内容正文:
第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
一、细胞膜的功能
作为系统的边界,细胞膜在细胞的生命活动中发挥重要
的作用,关于其功能的描述合理的是:_________。
①生命物质有了细胞膜,才成为相对独立的系统。
②细胞膜保障了细胞内部环境的绝对稳定。
①③⑤⑥
③细胞膜控制物质进出细胞时具有选择性。
④对细胞有害的物质不可能进入细胞。
⑤精子和卵细胞之间通过直接接触来识别。
⑥植物细胞之间,可以通过胞间连丝进行物质运输。
⑦细胞之间的信息交流是单向的。
⑧细胞分泌的化学物质,只会运输到靶细胞附近。
二、对细胞膜成分的探索
1.探索过程:
脂质
时间(人物) 实验依据 结论或假说
1895年,
欧文顿 对植物细胞进行通透性实验,发现可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜 膜是由_____组
成的
磷脂
胆固醇
磷脂
2
时间(人物) 实验依据 结论或假说
20世纪初 对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析 组成细胞膜的脂质
有_____和_______,
其中_____含量最多
1925年,
荷兰科学家 将从人的红细胞中
提取的脂质铺成单
分子层。其面积是
红细胞表面积的__
倍 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层
蛋白质
时间(人物) 实验依据 结论或假说
1935年,
丹尼利和
戴维森 细胞的表面张力明显
低于油-水界面的表
面张力 细胞膜除含脂质
分子外,可能还附
有_______
2.各成分的比例及功能:
(2)蛋白质(约占40%):与细胞膜的功能密切相关,蛋白
质的___________越多,细胞膜的功能越复杂。
(3)糖类(2%~10%):与_____________结合。
种类和数量
脂质或蛋白质
三、对细胞膜结构的探索
1.提出暗—亮—暗的三层结构:
(1)科学家:罗伯特森。
(2)模型假说:
①所有的细胞膜都由_____________________三层结构
构成。
②把细胞膜描述为_____的统一结构。
蛋白质—脂质—蛋白质
静态
2.对静态结构提出质疑:20世纪60年代以后,科学家对细胞膜是静态的观点提出质疑。
3.1970年荧光标记细胞膜实验:
(1)实验流程。
(2)结合实验操作及结论,判断下列说法的正误。
①荧光标记的成分是细胞膜上的磷脂。 ( )
提示:标记的是蛋白质。
×
②温度越高,荧光物质扩散得越快,实验效果越好。
( )
提示:高温会损伤细胞,实验效果不一定好。
③本实验为细胞膜的流动性提供了有力证据。 ( )
×
√
四、流动镶嵌模型的基本内容
1.发现者:_______________。
2.流动镶嵌模型的基本内容:
(1)化学组成:主要是_________________。
辛格和尼科尔森
磷脂分子和蛋白质
(2)两种物质组成细胞膜的方式如图:
3.细胞膜的结构特点:_______。
4.细胞膜的功能特性:___________。
流动性
选择透过性
知识点一 细胞膜的功能和成分
1.细胞膜的功能及其特点:
(1)功能图解:
(2)功能特点:选择透过性。
2.细胞膜成分的探索:
(1)提出问题:为什么细胞能控制物质的进出?这与细胞膜的结构有什么关系?
(2)实验观察:细胞膜对不同物质的通透性不同,脂质更容易通过。
(3)提出假说:细胞膜是由脂质组成的。
(4)实验验证:
①提取细胞膜:从哺乳动物的红细胞中分离出来。
②化学分析:细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂的含量最多。
(5)引出问题:磷脂分子在细胞膜中是怎样排布的呢?
(6)实验观察:磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层。
(7)提出假设:磷脂分子在细胞膜上也是排列成连续的两层。
(8)实验验证:
①实验材料:用丙酮提取人的红细胞中的脂质。
②现象分析:脂质在空气—水界面上铺展成单分子层,面积恰为红细胞表面积的2倍。
③结论:细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层。
(9)提出问题:细胞膜的成分中除脂质外还有没有其他物质?
(10)实验现象:细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。
(11)推测:细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质。
【思考·讨论】
1.细胞膜的成分提取出来后,根据前面所学习的知识,可以用哪些方法来分析细胞膜的化学成分?(科学探究)
提示:用双缩脲试剂检测细胞膜是否含有蛋白质;用斐林试剂检测细胞膜中是否含有还原糖;用苏丹Ⅲ检测细胞膜中是否含有脂肪。
2.取两种不同的海绵动物细胞,使其分散成单个,然后掺在一起混合培养,发现只有同种的细胞才能融合,这一现象体现了细胞膜的什么功能?(生命观念)
提示:进行细胞间的信息交流。
【素养案例】
细胞膜作为系统的边界,对其成分的探索很多科学家做出了非常突出的贡献。下列与细胞膜有关的叙述错误的是 ( )
A.细胞膜和DNA分子共