内容正文:
第4讲 细胞膜和细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)
课程标准 考情概述
1.概述细胞都由质膜包裹,质膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进出,并参与细胞间的信息交流
2.阐明遗传信息主要储存在细胞核中
1.对能力的考查多集中在归纳、比较、分析、判断等方面。
2.命题常以细胞膜、细胞核的结构和功能及相关实验探究为核心,通过创设新情境,联系其他模块内容,主要以选择题的形式进行综合考查。
考点一 细胞膜的结构和功能
1.细胞膜的功能
2.细胞膜的成分
(1)脂质:约占50%,其中磷脂构成细胞膜的基本支架;胆固醇是动物细胞膜的重要成分。
(2)蛋白质:约占40%,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
(3)糖类:约占2%~10%,被称作糖被,与细胞膜上的蛋白质或脂质结合,形成糖蛋白或糖脂;与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能关系密切。
3.细胞膜的结构
(1)对细胞膜成分的探索
①1895年,欧文顿提出细胞膜是由脂质组成的。
②19世纪末20世纪初,化学分析表明组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。
③1925年,荷兰科学家戈特和格伦德尔推断出细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层。
④1935年,英国学者丹尼利和戴维森通过研究细胞膜张力,推测细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质。
(2)对细胞膜结构的探索
①20世纪40年代,有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质。
②1959年,罗伯特森提出细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。
③1970年,科学家完成人、小鼠细胞融合实验,该实验表明细胞膜具有流动性。
④1972年,辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型。
(3)流动镶嵌模型
①基本内容
②特点
1.细胞膜中含有糖脂和糖蛋白与膜的功能密切相关。( √ )
2.细胞膜的特定功能主要是由磷脂决定的。( × )
提示:细胞膜的特定功能主要是由膜上的蛋白质决定的。
3.细胞膜上蛋白质的种类和数量是可变的。( √ )
4.两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递。( √ )
5.胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的选择透过性。( × )
提示:胰岛素的分泌为胞吐,依赖于细胞膜的流动性。
1.(必修1 P40拓展)细胞膜能控制物质进出细胞,不需要的一定不能进来,需要的才能进来。是否正确?分析说明。
提示:不正确。细胞膜的控制作用是相对的,环境中一些对细胞有害的物质有可能进入;有些病毒、病菌也能侵入细胞,使生物体患病。
2.(必修1 P42拓展)用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质,在空气和水的界面铺展成单层,测得单分子层的面积远大于胰岛B细胞表面积的2倍。请分析原因。
提示:胰岛B细胞中除细胞膜外,还有核膜和各种细胞器膜,它们的膜中都含有磷脂分子。
3.(必修1 P44拓展)生物膜内部是疏水的,为什么水也能进行跨膜运输呢?
提示:一是因为水分子极小,可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙;二是因为膜上存在水通道蛋白,水分子可以通过通道蛋白通过膜。
1.归纳总结细胞膜的组成、结构与功能
2.利用“结构与功能观”分析:细胞膜的成分、结构和功能
(1)植物细胞最外层是细胞壁,其主要成分是纤维素和果胶。细胞壁不具有生命活性,而且是全透性的,因此植物细胞“系统的边界”是细胞膜而不是细胞壁。
(2)不同种类的细胞,细胞膜的成分及含量不完全相同,如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇,而植物细胞膜中含量很少或没有,因而功能也有所不同。
(3)细胞膜的成分是可变的。例如,细胞癌变过程中,细胞膜的成分发生变化,糖蛋白含量下降。
(4)细胞膜磷脂分子头部含有磷酸基团,磷酸基团是亲水基团,尾部是脂肪酸链,具有疏水性,因此磷脂分子以双分子层的形式构成膜的基本支架。
分析细胞膜的成分、结构和功能
1.(2022·湖南岳阳模拟)蝎毒“染色剂”是由蝎子毒液中的一种蛋白质制成的,它可以选择性地绑定在癌细胞上,使癌症手术更加容易有效。下列说法正确的是( D )
A.用双缩脲试剂可鉴定蝎毒“染色剂”是否有活性
B.蝎毒“染色剂”的合成、加工和分泌需要的膜性细胞器有内质网、高尔基体和细胞膜
C.可用32P标记蝎毒“染色剂”,以便于手术过程中癌细胞追踪
D.蝎毒“染色剂”能选择性地绑在癌细胞上,可能与癌细胞膜表面的糖蛋白有关
解析:蝎毒“染色剂”的本质是蛋白质,可用双缩脲试剂鉴定,但不能检测其是否有活性;由题意可知,这种染色剂属于分泌蛋白,合成场所是核糖体,加工场所是内质网和高尔基体,合成和分泌过程需要的能量由线粒体提供,因此,蝎毒“染色剂”的合成、加工和分泌需要的膜性细胞器有内质网、高尔基体和线粒体;蛋白质一般不含P,不能用32P标记蛋白质;蝎毒“染色剂”能选择性地绑定在癌细胞上,说明该毒素能被癌细胞表面的受体特异性地识别,