内容正文:
第3章 细胞的基本结构
3.1 细胞膜的结构和功能
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]
二、对细胞膜成分的探索
1.细胞膜成分的探索过程
(1)材料 19世纪末,欧文顿用500多种化学物质对植物细胞进行的通透性实验,发现可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。
结论:膜是由脂质组成的。根据相似相溶原理,苯(非极性)和Na+(极性)中,苯更容易通过细胞膜。
(2)材料 科学研究磷脂分子的结构如右图
水是一种极性溶剂,根据磷脂分子的结构特点在下图画出它在水—空气界面上的分布情况(用●表示磷脂分子)。
答案:
(3)材料 1925年,两位荷兰科学家从细胞膜中提取的脂质铺成的单分子层面积是细胞膜表面积的2倍。
结论:细胞膜中的脂质为连续的两层。
(4)1935年,英国学者丹尼利和和戴维森(H.Davson)研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。由于人们已发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低,因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质。
2.细胞膜的成分
3.细胞膜成分与功能的关系
功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
三、对细胞膜结构的探索
1.1959年,罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的结构,他结合其他科学家的工作,提出细胞膜模型的假说:所有生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质构成,电镜下看到的中间的亮层是脂质分子,两边的暗层是蛋白质分子。他把细胞膜描述为静态的统一结构。
2.荧光标记细胞膜实验[填图]
3.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。
四、生物膜的流动镶嵌模型
1.结构模型[据图填空]
(1)
(2)
(3)
2.结构特点
生物膜的结构特点是具有一定的流动性。
1.下列有关细胞膜的叙述,错误的是( )
A.生物膜是对生物体内所有膜结构的统称
B.功能越复杂的细胞膜,其中蛋白质的种类和数量越多
C.构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子都可以运动
D.细胞膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等物质组成
【答案】A
【分析】1.生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜,并非生物体内所有膜结构统称为生物膜,如视网膜、肠系膜都不属于生物膜系统。
2.蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞膜的功能复杂程度与细胞膜上蛋白质的种类和数量有关,功能越复杂的细胞,细胞膜上蛋白质的种类和数量越多。
3.由于组成细胞膜的成分中,磷脂和蛋白质大多数都是可以运动的,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
4.磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的分子。
【详解】A、生物膜是细胞膜、核膜及各种细胞器的膜的统称,并非生物体内所有膜结构统称为生物膜,如视网膜、肠系膜都不属于生物膜系统,A错误;
B、蛋白质是生命活动的主要承担者,所以功能越复杂的细胞膜,其中蛋白质的种类和数量越多,B正确;
C、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,原因是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的,C正确;
D、细胞膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等物质组成,D正确。
故选A。
【点睛】本题考查生物膜的有关知识,考生关键是要结合各选项能够识别并辨析,作出准确判断。
2.磷脂是细胞膜的重要组成成分。其头部亲水,尾部疏水。将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中,在空气一水界面排列为单层。下列能正确反映其分布图的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】磷脂头部亲水,尾部疏水,在水中自发排列成一排,头部与水接触。
【详解】磷脂头部亲水,尾部疏水,在水中自发排列成一排,头部与水接触,尾部不与水接触,A正确,BCD错误。
故选A。
3.蜜蜂将桃花的花粉带到另一朵桃花的柱头上后,会出现精子与卵细胞识别和结合的现象。该现象能很好地说明细胞膜( )
A.具有全透性
B.具有进行细胞间信息交流的作用
C.控制物质进出细胞的作用是相对的
D.可将细胞与外界环境分隔开
【答案】B
【分析】细胞膜的功能:作为细胞边界,将细胞与外界环境分开,保持细胞内部环境的相对稳定;控制物质进出;进行细胞间的信息传递。
【详解】蜜蜂将桃花的花粉带到另一朵桃花的柱头上后,会发生花粉萌发、花粉管伸长、释放精子、精卵融合等一系列生理反应,该现象能很好地说明细胞膜具有进行细胞间信息交流的作用,B正确,ACD错误。
故选B。
4.血管紧张素Ⅱ的受体是一种膜蛋白。当血液中的血管紧张素Ⅱ与该受体结合时,可激活细胞内的第二信使Ca2+等,进而调节细胞的代谢活动,例如使血管壁平滑肌收缩,导致血压升高。这所体现的细胞膜的功能是( )
A.