(共49张PPT)
第二节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系
一
二
三
四
一、细胞膜具有选择透过性
1.细胞膜也称 ,是围绕在细胞外层,将细胞与周围环境区分开的结构。?
2.通过模拟实验探究膜的透过性
(1)将等量的 溶液和 溶液分别装入A、B透析袋,并用细线系紧。?
(2)将透析袋的一端绑在 中央;透析袋置于烧杯中;玻璃棒横置于烧杯上方。?
(3)向烧杯中注入 蒸馏水,直至淹没透析袋。向A组透析袋外的蒸馏水加入适量 溶液。?
(4)静置12
h。观察A组实验现象;取B组透析袋外的蒸馏水2
mL,加入 试剂,热水浴2~3
min,观察颜色变化。?
质膜
淀粉
葡萄糖
玻璃棒
等量
碘-碘化钾
2
mL本尼迪特
一
二
三
四
3.细胞膜可以控制物质进出,选择性地吸收营养物质和排出代谢产物,保持细胞内生化反应的有序进行,这一特性,称为细胞膜的 。?
选择透过性
一
二
三
四
预习反馈
1.判断正误。
(1)动物细胞的边界是细胞膜,植物细胞的细胞边界是细胞壁。( )
(2)模拟探究膜的透过性实验中,透析膜对分子的进出具有选择透过性。( )
(3)细胞膜控制着物质出入细胞的能力就是细胞膜的选择透过性。( )
×
×
×
一
二
三
四
2.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,这是试图模拟生物膜的( )
A.排出物质功能
B.流动性功能
C.吸收物质功能
D.选择透过性功能
D
解析:人工膜有选择性地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,降低有毒重金属离子对水的污染,模拟细胞膜控制物质进出细胞的功能;体现生物膜的功能特点选择透过性,可以让水分子自由通过,选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
一
二
三
四
二、细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成
1.磷脂
(1)结构示意图
(2)解读
磷脂分子具有极性 和非极性 。在含水的介质中,这种两性分子只有形成 结构才能稳定,即头部朝外,与
接触,尾部朝内,形成一个 的环境。?
亲水
疏水
头部
尾部
双层
水
疏水
一
二
三
四
2.膜蛋白:和磷脂分子一样,有 和 部分。?
(1)通常细胞的功能越多,其膜蛋白的 和 就越多。?
(2)功能
① 有选择性地吸收或排出特定物质,控制其进出细胞。?
②有些膜蛋白催化特定化学反应。
③同一组织的 间通过某些膜蛋白紧密连接在一起。?
④某些膜蛋白在细胞与外界的信息交流和 中发挥重要作用。?
水溶性
脂溶性
种类
数量
转运蛋白
相邻细胞
细胞识别
一
二
三
四
3.胆固醇
(1)部位:存在于 细胞膜中,主要位于磷脂双分子层的
环境中。?
(2)结构特点:具有一个很小的亲水基团,与磷脂头部连接。
(3)功能:
①通过与磷脂 的相互作用,限制其运动、增加其有序性;?
②将磷脂分子 开,增强其运动性。?
动物
疏水
脂肪酸链
分隔
一
二
三
四
预习反馈
1.判断正误。
(1)磷脂分子和蛋白质均具有水溶性和脂溶性。( )
(2)细胞膜由磷脂和蛋白质构成。( )
(3)脂溶性物质更容易通过细胞膜与细胞膜的组成成分具有一定的关联。( )
(4)在有水的环境中,磷脂双分子层会自发地形成。( )
(5)膜蛋白和磷脂的数量越多,细胞的功能也就越多。( )
√
×
√
√
×
一
二
三
四
2.科学家将人的红细胞的质膜中磷脂成分提取出来,并将它置于烧杯中的空气和水界面上,在一定温度条件下,该膜面积相当于原来质膜表面积的两倍。此膜在实验过程中磷脂分子的排列方式最可能的是( )
C
解析:因为磷脂分子的结构特点是具有亲水性的头部和疏水性的尾部,因此将细胞膜的磷脂分子提取后放入盛水的容器中,磷脂分子亲水的头部与水接触,疏水的尾部在空气中排列成整齐的一层。
一
二
三
四
三、生物膜具有流动性
1.生物膜的概念及特点
(1)概念:细胞膜、细胞内其他的 结构统称为生物膜。?
(2)特点
细胞内不同部位的膜 不同,但具有相似的____________ 和 。?
所有膜
功能
物质组成
空间结构
一
二
三
四
2.生物膜的流动镶嵌模型
(1)基本模型
(2)模型分析
① 构成了生物膜的基本支架。?
②蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的全部或部分嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿整个磷脂双分子层,体现了膜内外结构的不对称性。
③磷脂和蛋白质的位置不是固定的,生物膜具有一定的流动性。
蛋白质
糖蛋白
磷脂
胆固醇
磷脂双分子层
一
二
三
四
预习反馈
1.判断正误。
(1)膜蛋白在细胞膜上全部覆盖在磷脂分子上。( )
(2)磷脂分子、膜蛋白及胆固醇共同构成了生物膜的基本支架。( )
(3)红细胞吸水涨破一定程度上体现了细胞膜具有流动性。( )
×
×
√
一
二
三
四
2.人体某些白细胞能进行变形运动,穿出毛细血管壁,吞噬侵入人体内的病菌。完成这个过程依靠细胞膜的( )
A.选择透过性
B.保护作用
C.流动性
D.细胞通讯
C
解析:由题意知,人体某些白细胞能进行变形运动,穿出毛细血管壁,吞噬侵入人体内的病菌,在整个过程中存在细胞膜形态变化,这体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点。
一
二
三
四
四、细胞壁是植物、真菌和大多数原核细胞的外层结构
1.植物的细胞壁
(1)主要成分: 、果胶等。?
(2)特点:具有全透性,水、离子和其他分子都极易通过,因此细胞壁与细胞的 无关。?
(3)作用
① 细胞,维持细胞的形态,加强细胞的机械强度。?
②参与细胞间的相互 。?
③是 等化学信号传递的介质和通路。?
2.其他细胞壁
真菌和大多数原核细胞同样具有细胞壁,但组成 和______ 与植物不同。?
纤维素
选择透过性
保护
粘连
激素
物质
结构
一
二
三
四
预习反馈
1.判断正误。
(1)真核生物与原核生物都可能具有细胞壁。( )
(2)纤维素是植物细胞壁与真菌细胞壁的共有成分。( )
(3)若某细胞具有细胞壁,可以判定该生物肯定不是动物。( )
2.植物细胞壁的主要功能是对细胞起( )
A.保护和交换作用
B.保护和吸收作用
C.保护和支持作用
D.支持和吸收作用
√
×
C
√
解析:植物细胞在细胞膜之外还有细胞壁,其主要成分是纤维素和果胶。细胞壁维持着植物细胞的正常形态,具有支持和保护作用。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
细胞膜具有选择透过性
问题情境
因为细胞膜具有选择透过性,红墨水中的有色成分不能进入活细胞内部,所以测定小麦种子的活性时,先取种子用温水浸泡,再将种子切开,然后用5%的红墨水溶液进行染色,5~10
min后用自来水冲洗,直到冲洗后的水没有颜色为止,最后通过观察种子剖面的染色情况来确定其活性。
1.小麦的胚乳细胞成熟后,细胞膜大多解体消失。而胚细胞保持完整,试分析染色情况。
提示:胚乳细胞的细胞膜大多解体消失,不能阻止红墨水中的有色成分进入,胚细胞的细胞膜正常。因此,染色后观察,会发现活种子的胚呈现浅红色(或未被染色),而胚乳呈现红色(被染色)。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
2.若另取一组煮熟的种子进行与上述同样的操作,会发现什么现象?
?
?
?
?3.某农户打算购买麦种,想了解某批麦种的发芽率,但该批麦种还未解除休眠,无法进行发芽试验。于是他采用上述方法快速测定这批种子的活力,共计检测麦种115粒,结果胚乳被染红的有109粒,胚被染红的有37粒。试计算这批种子的发芽率,为农户提出合理购买建议。
提示:煮熟种子胚细胞的细胞膜因高温而被破坏,失去了选择透过性,染色后剖面上可见胚和胚乳全部呈现红色。
提示:这批麦种的发芽率大约为(115-37)/115=67.8%,发芽率较低,不建议该农户购买这批麦种。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
典例剖析
现有一种由人工膜制成的袋,为检测淀粉和碘能否透过该膜,现提供试剂和用品如下:铁架台、烧杯和人工膜袋各一个,1%的淀粉溶液、稀碘-碘化钾溶液和细棉线。
(1)请用上述试剂和用品,设计一个实验装置,探究淀粉溶液中的淀粉和碘-碘化钾溶液中的碘能否通过该膜,请用示意图表示(加图注)。
(2)实验结果预测及分析
① ;?
② ;?
③ ;?
④ 。?
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
解析:(1)本实验的探究目的“探究淀粉溶液中的淀粉和碘溶液中的碘能否通过该膜”,实验的设计思路是把淀粉和碘-碘化钾溶液分开,分别置于半透膜的袋内和烧杯内。在画实验装置示意图时,人工膜袋口要用棉线扎紧,袋口要高于烧杯内液面。
(2)在进行实验结果预测时要估计到多种可能的情况,各种情况如下:①袋内外液体均不变蓝,表明淀粉和碘均不能通过;②袋内外液体均变蓝,表明淀粉和碘均能通过;③袋内液体变蓝,袋外液体不变蓝,表明碘能通过,淀粉不能通过;④袋外液体变蓝,袋内液体不变蓝,表明碘不能通过,淀粉能通过。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
答案:(1)
(2)①袋内外液体均不变蓝,表明淀粉和碘均不能通过
②袋内外液体均变蓝,表明淀粉和碘均能通过
③袋内液体变蓝,袋外液体不变蓝,表明碘能通过,淀粉不能通过
④袋外液体变蓝,袋内液体不变蓝,表明碘不能通过,淀粉能通过
(注:结果预测应与实验设计一致)
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
易错提醒
透析膜对物质的透过性为半透性,不具有选择透过性,即相对分子质量小的物质可以通过,而相对分子质量大的物质不能通过。细胞膜对物质的透过性为选择透过性,两者具有本质上的区别。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
活学活练
1.对尿毒症患者进行血液透析时,需使用人工肾。人工肾的关键部分是可将病人血液中的代谢废物透析掉的人工膜。这种人工膜是模拟了生物膜的( )
A.流动性
B.过滤性
C.物质分解性
D.选择透过性
D
解析:血液透析膜可将代谢废物透析掉,留下有用的成分,这模拟的是生物膜的选择透过性。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
2.如下图所示,在火棉胶袋(半透膜)内注入淀粉和食盐溶液,插入细玻管后,用线系紧密封并使细玻管内的液面刚好高出烧杯内蒸馏水的液面,过一段时间后用碘-碘化钾溶液和硝酸银溶液分别检验蒸馏水。下列叙述正确的是( )
A.烧杯中检测不到淀粉和Cl-
B.烧杯内液体遇碘-碘化钾变蓝色
C.烧杯内液体遇硝酸银溶液无变化
D.该实验可反映半透膜对物质具有半透性
D
解析:Na+和Cl-可以穿过半透膜,并且烧杯内液体遇硝酸银溶液会出现沉淀,因此溶液中能检测到Cl-,淀粉不能穿过半透膜,不会出现蓝色反应。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成
问题情境
1.科学家在实验中发现,脂溶性物质能够优先通过细胞膜,并且细胞膜能够被溶解脂类物质的溶剂溶解,说明细胞膜中具有什么成分?
2.人的消化液中含有许多能水解蛋白质的物质,称为蛋白酶。蛋白酶可以专一性地水解蛋白质。用蛋白酶处理细胞膜,会使细胞膜分解,这种现象说明细胞膜中含有什么物质?
提示:根据“相似相溶”原理,细胞膜中含有脂质。
提示:根据蛋白酶可以专一性地水解蛋白质判断,细胞膜中含有蛋白质。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
3.将细胞膜的成分分离提纯后,加入本尼迪特试剂进行检测,发现出现红黄色沉淀,这又可以说明什么?
提示:说明细胞膜中含有糖类。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
典例剖析
(2018浙江11月选考改编,19)质膜的流动镶嵌模型如图所示,①~④表示其中的物质。下列叙述正确的是( )
A.①在质膜的内外侧均有分布,与细胞间的识别有关
B.②可自发形成双层结构,其头部和尾部均具有两性
C.③分布于质膜中,能催化质膜中发生的生化反应
D.④有脂溶性和水溶性两部分,可控制某些离子出入细胞
D
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
解析:分析图示可知,①表示糖蛋白,仅分布在细胞膜的外侧,A项错误;②表示磷脂分子,其头部具有亲水性,尾部具有疏水性,整个磷脂分子为两性分子,B项错误;③表示胆固醇,维持质膜的刚性,起催化作用的是酶,C项错误;④表示膜蛋白,具有水溶性部分和脂溶性部分,若为载体蛋白,具有控制物质出入的作用,D项正确。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
归纳提升
细胞膜的组成成分分析
1.磷脂分子
(1)特点
磷脂分子与甘油三酯结构相似,一端通过羟基与脂肪酸相连,为非极性端,有疏水性;一端连着磷酸,为极性端,有亲水性。亲水端称为头部,疏水端称为尾部。在水与空气界面上,极性头部亲水,与水结合;非极性尾部疏水,朝向空气。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
(2)磷脂双分子层的形成
磷脂双分子层是流动镶嵌模型最基本的部分,亲水的“头部”排在磷脂双分子层的外侧,疏水的“尾部”排在磷脂双分子层的内侧。
(3)磷脂分子的运动
磷脂双分子层并非静止的,脂肪酸分子尾部摆动,使得整个磷脂分子能发生侧向滑动。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
2.膜蛋白
(1)在细胞膜上存在形式
有镶、嵌、贯穿三种方式。有的整个露在膜表面(镶);有的一部分露在膜外,一部分插在膜中(嵌);还有的整个蛋白质贯穿在膜中(如图)。
(2)理化性质:一部分水溶性(亲水),一部分脂溶性(疏水),这也是蛋白质分子与磷脂双分子层紧密结合的原因。
(3)蛋白质分子的运动性:在流动的磷脂双分子层中,蛋白质分子也是可以移动的。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
活学活练
1.下列关于细胞膜的叙述,错误的是( )
A.细胞膜又称质膜,有双层膜构成的基本骨架
B.利用冰冻后撕裂技术可以观察到质膜内部的结构
C.细胞膜中的胆固醇使得磷脂分子的运动更有序
D.细胞膜中的两层磷脂分子头部均朝向外侧与水接触
A
解析:细胞膜又称质膜,有两层磷脂分子构成的基本骨架,A项错误;利用冰冻后撕裂技术可以观察到质膜内部的结构,B项正确;质膜中的胆固醇具有限制磷脂脂肪酸链运动的能力,使磷脂分子的运动更有序,C项正确;磷脂分子具有亲水头部和疏水尾部,因此细胞膜中的两层磷脂分子头部均朝向外侧与水接触,尾部相对构成疏水小环境,D项正确。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
2.(2020浙东北联盟高一期中)下图是某动物细胞膜的结构模式图,①~③表示物质。有关叙述错误的是( )
A.①与细胞间的信息交流功能有密切关系
B.②的种类和数量与细胞膜的功能有关
C.③是两性分子,内外两层是完全相同的
D.①②③在细胞膜上都不是静止的
C
解析:①糖蛋白与细胞间的信息交流功能有密切关系,A项正确;蛋白质是生命活动的主要承担者,②蛋白质的种类和数量与细胞膜的功能有关,B项正确;③磷脂分子是两性分子,既能亲水又能疏水,但内外两层磷脂分子不完全相同,如外侧的磷脂分子具有糖脂等,C项错误;①糖蛋白、②蛋白质和③磷脂双分子层在细胞膜上都不是静止的,D项正确。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
生物膜具有流动性
问题情境
用不同荧光染料标记的抗体,分别与小鼠细胞和人细胞的细胞膜上的一种抗原结合,两类细胞分别产生绿色荧光和红色荧光。将两类细胞融合成一个细胞时一半呈绿色,一半呈红色。在37
℃下培养40
min后,细胞上两种颜色的荧光点呈均匀分布(如图所示)。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
请思考并回答以下问题。
1.人、鼠细胞表面的这种抗原的本质是什么?
?
??
?
2.融合细胞表面的两类荧光染料分布的动态变化,可以证实何种论断?
?
?
?
提示:细胞表面的这种抗原作为受体,本质是一种糖蛋白。
提示:说明细胞膜具有一定的流动性。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
3.融合细胞表面的两类荧光染料最终均匀分布,可以说明什么?
?
?
?
4.若在20
℃条件下进行该实验,细胞融合后两种表面抗原平均分布的时间大大延长,若在1
℃条件下,两种表面抗原便难以平均地分布,上述的实验探究又说明什么问题?
提示:融合细胞表面的两类荧光染料最终均匀分布,说明构成膜结构的蛋白质分子是可以运动的。
提示:融合细胞表面的两类荧光染料最终均匀分布,说明构成膜结构的蛋白质分子是可以运动的。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
典例剖析
用两种不同颜色的荧光染料分别标记人、鼠细胞膜上的蛋白质分子,然后将人、鼠细胞进行融合,一段时间后两种膜蛋白能在融合的杂交细胞膜上均匀分布形成嵌合体。如图表示在不同温度下进行人、鼠细胞的融合所测得的膜蛋白的融合情况,下列分析中错误的是( )
A.该实验证明温度能够影响细胞膜流动性的强弱
B.该实验证明细胞膜上的蛋白质分子是在运动的
C.该实验证明细胞膜上的磷脂分子也是在运动的
D.该实验中的自变量是实验过程中的温度梯度
C
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
解析:该实验证明温度能够影响细胞膜流动性的强弱,A项正确;该实验证明细胞膜上的蛋白质分子是在运动的,B项正确;图中数据说明融合膜蛋白是可以运动的,该实验没有用荧光染料标记磷脂分子,不能证明细胞膜上的磷脂分子也是在运动的,C项错误;该实验中的自变量是实验过程中的温度梯度,D项正确。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
活学活练
1.(2020诸暨中学高一段考改编)如图中甲为细胞膜的亚显微结构模式图,图乙为图甲细胞膜的磷脂分子结构模式图。下列有关描述错误的是( )
A.②和③都是可以运动的
B.由图甲中的③构成了细胞膜的基本骨架
C.将图乙平展在水面上,b部分与水面接触
D.获取哺乳动物红细胞的细胞膜时,可用清水来处理细胞,使其吸水涨破
C
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
解析:据图分析,②是蛋白质,③是磷脂双分子层,其中磷脂分子和绝大多数蛋白质都能运动,体现生物膜具有流动性,A项正确;细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,B项正确;图乙为磷脂分子,a具有亲水性的头部,b具有疏水性的尾部,将图乙平展在水面上,a部分与水面接触,C项错误;哺乳动物成熟的红细胞放入清水中,红细胞吸水涨破,释放出其中的物质,再通过离心处理可以获得细胞膜,D项正确。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
2.对某动物细胞进行荧光标记实验,如图所示,其基本过程:①用某种荧光材料标记该动物细胞,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,即又出现了荧光斑点。该实验不能说明( )
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跨膜运输的速率
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
C
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
解析:据题意可知,用激光束照射该细胞表面的某一区域的荧光淬灭后会逐渐恢复,说明被荧光标记的某种化学成分在运动,证明细胞膜具有流动性,A项正确;用某种荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点,说明荧光染料能与细胞膜上的某种组成成分结合,B项正确;该实验过程中荧光的恢复与物质的跨膜运输无关,所以无法从荧光恢复的速率推算出物质跨膜运输的速率,C项错误;从荧光消失到恢复的这段过程可以计算出荧光恢复的速率,同时也可以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,D项正确。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
细胞壁
问题情境
植物细胞壁是存在于植物细胞外围的一层厚壁,是区别于动物细胞的主要特征之一。细胞壁参与维持细胞的一定形态、增强细胞的机械强度,并且还与细胞的生理活动有关。
请思考并回答以下问题。
1.植物细胞壁具体构成成分是什么?
提示:主要由纤维素和果胶构成。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
2.植物细胞壁具有支撑和保护植物细胞的作用,请你举例支持该观点。
3.细菌也具有细胞壁,其细胞壁的成分主要是肽聚糖,抗生素能够阻止肽聚糖聚合。试根据提示信息,分析抗生素抑菌的原理。
提示:①显微镜下观察植物细胞,植物细胞具有规则的形态;②植物细胞在清水中不会吸水涨破。
提示:根据题干信息可知,肽聚糖构成细菌的细胞壁,而抗生素能抑制肽聚糖的聚合,由此可知抗生素抑菌的主要原理是抑制细菌形成细胞壁。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
典例剖析
(2020丽水四校高一段考)下列关于细胞壁的叙述中,正确的是( )
A.细胞壁是植物细胞所特有的
B.细胞壁的主要成分是纤维素
C.细胞壁与细胞的选择透过性有关
D.参天大树主要靠死细胞组成的细胞壁支撑
D
解析:植物细胞、真菌和大多数原核细胞都具有细胞壁,A项错误;植物细胞壁的主要成分是纤维素,B项错误;细胞壁具有全透性,C项错误;树木之所以挺立,主要依靠死细胞的细胞壁支撑,D项正确。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
易错提醒
植物细胞壁虽然位于质膜的外侧,具有支撑和保护作用,但是细胞壁具有全透性,不能对物质的出入起到选择作用,因此细胞壁并不是细胞的边界,而细胞的边界是具有选择透过性功能的细胞膜。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
活学活练
1.下列细胞中具有细胞壁的是( )
A.红细胞
B.叶肉细胞
C.皮肤细胞
D.淋巴细胞
B
解析:植物细胞具有细胞壁,真菌及大多数原核细胞也具有细胞壁,动物细胞不具有细胞壁。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
2.下列关于植物细胞壁的叙述,不正确的是( )
A.具有全透性
B.属于细胞膜的一部分
C.具有支持和保护作用
D.主要由纤维素和果胶组成
B
解析:植物细胞壁具有全透性,A项正确;植物细胞壁不属于细胞膜,是独立于细胞膜的结构,B项错误;细胞壁对植物细胞具有支持和保护作用,C项正确;植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成,D项正确。第二节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系
基础巩固
1.磷脂双分子层是构成细胞膜的最基本部分。蛋白质分子镶在、嵌在或贯穿于磷脂双分子层中。下列图示中,能正确反映磷脂分子和蛋白质分子构成细胞膜的是( )
2.把苋菜放在清水中清洗,清水不会变成红色,但若放入沸水中烫一下,水很快就变成了红色,这是因为( )
A.在清水中生物膜没有选择透过性
B.在清水中没有物质出入细胞
C.色素分子在沸水中被分解为小分子物质
D.沸水使生物膜失去了选择透过性
3.透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将3%的淀粉溶液装入透析袋,再放于清水中,实验装置如图所示。30
min后,会发现( )
A.透析袋胀大
B.试管内液体浓度减小
C.透析袋缩小
D.试管内液体浓度增大
4.流动镶嵌模型是目前公认的生物膜模型。下列相关叙述错误的是( )
A.出入细胞的物质种类均由膜蛋白决定
B.细胞的识别功能与膜上多种成分有关
C.两层磷脂分子是生物膜的结构基础
D.膜中的胆固醇能限制磷脂分子的流动性
5.已知物质X与物质Y能产生蓝色反应,用含有X、Y的溶液作为材料来探究物质能否通过半透膜的实验,下列实验的现象和结论对应错误的是( )
选项
烧杯内盛有X溶液
透析袋内盛有Y溶液
结 论
A
变蓝
不变蓝
Y能通过半透膜,而X不能
B
不变蓝
不变蓝
X能通过半透膜,而Y不能
C
变蓝
变蓝
X和Y都能通过半透膜
D
不变蓝
变蓝
X能通过半透膜,而Y不能
6.(2020嘉兴一中、湖州中学高二期中改编)膜蛋白对细胞膜功能的实现非常重要,下列不属于膜蛋白功能的是( )
A.控制某些分子和离子的出入
B.催化化学反应的进行
C.构成细胞膜结构的基本骨架
D.在细胞识别中发挥重要作用
7.下图是磷脂双分子层的结构示意图,下列叙述正确的是( )
A.①是磷脂分子
B.②是脂肪酸链
C.③表示一层生物膜
D.组成①和②的元素没有差异
8.(2020绍兴诊断)下图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图,d代表不同分子。下列有关叙述错误的是( )
A.a与细胞识别有关
B.b赋予了细胞膜一定的“柔性”
C.c在不断移动
D.d含有脂溶性部分
9.下列关于细胞膜的叙述,正确的是( )
A.细胞的细胞膜中都夹杂着胆固醇
B.整个镶在膜表面的蛋白质无脂溶性部分
C.细胞膜调控物质出入细胞的功能只与膜蛋白有关
D.巨噬细胞吞噬病原体的过程体现了膜具有流动性
10.下图为细胞内各种膜结构的模型,根据所学知识,据图回答下列问题。
(1)图中表示膜结构基础的数字编号是 ,其名称是 。?
(2)图中的2、5、6是各种 。请说出其一个功能 。?
(3)图中的3表示 ,它与 (功能)有关。?
(4)如果上图为质膜,则表示细胞外侧的是 (填“A”或“B”)侧。?
(5)质膜的结构特点是 ,功能特性是 ,磷脂分子 (填“头部”或“尾部”)是亲水端。?
能力提升
11.下列关于细胞壁的叙述,正确的是( )
A.真菌、细菌及植物细胞细胞壁的组成成分均由纤维素和果胶组成
B.植物细胞壁与选择透过性无关,所以小分子和无机盐离子不易通过细胞壁
C.任何细胞的细胞壁都有支持和保护作用,因此置于浓盐水中的根细胞不会死亡
D.细胞壁能参与细胞间的相互粘连,是激素等化学信号传递的介质和通路
12.下图表示将小白鼠细胞和人体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.蛋白质构成了细胞膜的基本支架
B.适当提髙温度能加速图示细胞融合过程
C.该实验证明了细胞膜具有一定的流动性
D.组成细胞膜的元素主要包括C、H、O、N、P
13.水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色,因此,可将其应用于鉴别细胞的死活。将细胞浸泡于一定浓度的PI中,仅有死亡细胞的核会被染色,活细胞不会着色,但将PI注射到细胞中,则细胞核会着色。利用PI鉴别细胞死活的基本原理是( )
A.死细胞和活细胞的细胞膜结构不同
B.活细胞能分解染色剂PI
C.死细胞与活细胞的细胞膜成分含量不同
D.活细胞的细胞膜阻止PI的进入
14.
单纯的磷脂分子在水中可形成双层磷脂分子的球形脂质体(如右图),它载入药物后可将药物送入靶细胞内,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
15.为探究植物细胞膜的透过性,某同学以红甜菜根(液泡中含有花青素)进行下列实验。
实验步骤:
①用切片机将红甜菜根切成厚薄一致、大小相同的切片,然后将切片放在不同温度的蒸馏水中处理1
min后取出;
②再将切片放在10
℃蒸馏水中浸泡1
h而获得不同的切片浸出液;
③测量这些溶液的吸光度(吸光度与溶液中花青素浓度呈正相关),结果如图。
请回答以下问题。
(1)上述实验步骤①中,放在不同温度的蒸馏水中的各组切片要求 。?
(2)根据上图中的曲线你可以得到的结论是 。?
(3)科学家进一步研究后发现物质A也能促进细胞膜上运载花青素的载体的活性。请你借助上述材料设计实验证明该观点是否正确。
Ⅰ.材料用具:红甜菜根切片、清水、恒温水浴锅(花青素吸光度的测量方法不作具体要求)物质A溶液、烧杯、吸光度测量仪。
Ⅱ.补充完成实验思路:
①? ;?
②? ;?
③? 。?
Ⅲ.请用合适的直方图呈现支持该观点的结果。
参考答案
第二节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系
基础巩固
1.B 解析
生物膜主要由磷脂和蛋白质构成,磷脂分子亲水一端(头部)排在外侧,疏水的尾部排在内侧,蛋白质镶在、嵌在或贯穿于磷脂双分子层中。
2.D 解析
放在清水中的苋菜,由于细胞膜和液泡膜是选择透过性膜,液泡中的色素分子不能排出细胞;但是如果将苋菜放入沸水中,高温使细胞膜和液泡膜的选择透过性功能丧失,变成全透性,因此水很快变成红色。
3.A 解析
根据渗透作用原理,由于试管内清水小于透析袋中3%的淀粉溶液的浓度,表现为试管内水分子进入到透析袋中,故透析袋胀大,A项正确,C项错误;淀粉溶液不能出透析袋,试管内液体浓度不变,B、D两项错误。
4.A 解析
出入细胞的物质种类由膜蛋白与磷脂分子共同决定,A项错误;细胞的识别功能与膜蛋白和细胞外被有关,B项正确;细胞膜的结构基础是磷脂双分子层,C项正确;胆固醇存在于磷脂分子尾部,具有限制磷脂分子流动性的作用,D项正确。
5.B 解析
Y能通过半透膜,烧杯内盛有X溶液变蓝,X不能通过半透膜,透析袋内盛有Y溶液不变蓝,A项正确;X和Y都不能通过半透膜,烧杯内盛有X溶液和透析袋内盛有Y溶液都不变蓝,B项错误;X和Y都能通过半透膜,烧杯内盛有X溶液和透析袋内盛有Y溶液都变蓝,C项正确;Y不能通过半透膜,烧杯内盛有X溶液不变蓝,X能通过半透膜,透析袋内盛有Y溶液变蓝,D项正确。
6.C 解析
膜上的转运蛋白可控制物质进出细胞,A项正确;膜上的酶的化学本质是蛋白质,具有生物催化作用,B项正确;构成细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,不是膜蛋白,C项错误;某些膜蛋白在细胞识别中发挥重要作用,如胰岛素受体,D项正确。
7.B 解析
①表示磷脂分子的亲水性头部,组成元素中含有N、P,②表示脂肪酸链,即磷脂分子的疏水性尾部,③表示磷脂分子,两层磷脂分子才能形成一层生物膜,组成①和②的元素有差异。
8.B 解析
a表示糖蛋白,与细胞识别有关,A项正确;b表示胆固醇,在调节膜的流动性,增加膜的稳定性以及降低水溶性物质的通透性等方面都起着重要作用,使得“柔性”细胞膜有一定的“刚性”,B项错误;c磷脂分子在不断移动,C项正确;d蛋白质含有脂溶性部分,D项正确。
9.D 解析
动物细胞膜中一般有胆固醇,多数植物细胞膜中无胆固醇,A项错误;膜蛋白都有脂溶性部分和水溶性部分,整个镶在膜表面的蛋白质仍有脂溶性部分,B项错误;细胞膜调控物质出入细胞的功能不只与膜蛋白有关,也与磷脂有关,C项错误;巨噬细胞吞噬病原体,需要细胞膜包裹病原体,体现了细胞膜具有流动性,D项正确。
10.解析
(1)膜结构基础是磷脂双分子层,对应的数字编号是4。
(2)图中的2、5、6是各种膜蛋白,膜蛋白具有控制物质出入、作为生物催化剂等功能。
(3)图中的3表示糖蛋白,它与细胞识别有关。
(4)如果图示为质膜,3表示糖蛋白,位于细胞膜的外侧,则A表示膜外,B表示膜内。
(5)质膜的结构特点是流动性,功能特性是选择透过性,磷脂分子头部是亲水端。
答案
(1)4 磷脂双分子层
(2)膜蛋白 控制物质出入(生物催化剂等)
(3)糖蛋白 细胞识别(细胞保护)
(4)A
(5)流动性 选择透过性 头部
能力提升
11.D 解析
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,而原核细胞壁的主要成分是肽聚糖,真菌的细胞壁的主要成分是几丁质,A项错误;植物细胞壁具有全透性,小分子和无机盐离子易通过细胞壁,B项错误;任何细胞的细胞壁都有支持和保护作用,但置于浓盐水中的根细胞会因失水过多而死亡,C项错误;植物细胞壁组成成分中含有果胶等成分,可参与细胞间的相互粘连,细胞壁也是激素等化学信号传递的介质和通路,D项正确。
12.A 解析
细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,不是蛋白质,A项错误;温度能使分子运动的速度加快,因此适当提高温度能加速图示细胞融合过程,B项正确;由题图可知,小白鼠细胞和人体细胞膜上的蛋白质由集中状态到分布均匀状态,膜蛋白发生了运动现象,说明细胞膜具有一定的流动性,C项正确;细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂,主要元素组成有C、H、O、N、P,D项正确。
13.D 解析
死细胞和活细胞的细胞膜结构相同,A项错误;染色剂PI对于活细胞来说是有害物质,细胞不会吸收,B项错误;死细胞与活细胞的细胞膜成分含量相同,C项错误;活细胞的细胞膜可以阻止对细胞有害的染色剂PI的进入,D项正确。
14.C 解析
球形脂质体的双层磷脂分子的亲水端朝磷脂双分子层外,疏水端朝磷脂双分子层内,所以图中a处可嵌入水溶性物质,b处可嵌入脂溶性物质;细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,图中利用脂质体可以和细胞膜融合的特点,将药物送入靶细胞内部。
15.解析
(1)设计实验时应遵循实验设计的等量原则。
(2)从坐标图看,10~50
℃时,溶液中的花青素吸光度低且相同。50
℃之后,膜的通透性增大,花青素透出细胞,溶液中的花青素吸光度增大。
(3)Ⅱ.根据实验目的及原理,可知实验步骤:①取两组等量的相同大小的切片,进行编号,一组加入物质A处理一段时间,另一组不做处理,作为对照;②将两组切片分别放在等量的清水中浸泡1
h而获得不同的切片浸出液;③测量两组溶液的花青素吸光度并进行比较。
Ⅲ.结果与结论:如果实验组的吸光度大于对照组,说明上述观点正确。具体图示见答案。
答案
(1)数量相等
(2)低于50
℃温度处理后,膜的通透性变化不大,受50
℃以上的温度处理后膜的通透性大大增加
(3)Ⅱ.①取两组等量的相同大小的切片,编号,一组加入A物质处理一段时间,另一组不作处理,作为对照
②将两组切片分别放在等量的清水中浸泡1
h而获得不同的切片浸出液
③测量两组溶液的花青素吸光度并进行比较
Ⅲ.
