2019-2020同步新教材人教生物必修一新突破讲义:第3章 第1节 细胞膜的结构和功能 Word版含答案.pdf
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1、第第 1 节 细胞膜的结构和功能节 细胞膜的结构和功能 学习目标学习目标核心素养核心素养 1举例说出细胞膜的功能。举例说出细胞膜的功能。(重点重点) 2说出细胞膜的化学组成。说出细胞膜的化学组成。(重点重点) 3了解细胞膜结构的探究历程和方法。了解细胞膜结构的探究历程和方法。 4简述细胞膜的流动镶嵌模型的内容。简述细胞膜的流动镶嵌模型的内容。(重 点 重 点) 1通过对细胞膜的功能、化学组成 和结构的学习, 形成结构与功能适应 的生命观念。 通过对细胞膜的功能、化学组成 和结构的学习, 形成结构与功能适应 的生命观念。 2通过对细胞膜的流动镶嵌模型学 习,养成模型与建模的科学思维方 式。 通过
2、对细胞膜的流动镶嵌模型学 习,养成模型与建模的科学思维方 式。 一、细胞膜的功能一、细胞膜的功能 1将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开 使细胞成为相对独立的系统,保障细胞内部环境的相对稳定。使细胞成为相对独立的系统,保障细胞内部环境的相对稳定。 2控制物质进出细胞控制物质进出细胞 3进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流 (1)通过化学物质交流。如:激素的作用。通过化学物质交流。如:激素的作用。 (2)通过细胞膜相互接触交流。如:精子和卵细胞之间的识别和结合。通过细胞膜相互接触交流。如:精子和卵细胞之间的识别和结合。 (3)通过通道交流。如:植物细胞的胞间连丝。通过通道交流。如:植
3、物细胞的胞间连丝。 二、对细胞膜结构的探索二、对细胞膜结构的探索 1细胞膜的成分细胞膜的成分 2对细胞膜结构的探索历程对细胞膜结构的探索历程 时间时间科学家或实验科学家或实验结论结论 19 世纪末世纪末欧文顿欧文顿膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的 20 世纪初世纪初膜的分离实验膜的分离实验膜的主要成分是脂质和蛋白质膜的主要成分是脂质和蛋白质 1925 年年脂质的提取实验脂质的提取实验 细胞膜中的磷质分子必然排列为连续 的两层 细胞膜中的磷质分子必然排列为连续 的两层 1959 年年罗伯特森罗伯特森 所有的生物膜都由蛋白质脂质蛋所有的生物膜都由蛋白质脂质蛋 白质三层结构构成白质三层结构构成 19
4、70 年年 荧光标记的小鼠细胞和人细 胞融合实验 荧光标记的小鼠细胞和人细 胞融合实验 细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性 1972 年年辛格和尼科尔森辛格和尼科尔森生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型 三、生物膜的流动镶嵌模型三、生物膜的流动镶嵌模型 1化学组成:主要是磷脂分子和蛋白质。化学组成:主要是磷脂分子和蛋白质。 2结构模型结构模型 (1)图中图中Error! (3)图中图中Error! 3结构特点:具有一定的流动性。结构特点:具有一定的流动性。 1细胞间的信息交流都是通过细胞膜的直接接触来完成的。细胞间的信息交流都是通过细胞膜的直接接触来完成的。 ( ) 2细胞膜上的蛋白质种类和
5、数量多少决定了细胞膜功能的复杂程度。细胞膜上的蛋白质种类和数量多少决定了细胞膜功能的复杂程度。 ( ) 3构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。( ) 4变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同。变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同。( ) 5生物膜具有流动性是由于磷脂分子可以运动,从而带动了膜上的蛋白质运 动。 生物膜具有流动性是由于磷脂分子可以运动,从而带动了膜上的蛋白质运 动。( ) 6细胞膜上的糖类都和蛋白质结合形成了具有识别作用的糖蛋白。细胞膜上的糖类都和蛋白质结合形成了具有识别作用的糖蛋白。( ) 7罗伯特森提出的“三明治模型”的一大缺点就是认
6、为膜是静止不动的。罗伯特森提出的“三明治模型”的一大缺点就是认为膜是静止不动的。( ) 8科学技术的进步在生物膜的流动镶嵌模型建立过程中发挥了重要作用。科学技术的进步在生物膜的流动镶嵌模型建立过程中发挥了重要作用。( ) 提示:提示:1 细胞间的信息交流也可通过化学物质和通道交流。 细胞间的信息交流也可通过化学物质和通道交流。 2 3 脂肪不是构成细胞膜的成分。 脂肪不是构成细胞膜的成分。 4 变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分相同。 变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分相同。 5 蛋白质分子的运动并不是磷脂分子运动带动的。 蛋白质分子的运动并不是磷脂分子运动带动的。 6 有些糖类和脂质结合形成
7、糖脂。 有些糖类和脂质结合形成糖脂。 7 8. 细胞膜的功能细胞膜的功能 问题探究问题探究 1生长在水底淤泥中的莲藕“出淤泥而不染” 。莲藕“出淤泥而不染”的事 例说明细胞膜具有什么功能?这种功能的具体体现是什么? 生长在水底淤泥中的莲藕“出淤泥而不染” 。莲藕“出淤泥而不染”的事 例说明细胞膜具有什么功能?这种功能的具体体现是什么? 提示:提示: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有害废物 的排出,防止病菌、病毒的侵入等方面。 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有害废物 的排出,防止病菌、病毒的侵入等方面。 2植物传粉后,同种和不同种的花粉都会落到雌蕊的柱头
8、上,同种的花粉能 萌发,异种的花粉不能萌发。雌蕊和花粉是通过什么相识别的?这体现了该结构 的什么功能? 植物传粉后,同种和不同种的花粉都会落到雌蕊的柱头上,同种的花粉能 萌发,异种的花粉不能萌发。雌蕊和花粉是通过什么相识别的?这体现了该结构 的什么功能? 提示:提示:通过细胞膜相识别,体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。通过细胞膜相识别,体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。 3实验室中用红墨水染色的方法就能知道种子的死活,你能解释它的原理 吗? 实验室中用红墨水染色的方法就能知道种子的死活,你能解释它的原理 吗? 提示:提示:活种子细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,所以活种子不会 被
9、染色,而死种子细胞的细胞膜失去这个功能而被染成红色。 活种子细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,所以活种子不会 被染色,而死种子细胞的细胞膜失去这个功能而被染成红色。 归纳总结归纳总结 1细胞膜的功能图解细胞膜的功能图解 2细胞间信息交流的三种方式细胞间信息交流的三种方式 (1)一些细胞如分泌细胞分泌一些物质如激素,通过血液的传递运送到作用部 位的细胞 一些细胞如分泌细胞分泌一些物质如激素,通过血液的传递运送到作用部 位的细胞(靶细胞靶细胞),被靶细胞的细胞膜上的受体,被靶细胞的细胞膜上的受体(成分为糖蛋白成分为糖蛋白)识别,引起靶细胞 的生理反应 识别,引起靶细胞 的生理反应(图示如下图
10、示如下)。 内内分分泌泌细细胞胞 产产生生 激激素素 体体液液 运运输输 靶靶细细胞胞 (2)相邻两个细胞的细胞膜直接接触,通过糖蛋白识别,将信息从一个细胞传 递给另一个细胞 相邻两个细胞的细胞膜直接接触,通过糖蛋白识别,将信息从一个细胞传 递给另一个细胞(图示如下图示如下)。 (3)植物细胞间的识别主要是通过植物细胞间的胞间连丝来实现的植物细胞间的识别主要是通过植物细胞间的胞间连丝来实现的(图示如下图示如下)。 易错提醒:易错提醒:细胞间信息交流的两个提醒细胞间信息交流的两个提醒 1三种信息交流方式均发生于细胞与细胞之间,而不是细胞内的信息交流。三种信息交流方式均发生于细胞与细胞之间,而不是
11、细胞内的信息交流。 2通过化学物质传递信息和通过细胞膜接触传递信息都依赖于细胞膜上的受 体蛋白。 通过化学物质传递信息和通过细胞膜接触传递信息都依赖于细胞膜上的受 体蛋白。 1水溶性染色剂水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色,可将其应用于细胞死活 的鉴别。细胞浸泡于一定浓度的 能与核酸结合而使细胞核着色,可将其应用于细胞死活 的鉴别。细胞浸泡于一定浓度的 PI 中,仅有死亡细胞的核会被染色,活细胞则不 着色,但将 中,仅有死亡细胞的核会被染色,活细胞则不 着色,但将 PI 注射到活细胞中,则细胞核会着色。利用注射到活细胞中,则细胞核会着色。利用 PI 鉴别细胞死活的基本 原理是 鉴别
12、细胞死活的基本 原理是( ) A死细胞与活细胞的核酸结构不同死细胞与活细胞的核酸结构不同 B死细胞与活细胞的核酸含量不同死细胞与活细胞的核酸含量不同 C活细胞能分解染色剂活细胞能分解染色剂 PI D活细胞的细胞膜能阻止活细胞的细胞膜能阻止 PI 的进入的进入 D 活细胞的细胞膜可选择出入细胞的物质,以维持正常的生命活动。水溶 性染色剂 活细胞的细胞膜可选择出入细胞的物质,以维持正常的生命活动。水溶 性染色剂(PI)不是细胞所需物质,因而不能通过活细胞的细胞膜。细胞死亡后,细 胞膜及其他生物膜的选择透过性丧失,溶于水中的物质 不是细胞所需物质,因而不能通过活细胞的细胞膜。细胞死亡后,细 胞膜及其
13、他生物膜的选择透过性丧失,溶于水中的物质(如如 PI)都可以通过,从而 使细胞核着色。 都可以通过,从而 使细胞核着色。 2如图为细胞间信息交流的一种方式,下列有关叙述不正确的是如图为细胞间信息交流的一种方式,下列有关叙述不正确的是( ) A图中反映了细胞膜具有细胞间信息交流的功能图中反映了细胞膜具有细胞间信息交流的功能 B图中乙细胞表示靶细胞图中乙细胞表示靶细胞 C图中图中 a 表示信号分子表示信号分子(如激素如激素) D图中图中 b 表示细胞膜上的信号分子表示细胞膜上的信号分子 D 题图为细胞间进行信息交流的间接传递方式。 甲细胞为发出信号的细胞, 乙细胞为靶细胞,图中 题图为细胞间进行信
14、息交流的间接传递方式。 甲细胞为发出信号的细胞, 乙细胞为靶细胞,图中 b 表示细胞膜上的受体,其化学本质为蛋白质。表示细胞膜上的受体,其化学本质为蛋白质。 对细胞膜结构的探究历程对细胞膜结构的探究历程 问题探究问题探究 1仔细观察教材仔细观察教材 P42思考与讨论思考与讨论中磷脂分子图示,思考并讨论下列问题:中磷脂分子图示,思考并讨论下列问题: (1)磷脂分子含有哪些元素?磷脂分子含有哪些元素? 提示:提示:C、H、O、N、P。 (2)磷脂分子具有怎样的结构特点?磷脂分子具有怎样的结构特点? 提示:提示:磷脂分子是由磷酸组成的亲水的“头”部和甘油、脂肪酸组成的疏水 的“尾”部所构成的。 磷脂
15、分子是由磷酸组成的亲水的“头”部和甘油、脂肪酸组成的疏水 的“尾”部所构成的。 (3)结合磷脂分子的结构特点,试以示意图的形式画出多个磷脂分子在水结合磷脂分子的结构特点,试以示意图的形式画出多个磷脂分子在水空 气界面的排布状态和在细胞膜上的排布状态,并分析其原因。 空 气界面的排布状态和在细胞膜上的排布状态,并分析其原因。 提示:提示: 分析:水分析:水空气界面:因为磷脂分子的“头部”亲水,“尾部”疏水,所 以在水 空气界面:因为磷脂分子的“头部”亲水,“尾部”疏水,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。空气界面上磷脂分子 “头部” 向下与水面接触
16、, “尾部” 则朝向空气一面。 细胞膜上 : 因细胞膜内外均为水环境,依据磷脂分子“头部”亲水,“尾部” 疏水的特点,故呈现如上图所示状态。 细胞膜上 : 因细胞膜内外均为水环境,依据磷脂分子“头部”亲水,“尾部” 疏水的特点,故呈现如上图所示状态。 2结合教材结合教材 P43图图 34,思考讨论下列问题:,思考讨论下列问题: (1)人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布说明什么问题?人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布说明什么问题? 提示:提示:膜蛋白是运动的,即细胞膜具有流动性。膜蛋白是运动的,即细胞膜具有流动性。 (2)若适当降低温度,膜蛋白最终均匀分布的时间会延长,由此说明什么?若适当降低温度,膜蛋白最
17、终均匀分布的时间会延长,由此说明什么? 提示:提示:温度能影响膜的流动性。温度能影响膜的流动性。 3结合你所学习的知识,思考哪些实例还能说明膜具有流动性?结合你所学习的知识,思考哪些实例还能说明膜具有流动性? 提示:提示:变形虫的运动、分泌蛋白由转运小泡的转运和分泌小泡的分泌、质壁 分离过程中原生质层的收缩。 变形虫的运动、分泌蛋白由转运小泡的转运和分泌小泡的分泌、质壁 分离过程中原生质层的收缩。 归纳总结归纳总结 1构成生物膜的磷脂分子分析构成生物膜的磷脂分子分析 (1)结构:由磷酸、甘油和脂肪酸构成,其中磷酸作为亲水性的“头部” 、脂肪 酸作为疏水性的“尾部” 。 结构:由磷酸、甘油和脂肪
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