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
课程标准·解读
核心素养·提升
1.理解并掌握细胞膜的功能。(重、难点)
2.体会科学家建立细胞膜模型的过程。
3.识记细胞膜的组成成分。(重点)
4.简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容。(重、难点)
生命观念
通过对细胞膜的学习建立生命的结构与功能观。
科学思维
根据生物膜结构探索过程的有关实验,培养演绎与推理能力。
科学探究
体会有关实验的设计方法和原理。
知|识|梳|理
一、细胞膜的功能
1.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。
2.控制物质进出细胞。
3.进行细胞间的信息交流[连线]。
答案 ①—b ②—c ③—a
二、细胞膜成分和结构的探究历程
1.细胞膜成分的探索。
历程
探索内容
结论或假说
1895年欧文顿
对植物细胞进行通透性实验,发现溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜
细胞膜是由脂质组成的
20世纪初
分离出哺乳动物红细胞的细胞膜,进行化学分析
组成动物细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多
1925年两位荷兰科学家戈特和格伦德尔
提取人红细胞中的脂质铺展成单分子层,其面积为红细胞表面积的2倍
细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
1935年英国学者丹尼利和戴维森
研究了细胞膜的张力
推测细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质
2.细胞膜结构的探索。
历程
探索内容
结论或假说
1959年
罗伯特森
电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构
所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,且为静态的统一结构
1970年
用荧光染料标记的小鼠细胞和人细胞进行融合实验
细胞膜具有流动性
1972年辛格和尼科尔森
新的观察和实验证据
提出细胞膜的流动镶嵌模型
三、流动镶嵌模型的基本内容
1.辛格和尼科尔森的结论。
在新的观察和实验证据的基础上,提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。
2.结构模型。
3.结构特点及原因。
(1)特点:具有一定的流动性。
(2)原因:组成膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的。
(3)意义:细胞膜的流动性对细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。
自|主|检|测
判断下列说法的正误
(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。(×)
(2)细胞膜上蛋白质的种类和数量的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。(×)
(4)在任何生理条件下,细胞膜的成分都不发生变化。(×)
(5)磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子,磷酸“头”部是疏水的,脂肪酸“尾”部是亲水的。(×)
(6)细胞膜表面还有糖类和脂质结合成糖脂。(√)
(7)细胞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。(×)
(8)罗伯特森提出的“三层结构模型”的一大缺点就是认为膜是静止不动的。(√)
(9)所有的细胞都具有相同的细胞膜结构,即由磷脂分子构成膜的基本支架,“嵌入”支架或“漂浮”在支架两侧的蛋白质的种类和数量相同。(×)
知识点一 细胞膜的功能
1.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。
2.控制物质进出细胞
3.细胞间信息交流的三种方式
(1)一些细胞如内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),被靶细胞的细胞膜上的受体(成分为糖蛋白)识别,引起靶细胞的生理反应(图示如下)。
(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(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(图示如下)。
4.细胞膜功能的实验验证
(1)控制物质进出功能的验证。
(2)识别功能的验证。
1.下列为鉴别细胞活性的染色排除法流程。
(1)请依次填出①~③相关内容:
①不呈红色,②呈红色,③控制物质进出细胞。
(2)请解释染色排除法的原理:“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。染色剂是细胞不需要的物质,不能通过细胞膜进入细胞,所以活细胞不被染色。而死细胞的细胞膜不再具有控制物质进出细胞的功能,所以染色剂能够进入死细胞内,使其被染色。
2.如图是细胞间的三种信息交流方式,请据图分析并回答下列问题:
(1)图中①②③④所表示的物质或结构分别是什么?
提示:①是信号分子,②是受体,③是与膜结合的信号分子,④是胞间连丝。
(2)细胞间信息交流时往往需要受体,受体和信号分子的结合有(填“有”或“没有”)特异性。图中方式C(填字母)不需要受体。
【典例1】 如图为细胞间信息交流的三种方式,下列有关叙述错误的是(