下列关于细胞膜结构探索历程的说法,不正确的是0( )
A.最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的
B.蛋白质—脂质—蛋白质结构模型认为细胞膜为静态的结构
C.流动镶嵌模型认为构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
D.蛋白质—脂质—蛋白质结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的
解析:蛋白质—脂质—蛋白质结构模型认为蛋白质在膜中的分布是均匀的、固定的。
答案:D
4.下列关于细胞膜结构和功能的叙述,错误的是( )
A.细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质
B.细胞膜表面的糖蛋白与信息传递有关
C.蛋白质分子构成了细胞膜的基本支架
D.蛋白质的种类和数量决定了细胞膜的功能
解析:细胞膜的基本支架是由磷脂双分子层构成的。
答案:C
5.下表中关于生物膜的探索历程的对应关系,不确切的是0( )
实例(实验)
结论(假说)
A
脂溶性物质更容易通过细胞膜
膜是由脂质组成的
B
红细胞膜中的脂质铺展成单分子层后,其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
C
电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构
细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
D
人鼠细胞杂交实验
细胞膜具有控制物质进出细胞的功能
解析:人鼠细胞杂交实验说明细胞膜具有流动性。
答案:D
6.下图所示为将小鼠细胞和人细胞融合成杂交细胞的过程,图中的小球和小三角表示各自膜表面的蛋白质,下列有关叙述不正确的是( )
/
A.图中膜表面的蛋白质构成了细胞膜的基本支架,此外,细胞膜的主要成分还包括磷脂双分子层
B.细胞膜的元素组成包括C、H、O、N、P
C.该实验证明了细胞膜具有流动性
D.适当提高温度有利于图示细胞融合
解析:构成细胞膜基本支架的是磷脂双分子层;细胞膜主要由蛋白质、磷脂、糖类组成,蛋白质分子由C、H、O、N等元素组成,磷脂分子除C、H、O元素外,还含有N、P元素,糖类由C、H、O元素组成;图中细胞融合后,小球和小三角代表的蛋白质分子在杂交细胞的细胞膜上均匀分布,这说明蛋白质分子可以运动,即体现了细胞膜具有流动性;适当提高温度能加快分子的运动,从而有利于细胞融合。
答案:A
7.下列关于细胞膜组成和结构的叙述,正确的是( )
A.构成细胞膜的磷脂分子可以运动而蛋白质分子不可以运动
B.细胞膜由外到内依次由糖被、蛋白质、磷脂双分子层构成
C.细胞膜的成分是可以更新的
D.组成细胞膜的各种化学成分在膜上是均匀分布的
解析:构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的;细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成,磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架,蛋白质分子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,有的贯穿于磷脂双分子层,有糖蛋白的一侧为细胞膜的外侧;在细胞代谢过程中细胞膜的成分可以更新;细胞膜的各种化学成分在膜上的分布是不均匀的。
答案:C
8.下列有关质膜的叙述,错误的是( )
A.质膜的主要成分是磷脂与蛋白质
B.不同质膜上蛋白质种类含量相同
C.质膜的识别功能与糖被有关
D.质膜普遍具有一定的流动性
解析:质膜就是细胞膜,主要由磷脂分子与蛋白质分子构成,A项正确;不同细胞的质膜上蛋白质种类含量有差异,B项错误;糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有密切关系,C项正确;构成质膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质分子大多也能运动,因此质膜普遍具有一定的流动性,D项正确。
答案:B
9.变形虫任何部位都能伸出伪足,人体的白细胞能吞噬病菌,这些生理活动的完成与细胞膜的哪个特点有关?0( )
A.相对性 B.渗透作用
C.流动性 D.保护作用
解析:变形虫的变形运动和白细胞的吞噬作用都依赖于细胞膜的流动性。
答案:C
10.下图为细胞膜结构示意图,A、B表示细胞膜的两侧。请回答下列问题。
/
(1)该结构模型为目前被公认的细胞膜模型,名称为 。?
(2)图中1表示 ,动物细胞吸水时1的厚度会变小,这说明1具有 。?
(3)图中 (填图中字母)侧是细胞膜的外侧,判断的理由是 。?
解析:(1)分析题图可知,该结构模型是流动镶嵌模型。(2)图中1表示磷脂双分子层,它构成膜的基本支架,动物细胞吸水时1的厚度会变小,这说明1具有流动性。(3)由于糖蛋白存在于细胞膜的外侧,因此A表示细胞膜外侧,B表示细胞膜内侧。
答案:(1)流动镶嵌模型 (2)磷脂双分子层 流动性 (3)A A侧有糖蛋白,而糖蛋白位于细胞膜的外侧
/能力提升
1.下图是细胞膜的亚显微结构模式图,①~③表示构成细胞膜的物质,有关说法错误的是( )
/
A.②与③是静止不动的
B.③构成细胞膜的基本支架
C.①位于细胞膜的外表面
D.细胞识别与糖蛋白①有关
解析:②是蛋白质分子,大多数是可以运动的,③是磷脂双分子层,可以侧向自由移动,A项错误;磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架,B项正确;①是糖蛋白,位于细胞膜的外表面,与细胞识别有关,C、D两项正确。
答案:A
2.结合生物膜的结构模型,某同学对生物膜的结构及功能做了如下叙述,其中正确的是( )
/
A.细胞膜是由双层磷脂分子构成的,膜上的糖类分子和蛋白质结合形成糖被
B.构成细胞膜的磷脂分子具有流动性,蛋白质分子是固定不动的
C.膜上的糖蛋白具有信息传递的作用,能够将信息分子转移到细胞内发挥作用
D.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输
解析:膜上的糖类分子称为糖被,糖类分子和蛋白质结合形成糖蛋白;构成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动,大多数蛋白质分子也是可以运动的;膜上的糖蛋白具有信息传递的作用,但不是将信息分子转移到细胞内发挥作用;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输。
答案:D
3.从细胞膜上提取了某种成分,用非酶法处理后,加入双缩脲试剂出现紫色,若加入斐林试剂并加热,出现砖红色沉淀。该成分是( )
A.糖脂 B.磷脂
C.糖蛋白 D.脂蛋白
解析:加入双缩脲试剂产生紫色反应,说明含有蛋白质;加入斐林试剂加热后出现砖红色沉淀,说明含有还原糖。同时含有糖类和蛋白质的成分是糖蛋白。
答案:C
4.下列关于细胞膜流动性的叙述,正确的是( )
A.因为磷脂分子有头和尾,磷脂分子利用尾部摆动在细胞膜上运动,使细胞膜具有流动性
B.因为蛋白质分子无尾不能运动,所以它与细胞膜的流动性无关
C.细胞膜的流动性是指蛋白质的翻转运动,与磷脂分子无关
D.细胞膜流动性与磷脂分子和蛋白质分子都有关
解析:构成细胞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,因此细胞膜流动性与磷脂分子和蛋白质分子都有关。
答案:D
5.下列对于生物模型建立的完整过程的认识,错误的是0( )
A.科学家根据观察的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模型,用现象和实验对假说或模型进行检验、修正和补充
B.一种模型最终能否被普遍接受,取决于它能否与以后的现象和实验结果相吻合,能否很好地解释相关现象
C.生物膜的流动镶嵌模型完美无缺
D.随着实验技术的不断创新和改进,对膜研究更加细致入微,有利于更完善地解释细胞膜的功能
解析:随着实验技术的不断创新和改进,对膜的研究将更加细致入微,对膜结构的进一步认识将会更完善。
答案:C
6.用不同的荧光染料标记的抗体,分别与人细胞和小鼠细胞的细胞膜上的一种抗原物质结合,使两类细胞分别产生绿色和红色荧光。当这两种细胞融合成一个细胞时,开始一半呈绿色,一半呈红色。但在37 ℃下保温0.5 h后,两种颜色的荧光点就呈均匀分布。请据图回答下面的问题。
/
(1)人和小鼠细胞膜表面的抗原属于构成膜结构的 (物质)。?
(2)融合细胞表面两类荧光染料分布的动态变化,表明了组成细胞膜的 分子是可以运动的。?
(3)融合细胞表面两类荧光染料最终均匀分布,原因是 ,这表明细胞膜的结构特点是具有 。?
(4)如果该融合实验在20 ℃条件下进行,则两种表面抗原均匀分布的时间将大大延长,这说明 。若将融合细胞在0 ℃下培养40 min,则发现细胞仍然保持一半发红色荧光,另一半发绿色荧光。这一现象的合理解释是 。?
解析:细胞膜的成分是蛋白质分子和磷脂分子,能与荧光染料标记的抗体结合的应是膜上的蛋白质分子,即题中所谓的“抗原”物质。人细胞和小鼠细胞融合成一个细胞后,开始时因温度和时间的关系,不同膜上的荧光性表现在相对集中的区域,其物质的流动性暂时未得到体现。将融合细胞置于37 ℃下保温30 min后,温度适宜,膜上的分子因流动而发生重新排列,表现出荧光点均匀分布的现象。
答案:(1)蛋白质 (2)蛋白质等 (3)构成膜结构的磷脂分子和蛋白质分子大多数可以运动 一定的流动性 (4)随环境温度的降低,膜上蛋白质分子的运动速率减慢 细胞膜的流动性特点只有在适宜的条件下才能体现
课件28张PPT。第2课时 细胞膜的流动镶嵌模型一、对细胞膜结构的探索
阅读教材P43“对细胞膜结构的探索”,完成下表。预习反馈
1.判断正误。
(1)静态结构模型不能解释细胞的生长、变形虫的运动、质壁分离及其复原等现象。( √ )
(2)在生物膜结构的探索历程中,人们最初认识到细胞膜是由脂质组成的,是通过对膜成分的提取和鉴定实现的。( × )
(3)膜成分和结构的初步阐明,都是通过实验观察直接证实的。( × )
(4)在建立生物膜模型的过程中,结构与功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识、再实践、再认识。 ( √ )2.下列说法中,与细胞膜发现史不一致的是( )
A.欧文顿在实验基础上提出,膜是由脂质组成的
B.荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得单分子层面积为红细胞表面积的2倍。他们由此得出结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层
C.罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,提出所有的细胞膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的
D.科学家将不同荧光染料标记的人细胞和鼠细胞的磷脂分子进行融合,证明了细胞膜的流动性
答案:D3.借助电子显微镜观察细胞膜,可以看到两条暗带中间夹着一条明带,那么关于这两条暗带和一条明带的化学成分的说法最准确的是( )
A.两条暗带的成分是蛋白质,明带的成分是磷脂
B.明带的成分是蛋白质,两条暗带的成分是磷脂
C.两条暗带的主要成分是蛋白质,明带的主要成分是磷脂
D.明带的主要成分是蛋白质,两条暗带的主要成分是磷脂
答案:C二、流动镶嵌模型的基本内容
1.基本内容2.细胞膜的外表面还有糖类分子,它和蛋白质分子结合形成糖蛋白,或者和脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫作糖被。糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。预习反馈
1.判断正误。
(1)细胞膜内、外侧结构具有不对称性。( √ )
(2)磷脂分子构成细胞膜的基本支架。( × )
(3)组成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的,而磷脂分子是静止的。( × )
(4)糖被就是糖蛋白。( × )2.下列哪一项不是细胞膜的结构特点?( )
A.以双层磷脂为支架
B.蛋白质和多糖形成糖蛋白镶在膜表层
C.蛋白质都覆盖在膜内层
D.有的蛋白质镶嵌或横跨磷脂双分子层
解析:蛋白质分子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。
答案:C3.下列关于细胞膜结构和功能的叙述,不正确的是( )
A.所有细胞膜都具有控制物质进出细胞的功能,但透过的成分不同
B.细胞膜具有流动性,使膜很难保持有序的结构,不利于物质交换
C.细胞膜的结构主要是由蛋白质和磷脂双分子层组成的
D.细胞膜在结构和功能上的紧密联系,是细胞成为有机整体的必要条件
解析:不同细胞膜中蛋白质的种类和数量不同,因此对不同物质的控制作用有差异,A项正确;细胞膜的流动性有利于物质的交换,B项错误;细胞膜的基本结构主要是由蛋白质和磷脂双分子层组成的,C项正确;细胞膜在结构和功能上的紧密联系,使细胞成为一个有机整体,D项正确。
答案:B探究点一探究点二对细胞膜结构的探索
问题情景
1.罗伯特森在电镜下看到的细胞膜(1)观察电镜下的细胞膜,看到了什么现象?
(2)罗伯特森提出了什么假说?
(3)讨论细胞膜“暗—亮—暗”三层结构模型的局限性。探究点一探究点二答案:(1)在电镜下看到了细胞膜的“暗—亮—暗”三层结构。
(2)罗伯特森提出了:所有生物膜都是由“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构构成的静态的统一结构。
(3)把生物膜描述为“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构模型,解释不了膜的许多生理功能。探究点一探究点二2.对细胞膜是静态观点质疑的实验 (1)实验现象是什么?
(2)实验结论是什么?
(3)举例说明细胞膜具有流动性。
(4)温度为4 ℃时,此实验能否进行?探究点一探究点二答案:(1)两种颜色的荧光在细胞膜上均匀分布。
(2)细胞膜具有流动性。
(3)例如,白细胞吞噬细菌、变形虫的运动都体现了细胞膜的流动性。
(4)温度为4 ℃时,此实验不能进行,因为细胞膜的流动性受温度的影响。探究点一探究点二归纳提升
1.“暗—亮—暗”三层结构模型
(1)基本要点:所有的细胞膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的,中间的亮层是脂质分子,两边的暗层是蛋白质分子。
(2)缺陷:把细胞膜描述为静态结构,难以解释细胞的生长、变形虫运动等现象。
2.人—鼠细胞融合实验
(1)方法:荧光染料标记蛋白质分子。
(2)结论:细胞膜具有流动性。探究点一探究点二典例剖析
对某动物细胞进行荧光标记实验,如下图所示,其基本过程:①用某种荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点;②用激光束照射该细胞表面的某一区域,该区域荧光淬灭(消失);③停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现了斑点。上述实验不能说明的是( )A.细胞膜具有流动性
B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合
C.根据荧光恢复的速率可推算出物质进出细胞的速率
D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率探究点一探究点二解析:本实验是细胞膜具有流动性的经典实验,可根据荧光恢复的速率推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率,但是该实验不能反映物质进出细胞的速率。停止激光束照射后,该区域中又出现斑点,说明其他区域的被标记的物质移动到该区域里来,体现了细胞膜的流动性。
答案:C探究点一探究点二活学活练
1.在人类对细胞膜结构的探索历程中,罗伯特森提出的三层结构模型与流动镶嵌模型的相同点是( )
A.两种模型都认为磷脂双分子层是构成膜的基本支架
B.两种模型都认为蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧
C.两种模型都认为组成细胞膜的主要物质是蛋白质和脂质
D.两种模型都认为构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
解析:两种模型都认为组成细胞膜的主要物质是蛋白质和脂质,但是三层结构模型认为细胞膜是静态的。
答案:C探究点一探究点二2.人、鼠细胞融合实验,是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白,一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。下图是相关实验记录,据此不能得到的结论是( )A.当温度增加到15 ℃以上时,细胞膜的流动性发生变化
B.该实验证明膜蛋白能够运动
C.温度对膜蛋白的扩散有影响
D.图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多探究点一探究点二解析:由图示可知,在低温时形成嵌合体的比例较小,温度适宜时形成嵌合体的比例较高,15 ℃以上时细胞膜的流动性明显发生变化,从图中无法得出融合比例与时间的具体关系。
答案:D探究点一探究点二细胞膜的流动镶嵌模型
问题情景 目前,细胞膜的流动镶嵌模型已被大多数人所接受,右图就是流动镶嵌模型的示意图,请结合该图探究下列问题。探究点一探究点二1.细胞膜的基本支架是什么?为什么水溶性分子或离子不能自由通过?
答案:磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架。④表示磷脂双分子层,因为磷脂双分子层的内部是磷脂分子的疏水端,所以水溶性分子或离子不能自由通过。
2.蛋白质分子有哪几种存在状态?体现了什么?
答案:蛋白质分子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。②⑤⑥表示蛋白质在磷脂双分子层中的分布,③表示糖蛋白,糖蛋白位于细胞膜的外表面;体现了细胞膜的不对称性。探究点一探究点二3.构成膜的分子是静止的还是运动的?体现了细胞膜的什么特点?细胞膜的流动性有什么意义?
答案:构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质分子大多也能运动;体现了细胞膜的结构特点是具有流动性;细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。
4.什么叫糖被?它有什么功能?
答案:细胞膜表面的糖类分子和蛋白质分子结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫糖被。糖被在细胞生命活动中具有重要的功能,例如,糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切的关系。探究点一探究点二归纳提升
细胞膜的特点
(1)镶嵌性:膜的基本结构是由磷脂双分子层及镶嵌在其上的蛋白质构成的。
(2)不对称性:膜两侧的分子性质和结构不相同,如糖蛋白只分布在细胞膜外侧。
(3)结构特点——流动性:组成细胞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,而不单纯是磷脂双分子层是运动的。
方法技巧判断细胞膜内外侧的方法
(1)依据:细胞膜中的糖类可以与蛋白质结合形成糖蛋白,糖蛋白只分布在细胞膜外侧。
(2)方法:有糖蛋白的一侧是细胞膜外侧。探究点一探究点二典例剖析
下图为细胞膜的亚显微结构模式图,请据图回答问题。(1)图中[B] 的基本组成单位是 。构成细胞膜基本支架的结构是[ ] 。?
(2)与细胞膜的识别功能有关的结构是[ ] 。?
(3)人鼠细胞融合的过程体现了细胞膜具有 性,这是因为 。?探究点一探究点二解析:(1)图中B是蛋白质,其基本组成单位是氨基酸,D是磷脂双分子层,构成膜的基本支架。
(2)与细胞膜识别功能有关的结构是A糖被。
(3)人鼠细胞融合过程体现了膜的流动性。
答案:(1)蛋白质 氨基酸 D 磷脂双分子层 (2)A 糖被 (3)流动 构成细胞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探究点一探究点二活学活练
1.下列选项中不符合细胞膜的流动镶嵌模型观点的是( )
A.磷脂双分子层可以侧向自由移动
B.每个磷脂分子的疏水端都向内
C.嵌入磷脂双分子层的蛋白质大多能运动
D.膜中的磷脂和蛋白质之间没有联系,所以才具有流动性
解析:细胞膜是一个整体,组成它的各种分子相互作用、密切联系才维持了细胞膜的整体性。
答案:D探究点一探究点二2.下列能正确表示细胞膜结构的是( ) 解析:磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架,磷脂分子的尾部具有疏水性,头部具有亲水性。细胞膜的内外两侧都是水溶液,因此细胞膜最稳定的结构就是磷脂分子的头部朝向水溶液。另外,糖蛋白位于细胞膜外侧。
答案:B第3章细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
第1课时 细胞膜的功能及组成成分
课后篇巩固提升
/基础巩固
1.组成细胞膜的化学元素有( )
A.C、H、O B.C、H、O、P
C.C、H、O、N D.C、H、O、N、P
解析:细胞膜的主要成分为蛋白质和磷脂。组成蛋白质的元素主要有C、H、O、N;组成磷脂的元素有C、H、O、N、P。
答案:D
2.任何系统都有边界,边界对系统的稳定至关重要,细胞作为一个最基本的生命系统,它的边界是( )
A.植物细胞的细胞壁
B.动物细胞的细胞膜
C.细胞核
D.所有细胞的细胞膜
解析:所有细胞的边界都是细胞膜。
答案:D
3.在处理污水时,人们设计出一种膜结构,有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,以降低有毒重金属离子对水的污染。这是试图模拟细胞膜的( )
A.将细胞与外界环境分隔开的功能
B.控制物质进出细胞的功能
C.进行细胞间信息交流的功能
D.具有免疫的功能
答案:B
4.下图所示为某生理活动的一个过程,这一过程体现出细胞膜的哪一项功能?( )
/
A.控制物质进出细胞
B.将细胞与外界环境分隔开
C.促进物质的运输
D.进行细胞间的信息交流
解析:精子和卵细胞之间直接接触,并相互识别和完成受精的过程中,两种细胞间进行了充分的信息交流。
答案:D
5.下列有关细胞膜的叙述,不正确的是( )
A.细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解
B.科学家在实验中发现:脂溶性物质能够优先通过细胞膜
C.细胞膜的成分包括脂质、蛋白质和糖类,在组成细胞膜的脂质中磷脂含量最丰富
D.细胞膜的功能包括将细胞内外分隔开、控制物质的进出、进行细胞间的信息交流及调节细胞内的新陈代谢等
解析:细胞膜的功能不包括调节细胞内的新陈代谢。
答案:D
6.苋菜的细胞液中有一些红色的物质,无论用清水怎么洗,清水仍不见红色物质,但若把苋菜放在沸水中一烫,水会立刻变成红色。出现这个现象是因为( )
A.沸水使细胞膜失去流动性
B.沸水中色素分解成小分子物质
C.在清水中没有物质出入
D.沸水使细胞膜失去控制物质进出细胞的功能
解析:清水变红说明苋菜细胞内有物质渗出到清水内,这与细胞膜控制物质进出细胞的功能有关,A项错误。把苋菜放入沸水中一烫,水立刻变成红色的原因是细胞膜失去控制物质进出细胞的能力,细胞中的花青素并未分解,直接进入水中,B项错误。在清水中,水分子可以进出细胞,C项错误。苋菜放入沸水,高温使细胞膜控制物质进出的功能丧失,苋菜细胞的细胞液中的红色物质进入清水,使清水变红,D项正确。
答案:D
7.科学家在用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前,已经能够确定细胞膜的存在了。你认为当时确定细胞膜存在的依据最可能是( )
A.动物细胞有明确的边界
B.植物细胞有明显的固定形态
C.细胞能够分裂
D.物质进出细胞受到控制
解析:物质进出细胞受到控制,能够体现出细胞膜的特性;植物细胞具有明显的固定形态是因为具有细胞壁;动、植物细胞都有明确的边界;细胞能够分裂不能体现细胞膜的存在。
答案:D
8.下列各项中,不属于细胞膜功能的是( )
A.控制某些分子和离子出入细胞
B.细胞识别、细胞与环境之间物质交换
C.使细胞具有相对稳定的内环境
D.控制合成细胞内所需要的各种物质
解析:控制物质的合成是遗传物质的作用。
答案:D
9.科学家获得的细胞蛋白质详图揭示出电压控制的钾通道,这是迄今为止获得的最高分辨率的分子图像。这些通道是负责钾离子进出细胞的看门蛋白质,它们在神经和肌肉细胞上的作用与晶体管在计算机中的作用一样。这一成果从另一侧面证明了细胞膜具有( )
A.免疫功能
B.识别功能
C.控制物质进出细胞的功能
D.进行细胞间的信息传递的功能
解析:由题干信息可知,这些通道是负责钾离子进出细胞的看门蛋白质。
答案:C
10.人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子。现在请你设计一个实验验证细胞膜中含有蛋白质成分。
(1)实验课题:验证细胞膜中含有蛋白质。
(2)实验目的:利用化学试剂检测细胞膜中的蛋白质。
(3)实验原理:?
。?
(4)实验材料:细胞膜样液、蒸馏水、洁净试管、滴管、双缩脲试剂等。
(5)实验步骤
第一步:取洁净的试管2支,编号甲、乙。
第二步:向甲试管中滴加2 mL的细胞膜样液, 。?
第三步: 。?
(6)实验现象:?
。?
(7)实验结论: 。?
答案:(3)蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色 (5)向乙试管中滴加2 mL的蒸馏水 向甲、乙试管中分别加入等量的双缩脲试剂,振荡摇匀,观察颜色变化 (6)甲试管中液体变为紫色,乙试管中液体无颜色变化 (7)细胞膜中含有蛋白质
/能力提升
1.生命起源于原始海洋,进化出原始生命的标志是0( )
A.有机物逐渐聚集并相互作用
B.原始界膜的出现
C.具有原始新陈代谢作用
D.具有原始的繁殖作用
解析:原始海洋中的有机物逐渐聚集并且相互作用,进化出原始的生命,由于膜将生命物质与外界环境分隔开,产生了原始细胞,并成为相对独立的系统,保障了细胞内部环境的相对稳定,这是生命起源过程中至关重要的阶段。
答案:B
2.下列有关细胞间信息交流的说法,不正确的是( )
A.不同细胞之间必须相互接触才能传递信息
B.能在细胞之间传递信息的物质并不都是激素
C.高等植物细胞间的胞间连丝有信息交流的作用
D.细胞间的信息交流有利于整个生物体完成相应的生命活动
解析:在多细胞生物体内,各个细胞都不是孤立存在的。细胞相互之间保持功能的协调,不仅依赖于物质和能量的交换,也有赖于信息的交流。细胞间信息交流的形式有很多,比如细胞分泌的化学物质(如激素),随着血液到达全身各处,与靶细胞细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞;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,例如精子和卵细胞之间的识别和结合;相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道从一个细胞进入另一个细胞,例如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。
答案:A
3.下列各种生理活动中,没有涉及细胞间信息交流的是0( )
A.精子与卵细胞的结合
B.肝细胞表面的受体结合胰岛素
C.高等植物细胞通过胞间连丝相互交流物质
D.唾液腺细胞合成、加工并分泌淀粉酶
解析:精卵细胞识别是通过细胞膜接触进行的,与细胞膜上的信息交流有关;激素与靶细胞细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞;高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,进行细胞间的信息交流;唾液腺细胞合成、加工并分泌淀粉酶,不涉及细胞之间的信息交流。
答案:D
4.科学上鉴别死细胞和活细胞,常用“染色排除法”。例如,用台盼蓝染色,死的动物细胞会被染成蓝色,而活的动物细胞不着色,从而判断细胞是否死亡。所利用的是细胞膜的哪种功能?( )
A.保护细胞内部结构的功能
B.进行细胞间的信息交流
C.控制物质进出的功能
D.免疫功能
解析:细胞膜具有控制物质进出的功能,台盼蓝在正常情况下不能进入细胞中,当细胞死亡后,细胞膜丧失了控制物质进出的能力,所以台盼蓝染色剂会进入细胞中。
答案:C
5.春天,很多植物同时开花,花粉在空气中传播后,也很容易黏附到其他植物的柱头上,但这些花粉不能萌发,而落到同种植物柱头上的花粉可以萌发,这依赖于( )
A.细胞分泌物的信息传递
B.花粉和柱头细胞的细胞膜之间信号分子与受体的识别
C.花粉与柱头细胞间的胞间连丝
D.花粉与柱头细胞中核酸的一致性
解析:花粉和柱头细胞的细胞膜分别含有特定的信号分子和受体,这样可以保证在植物的柱头上只有同种植物的花粉可以萌发,保证了物种的正常延续。
答案:B
6.某同学欲获得纯净的细胞膜,以研究其结构与功能。请你帮助他设计一个简易的实验。
(1)选择人体的 作为获取细胞膜纯净物的来源。?
A.成熟的红细胞
B.神经细胞
C.白细胞
D.口腔上皮细胞
(2)将膜成分分离提纯后,用 试剂可以鉴定蛋白质,具体现象是 。?
(3)通过有关方法,测得多种膜的化学成分,如下表:
物质种类
膜的类别
蛋白质/%
脂质(主要是
磷脂)/%
糖类/%
变形虫细胞膜
54
42
4
小鼠肝细胞膜
44
52
4
人红细胞膜
49
43
8
线粒体内膜
76
24
0
菠菜叶绿体囊状结构膜
70
30
0
①依据上表数据,请分析构成细胞膜与细胞器膜的化学物质组成的共同点是 。?
②化学物质组成的主要区别有 。?
解析:(1)获得纯净的细胞膜要选择人的成熟红细胞,因为该细胞除了细胞膜,无其他各种细胞器膜和核膜的干扰,能获得较为纯净的细胞膜。(2)鉴定蛋白质要用双缩脲试剂,因为蛋白质与双缩脲反应出现紫色。(3)表中数据显示细胞膜与细胞器膜在化学物质组成上的共同点是都含有磷脂和蛋白质;两者在化学物质组成上的主要区别是细胞膜除了含有磷脂和蛋白质外,还含有少量的糖类,而细胞器膜则不含糖类;细胞器膜蛋白质含量较高,脂质含量较低。
答案:(1)A (2)双缩脲 溶液变紫色 (3)①都有磷脂和蛋白质 ②细胞膜除了含有磷脂和蛋白质外,还含有少量的糖类,而细胞器膜则不含糖类
