内容正文:
第4节:蛋白质
细胞的物质基础
第1讲 细胞膜的结构和功能
专题三 细胞的基本结构和物质的运输
近三年(2021-2023)考情分析
专题 考点 命题热度 关联考点
专题三 细胞的基本结构和物质的运输
细胞膜成分的探究历程(3年1次) ★ 常结合课本内其他科学史综合考查
流动镶嵌模型(3年4次,全国卷3年0次) ★★ 常结合生物膜系统相关知识综合考查
细胞膜的结构和功能(3年7次,全国卷3年2次) ★★★
常与细胞器相关知识综合考查细胞的结构基础
01.
细胞膜成分的探究历程
02.
03.
目录
细胞膜的成分
细胞膜的功能
01.科学家是如何发现细胞膜的组成的?
02.细胞膜结构发现过程中有哪些技术支持?
03.如何获得较纯净的细胞膜?滴加生理盐水的目的是什么?
04.那些生命活动体现了细胞膜的流动性?
05.如何理解细胞膜的结构特点?
06.为什么系统的边界不是细胞壁?
重读课本、深度思考
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
不溶于脂
质的物质
溶于脂质
的物质
细胞膜
1、膜透性实验——19世纪末,欧文顿(E. Overton)曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次的实验,发现细胞膜对不同物质的通透性不一样:凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。
细胞膜是由脂质组成的
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
2、膜成分实验——20世纪初,科学家第一次将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来,化学分析表明,膜的主要成分是脂质和蛋白质。
怎么制备获得细胞膜?
细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解,也会被蛋白酶分解。
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
成熟的红细胞
细胞核
细胞器
吸水涨破
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
3、1917年欧文·朗缪尔(Langmuir)根据研究提出:磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子,其结构既有疏水的尾部,又有亲水的头部。
将磷脂铺在水盘上会是什么样?
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
4、膜面积实验——1925年 两位荷兰科学家戈特(Gorter) 和格伦德(Grendel ),用丙酮提取红细胞中脂质,在空气——水界面铺成単分子层,测得的面积与红细胞的表面积之比为(1.8~2.2):1,约为两倍。
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
5、膜结构实验——1959年,罗伯特森(J. D. Robertson)用电子显微镜线看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
所有的生物膜是由蛋白质—脂质—蛋白质组成的静态结构
6、膜蚀刻实验——冰冻蚀刻技术:将细胞置于-196℃液氮中,让细胞膜迅速冷冻变成固态。用冷刀骤然将标本断开,升温后冰在真空条件下迅速升华,暴露出断面结构。在电镜下观察细胞膜的结构,如图所示:
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
结论:蛋白质有的平铺在脂双层表面,有的镶嵌在脂双层中间
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
7、膜融合实验——1970年,科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子,用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子,将小鼠细胞和人细胞融合。这两种细胞刚融合时,融合细胞的一半发绿色荧光,另一半发红色荧光。在37℃下经过40 min,两种颜色的荧光均匀分布。
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
结论:细胞膜具有流动性
人细胞
小鼠细胞
荧光标记膜蛋白
诱导
融合
40min
37℃
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
细胞膜——探究历程|成分|结构|功能
细胞膜——探究历程|结构:流动镶嵌模型
举例说明细胞膜具有流动性
细胞增殖
变形虫的运动
细胞膜——探究历程|结构:流动镶嵌模型
白细胞吞噬病菌
细胞膜——探究历程|结构:流动镶嵌模型
神经递质的释放
质壁分离
贯穿蛋白
糖蛋白
磷脂双分子层
依附蛋白
胆固醇
细胞膜——结构:流动镶嵌模型
一定的流动性
磷脂双分子层
蛋白质分子
加快
选择透过性
载体的种类和数量
细胞膜——结构:流动镶嵌模型
细胞膜——结构:流动镶嵌模型
(必修1 P76“技能应用”改编)温度的高低会提高或降低水分通过半透膜的扩散速率吗?请你提出假设,并设计检验该假设的实验方案。
材料及用具:有如图所示相同的渗透装置三个,酒精灯(或水浴锅)、冰块及用具若干。
(1)你的假设是________________________________。
(2)实验方法步骤:
①取上述三个相同的渗透装置