第3章 第1节 细胞膜的结构和功能-【导与练】2023-2024学年高中生物必修1分子与细胞同步全程学习全书word（新教材，人教版）

第1节　细胞膜的结构和功能 学习目标 素养定位 1.阐明细胞膜的基本功能。 2.说出细胞膜的主要成分。 3.概述流动镶嵌模型的基本内容 1.分析细胞膜结构和功能的特点,认同结构与功能相适应的特性。(生命观念、科学思维) 2.建立细胞膜的结构模型,掌握流动镶嵌模型的基本内容。(科学思维) 3.分析细胞膜成分与结构的探究历程,认同科学理论的形成是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正和完善的过程。(科学探究、社会责任) 一、细胞膜的功能 1.将细胞与外界环境分隔开 保障了细胞内部环境的相对稳定。 2.控制物质进出细胞 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细胞。 3.进行细胞间的信息交流 方式包括化学信号传递(如激素)、相邻两个细胞之间形成通道(如胞间连丝)、相邻两个细胞的细胞膜接触(如精卵结合)。 二、对细胞膜成分的探索 1.对细胞膜成分的探索过程 时间 (人物) 实验依据 结论或假说 1895年, 欧文顿 对植物细胞的通透性进行了上万次实验,发现溶于脂质的物质,容易穿过细胞膜 细胞膜是由脂质组成的 — 利用哺乳动物的红细胞制备出纯净的细胞膜,进行化学分析 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多 1925年, 戈特和格 伦德尔 用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层 1935年, 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 细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质 2.细胞膜的组成成分 (1)脂质(约占50%):在组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,此外还有少量的胆固醇。 (2)蛋白质(约占40%):在细胞膜行使功能方面起着重要的作用,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。 (3)糖类(2%～10%):与脂质、蛋白质结合形成糖被。 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—暗的三层结构,大胆地提出了细胞膜模型的假说:所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,是一种静态的统一结构。 2.1970年荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 方法:荧光标记法。 3.1972年辛格和尼科尔森,在新的观察和实验证据的基础上,提出为大多数人所接受的流动镶嵌模型。 四、流动镶嵌模型的基本内容 1.结构模型及解读 图中a 名称:磷脂双分子层 地位:膜的基本支架 特点:具有流动性 图中b 名称:蛋白质分子 位置 特点:大多数蛋白质分子是可以运动的 图中c 名称:糖蛋白 位置:细胞膜的外表面 功能:细胞表面的识别和细胞间的信息传递等 2.结构特点 具有流动性。 判断正误 (1)细胞膜是细胞的一道屏障,只有细胞需要的物质才能进入,有害的物质绝对不能进入。(　×　) 提示:细胞膜控制物质进出的功能具有相对性。 (2)细胞之间的信息传递必须依赖于细胞膜上的受体。(　×　) 提示:细胞间的信息传递不一定要依赖于细胞膜上的受体,如高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行信息交流。 (3)提取哺乳动物成熟红细胞的脂质,铺展成的单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍,说明细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层。(　√　) (4)细胞膜内侧的糖被具有细胞识别和信息传递的重要作用。(　×　) 提示:糖被位于细胞膜的外侧。 (5)细胞膜内、外两侧的蛋白质呈不对称分布。(　√　) 探究一　细胞膜的功能 　　血管紧张素转化酶2(ACE2)是一种跨膜蛋白,能催化血管紧张素的形成,参与人体的血压调节,其主要存在于肺细胞、心脏细胞等细胞的表面。新型冠状病毒正是通过其表面的S蛋白与ACE2结合识别后侵入人体细胞。 (1)一般来说,细胞不需要的物质不容易进入细胞,而新型冠状病毒却能侵入人体细胞,这说明了什么? 提示:细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的,有些病毒也能侵入人体细胞。 (2)新型冠状病毒识别肺部细胞的过程能否体现细胞膜进行细胞间信息交流的功能?为什么? 提示:不能。病毒没有细胞结构。 1.细胞膜功能的实验验证 (1)控制物质进出细胞功能的验证。 ①染色剂进入实验。 ②色素透出实验。 (2)进行细胞间信息交流功能的验证。 只有同种生物的精子,才能和卵细胞结合细胞膜具有识别作用 (糖蛋白的作用) 2.对细胞间信息交流的两个认知误区 (1)三种信息交流方式是发生于细胞与细胞之间的,而不是细胞内的信息交流。 (2)并非细胞间的信息交流都依赖于细胞膜上的受体蛋白,如高等植物细胞之间通过形成通道(胞间连丝)的方式进行信息交流。 1.通过做实验鉴别细胞死活时,常用“染色排除法”。例如用台盼蓝染色,死细胞会被染成蓝