内容正文:
第9课时 细胞膜与细胞壁
[目标导读] 1.阅读教材P38~40内容,简述细胞膜的分子组成、结构模型及功能。2.阅读教材P40内容,掌握细胞壁的成分和功能。
[重难点击] 1.细胞膜的分子组成、液态镶嵌模型的基本内容。2.细胞膜的功能。
一、细胞膜的结构
细胞膜对物质进出细胞是有选择性的,为什么细胞膜能够控制物质的进出?这与细胞膜的结构有什么关系?对细胞膜结构的探索历程如何?请阅读教材P38~40内容,结合下列材料进行分析。
1.细胞膜的分子组成
(1)1895年,美国生化学家奥弗顿研究了各种卵细胞的透性,发现脂溶性分子易通过细胞膜,而非脂溶性分子则难以通过。这说明细胞膜的成分中含有脂质成分。
(2)用磷脂酶处理细胞,可破坏细胞膜的结构。这说明细胞膜中包含有磷脂分子,其结构如图所示。
①磷脂是两性分子——两条疏水性(非极性)的“尾巴”排斥水,而头部是亲水性(极性)的,可吸引水。
②水是一种极性溶剂,根据磷脂分子的结构特点,画出它在水—空气界面上的分布情况(用表示磷脂分子)。
答案 如图所示
(3)1925年,两位荷兰科学家戈特和格伦德尔做了丙酮抽提红细胞膜脂质实验:将抽提出的脂质在空气—水界面上铺成单分子层,测得其分子所占面积相当于所用红细胞膜总面积的2倍。这说明细胞膜中的磷脂分子是两层的。[来源:学,科,网]
(4)1935年,英国学者丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。由此推断出细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质。
(5)取细胞膜用多糖酶处理后,加入斐林试剂加热,会出现砖红色沉淀,说明细胞膜上还含有多糖。
(6)在不破坏膜的基本结构的前提下去掉部分蛋白质成分,膜的许多功能会受影响;如果去掉糖类的成分,细胞之间的识别会受很大影响。这说明决定膜功能的主要成分是蛋白质,而细胞识别与糖类有密切关系。
2.细胞膜的结构模型
结合下面的材料和前面学过的内容,分析细胞膜液态镶嵌模型。
材料1 1970年,弗雷和埃迪登分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质,并将两细胞融合,发现荧光均匀分布。说明细胞膜具有流动性。
材料2 下图是细胞膜液态镶嵌模型的示意图
阅读教材P39内容,结合该图探究下列问题。
(1)液态镶嵌模型的基本内容
①细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成,[4]磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架,由它支持着许多蛋白质分子。
②组成细胞膜的蛋白质分子的分布具有不对称性。有的蛋白质分子排布在膜的表层,即镶嵌在膜的表层(如图中[2]),有的蛋白质分子嵌入整个磷脂双分子层中(如图中[6]),有的蛋白质贯穿在整个磷脂双分子层中(如图中[5])。
③构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多不是静止的,是可以流动的。
④糖类有的和蛋白质结合构成[3]糖蛋白,有的和脂质结合构成[1]糖脂。它们共同构成了糖被,其与细胞的识别、保护、润滑、信息传递等有密切关系。
(2)图中A、B两侧,A侧是细胞膜的外表面,B侧是细胞膜的内表面。
小贴士 生物膜的结构除了具有流动性的特点外,还具有:1镶嵌性:膜的基本结构是由磷脂双分子层镶嵌蛋白质构成的。2不对称性:膜两侧的分子性质和结构不相同,如糖被只存在于外表面。
归纳提炼
活学活用
1.如图是细胞膜的亚显微结构模式图,据图判断下列说法的正误。
(1)①的组成单位是氨基酸( )
(2)②和③全部都能运动( )
(3)③构成了细胞膜的基本骨架( )
(4)物质进出细胞只与②有关,与③无关( )
(5)细胞膜为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境( )
(6)细胞膜的另一侧也应具有①结构( )
(7)②与细胞识别和血型决定有关( )
(8)①所在的一侧为细胞膜的外侧( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)× (8)√
解析 图中①为多糖与蛋白质结合而成的糖蛋白,与细胞识别有关,参与细胞间的信息传递。②代表细胞膜中的蛋白质分子,它们可排布在膜的表层或嵌入、贯穿于磷脂双分子层中,大多数是可以运动的。③是磷脂双分子层,是构成细胞膜的基本骨架,脂溶性物质容易进入细胞与细胞膜的脂质成分——磷脂分子密切相关。细胞膜使每个细胞与周围环境隔离开,维持着相对稳定的内部环境,保证了细胞内各项生命活动的顺利进行。
二、细胞膜的功能及细胞壁
植物细胞的细胞壁和细胞膜构成了细胞最外层的两道屏障,这两道屏障起的作用不同,细胞壁是全透性的,而细胞膜具有选择透过性,细胞膜作为系统的边界,有着非常重要的功能,结合下列材料和教材P40内容分析回答。
1.材料1 用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能很快逸出细胞,其细胞最外层就是以磷脂双分子层为骨架的细胞膜,使膜中间部分形成疏水的区域。
上述材料说明:细胞膜中间部分所形成的疏