内容正文:
细胞膜(含流动镶嵌模型)与细胞核
课程标准
(1) 通过对细胞膜的成分与功能的学习,建立生命是结构与功能统一体的生命观念。(生命观念)
(2) 基于生物膜的组成及结构特点制作生物膜的流动镶嵌模型,以此认识生物膜的结构。(科学思维)
(3) 通过对细胞核结构与功能的学习,形成结构与功能相适应的生命观念。(生命观念)
考点一 细胞膜的结构与功能
1.细胞膜的制备
2.细胞膜的成分
3.细胞膜的结构
(1)生物膜结构的探索历程[连线]
(2)流动镶嵌模型
①基本内容
②特点
4.细胞膜的功能
5.细胞壁(植物细胞)
(1)主要成分:纤维素和果胶,与其形成有关的细胞器是高尔基体和线粒体。
(2)功能:支持和保护作用。
[易错易混·判一判]
1.胆固醇是脂溶性的,在动植物细胞膜中广泛分布。( × )
2.研究发现,动物细胞膜表面具有识别作用的仅有糖蛋白。( × )
3.细胞膜中的磷脂和蛋白质均可流动,其中蛋白质比磷脂更容易。( × )
4.细胞膜上的蛋白质即有表面的水溶性部分,也有嵌入膜内的脂溶性部分。( √ )
5.细胞膜的流动性与ATP没有关系。( × )
[教材深耕·练一练]
1.[教材必修1 P41“相关信息”]哺乳动物红细胞的核排出后,相对表面积发生了怎样的变化?有什么意义?
提示:相对表面积增大了,有利于红细胞运输O2。
2.[教材必修1 P43“拓展题2”]举例说明“染色排除法”的作用。
提示:鉴别死细胞和活细胞通常用“染色排除法”,如台盼蓝可使死的动物细胞染色,而活的动物细胞不着色。
1.细胞膜的成分、结构与功能之间的关系
2.细胞膜成分的鉴定方法
细胞膜成分
鉴定试剂(方法)
结果
脂质
脂溶剂处理
细胞膜被溶解
磷脂酶处理
细胞膜被破坏
脂溶性物质透过实验
脂溶性物质优先通过
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
蛋白酶处理
细胞膜被破坏
3.细胞膜结构、功能相关的实验设计
项目
设计思路
细胞膜磷脂双分
子层的鉴定
提取细胞膜结构中的磷脂分子,铺在水面上,测得磷脂单分子占有面积,与细胞膜面积对比分析
细胞膜流动性的鉴定
取A、B两种动物细胞,分别用红、绿色荧光染料标记两种动物细胞膜上的蛋白质,进行融合实验,观察在细胞融合过程中两种颜色的荧光在细胞膜上的分布情况
细胞膜识别作用探究
将大量的同种生物和亲缘关系较远的生物的精子和卵细胞混合在一起,观察精子和卵细胞的结合情况
细胞膜控制物质
进出细胞探究
可利用有颜色的植物组织,将其放入无色溶液中,然后用高温、强酸或强碱处理,观察处理前后溶液颜色是否发生变化
(2017·全国Ⅰ卷,T1)细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中,以及精子进入卵细胞的过程中,细胞间信息交流的实现分别依赖于( D )
A.血液运输,突触传递 B.淋巴运输,突触传递
C.淋巴运输,胞间连丝传递 D.血液运输,细胞间直接接触
[解题突破]
解析:哺乳动物卵巢分泌的雌激素通过血液循环(或体液运输)作用于乳腺细胞;精子在输卵管内与卵细胞结合,进入卵细胞内完成受精作用,是直接接触,D正确。
通过冷冻技术,细胞膜通常从某个部位断裂分开,结构如图所示。据图分析不可以推出的结论是( C )
A.图中b侧含细胞质基质 B.磷脂双分子层疏水端断裂
C.细胞膜具有一定的流动性 D.膜蛋白的分布存在不对称性
解析:据图分析,图中细胞膜的a侧有糖蛋白,为细胞膜的外侧,b侧为细胞膜的内侧,即b侧含细胞质基质,A正确;图中磷脂双分子层的疏水端发生了断裂,B正确;图中未体现细胞膜的运动,不能得出细胞膜具有流动性的结论,C错误;图中膜蛋白的分布具有不对称性,D正确。
(2021·河南洛阳一模)科学家利用细胞融合技术研究细胞膜的结构特性,进行了下列实验。
(1)细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。将连接了荧光染料的抗体与融合细胞在一定条件下培养,抗体与融合细胞的膜蛋白(抗原)特异性结合,其目的是标记膜蛋白,以便于显微镜观察。用荧光显微镜观察融合细胞表面荧光的颜色和分布,开始时,鼠的细胞为绿色,人的细胞为红色,两种颜色不混合;一段时间后,可观察到红绿荧光交替分布的“嵌合体”。统计嵌合体比例,结果如下图所示。
(2)科学家据此提出两种假说解释嵌合体的形成。
假说一:融合细胞合成了新的膜蛋白;
假说二:原有膜蛋白在细胞膜平面上运动。
①使用蛋白质合成抑制剂和ATP合成抑制剂分别处理融合细胞,均对嵌合体形成没有显著影响,这个结果否定了假说一。
②在15 ℃、20 ℃和26 ℃的培养温度下重复上述实验,这些实验的结果为随着温度增加,嵌合体比例增加(或随着温度降低,嵌合体比例降低),为假说二提供了证据支持。
解析:(1)细胞膜主要由磷脂