内容正文:
2024高考一轮复习
第4讲 细胞的基本结构
构思维导图
微点练清
1.细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞,细胞不需要的物质不能进入细胞。( )
2.内分泌细胞分泌的激素定向运送到靶细胞并与其表面的受体结合。( )
3.构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,而膜中蛋白质大多是不能运动的。( )
4.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。( )
5.模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。( )
6.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。( )
7.溶酶体是细胞的“消化车间”,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。( )
√
×
×
×
√
√
√
一、细胞膜
1、细胞膜的功能:
(1)将细胞和外界环境分隔开
(2)控制物质进出细胞
控制作用的相对性
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。
保障了细胞内部环境的相对稳定。
【拓展应用】如何用“染色排除法”鉴别死细胞和活细胞?
活细胞的细胞膜可控制物质进出细胞,台盼蓝染料是细胞不需要的物质,不易通过细胞膜。因此活细胞不能被染色,死细胞的细胞膜不能控制物质进出细胞,台盼蓝能通过细胞膜进入细胞,死细胞能被染成蓝色。
死细胞
死细胞
死细胞
活细胞
(3)进行细胞间的信息交流
①通过化学物质(如激素)间接进行信息交流
需与靶细胞膜表面受体结合,将信息传递给靶细胞
②通过细胞膜直接接触进行信息交流
发出信号的细胞
靶细胞
与膜结合的信号分子
胞间识别(如精、卵结合)
③细胞之间形成通道传递信息
高等植物的胞间连丝是信息分子传送的通道,既有物质运输的作用,又有信息交流的作用。
细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的
一、细胞膜
2、细胞膜的结构:
(1)对细胞膜成分的探索:
对植物细胞进行通透性实
验,发现脂溶性物质更容
易穿过细胞膜,非脂溶性
物质不容易穿过细胞膜。
①.1895年,欧文顿
☞实验:
☞推测:
细胞膜是由脂质组成的。
相似相溶原理
过滤离心
研究了动物的卵细胞、红细胞、神经细胞等材料。以哺乳动物的红细胞为材料,通过一定的方法制备出纯净的细胞膜,进行化学分析。
②.科学家进行脂质成分的确定
☞实验:
☞结果:
细胞膜的脂质有磷脂(主要)和胆固醇。
思考:为什么要用哺乳动物的红细胞来制备出纯净的细胞膜?
哺乳动物成熟红细胞无细胞核和各种细胞器。
吸水涨破
低渗溶液
磷脂分子的性质:
根据磷脂分子的特点,推测磷脂分子在空气
——水界面上会怎么样铺展?
水
空气
水
水
多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层
☞实验:用丙酮(一种有机溶剂,可以溶解脂质)从人的红细胞膜中提取脂质,在空气-水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积约为红细胞表面积的2倍
S1
S2
☞推论:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
③.1925年,荷兰科学家戈特和格伦德尔
④1935年,丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。
发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。
☞推测:细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质。
已知:油脂滴表面如果吸附有蛋白质分子则表面张力会降低。
(2)细胞膜的成分:
①脂质(约占50%)
②蛋白质(约占40%)
③糖类(占2%~10%)
磷脂最丰富,还有少量的胆固醇
主要成分
功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量就越多。
细胞膜的功能主要与蛋白质有关
动物细胞
(3)对细胞膜结构的探索:
电子显微镜下看到清晰的暗—亮—暗三层结构,暗层为蛋白质分子,亮层为脂质分子。
①1959年,罗伯特森
☞实验:
☞结论:
膜上的蛋白质对称地平铺在磷脂的两侧
细胞膜是一种静态的统一结构
如果细胞膜是静态的,细胞膜的复杂功能将难以实现,就连细胞的生长、运动等现象都难以解释。
②20世纪60年代,质疑静态模型
☞理由:
☞推测:
质疑细胞膜是静态的观点,细胞膜应该能够流动。
变形虫摄取草履虫
酵母菌出芽生殖
受精卵卵裂
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。
③1970年,科学家进行动物细胞融合实验
☞实验:
☞结论: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
(4)细胞膜的结构:流动镶嵌模型的基本内容
磷脂分子
磷脂双分子层
(基本支架)
蛋白质分子(三种分布)
糖蛋白(识别、保护、润滑、免疫等)
糖脂
糖被
细胞膜外
细胞膜内
☞细胞膜的结构特点是 流动性 ;功能特点是 选择透过性 。
☞细胞膜的组分并不是不可变的,正常细胞癌变后,糖