内容正文:
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必修一 第三章 细胞的基本结构(1)
—— 细胞膜的结构和功能
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考点一: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。方式有主动运输、被动运输、胞吞和胞吐。
③进行细胞间的信息交流
细胞间的信息交流,大多与细胞膜的结构和功能有关。
细胞膜的功能
判断: 动物细胞的边界是细胞膜,植物细胞的边界是细胞壁。 ( )
细胞膜可以控制需要的物质进出,杜绝环境中的有害物质进入。 ( )
×
×
细胞膜:也称 ,是细胞的 。
质膜
边界
③进行细胞间的信息交流
通过细胞分泌的 传递信息,与靶细胞膜表面的 结合
1.化学物质传递
化学物质
受体
信息分子:
激素、神经递质、细胞因子
受体的化学本质:
大部分为糖蛋白,少数为糖脂
判断: 所有的细胞受体都在细胞膜上。 ( )
×
脂溶性的信号分子,如性激素,受体在细胞内部
考点一:细胞膜的功能
③进行细胞间的信息交流
2.接触传递
相邻两个细胞通过 传递信息。
细胞膜接触
精子与卵细胞结合
细胞毒性T细胞与靶细胞接触
辅助性T细胞与B细胞结合
抗原呈递细胞与辅助性T细胞接触
考点一:细胞膜的功能
③进行细胞间的信息交流
相邻两个细胞形成 ,携带信息的物质通过 进入另一个细胞
3.通道传递
通道
胞间连丝
通道
高等植物细胞
考点一:细胞膜的功能
考点二:对细胞膜成分、结构的探索
①分析1895年欧文顿的实验,推测细胞膜的成分
实验推测:
细胞膜是由脂质组成的
②脂质成分的进一步确认
组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多
考点二:对细胞膜成分、结构的探索
③磷脂的研究
磷脂的一端为亲水的头,
两个脂肪酸一端为疏水的尾
考点二:对细胞膜成分、结构的探索
④1925年,戈特和格伦德尔的研究
实验推断:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
考点二:对细胞膜成分、结构的探索
⑤1935年,丹尼利和戴维森的研究
实验目的:
研究细胞膜的张力。
实验现象:
细胞膜的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。
实验已知:
实验推测:
细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质。
油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。
考点二:对细胞膜成分、结构的探索
归纳总结
脂质
磷脂和
胆固醇
磷脂
连续的两层
蛋白质
考点二:对细胞膜成分、结构的探索
功能越复杂的细胞膜,蛋白质的 和 越多。
主要是 ,动物细胞有胆固醇。
形成 、 后与 等功能有关。
糖蛋白
糖脂
识别
磷脂
种类
数量
蛋白质
脂质
糖类
脂质
蛋白质
糖类
细胞膜主要是有 和 组成,此外还有少量的 。
细胞膜的组分
脂质
蛋白质
糖类
考点二:对细胞膜成分、结构的探索
膜蛋白 功能
受体蛋白
载体蛋白
通道蛋白
酶蛋白
识别蛋白
信号分子的受体
协助跨膜运输
(某些激素、细胞因子、神经递质的受体)
(协助扩散和主动运输)
协助扩散,通过打开或关闭通道(改变蛋白质构象)控制物质进出。
如:水通道蛋白、钠/钾离子通道蛋白
催化化学反应的酶。
如:有氧呼吸相关的酶,ATP水解酶等
用于细胞和细胞间相互识别的糖蛋白
(生命观念)五种膜蛋白
考点二:对细胞膜成分、结构的探索
糖被:细胞膜外表面的一些 分子,与细胞表面的 、
细胞间的 等功能密切相关。
糖蛋白:由细胞膜外表面的糖类分子与 分子结合形成。
糖脂:由细胞膜外表面的糖类分子与 分子结合形成。
糖类
识别
信息传递
蛋白质
脂质
(科学探究)比较糖脂、糖蛋白、糖被
考点二:对细胞膜成分、结构的探索
①静态模型的建立
假说:所有生物膜都由“ — — ”
三层结构成的 结构。
蛋白质
脂质
蛋白质
静态的统一
罗伯特森实验
蛋白质的电子密度高,在电镜下显暗色;磷脂分子的电子密度低,显亮色。
考点二:对细胞膜成分、结构的探索
②动态模型的建立
人鼠细胞融合实验
方法:
技术:
原理:
荧光标记法
动物细胞融合技术
体现了细胞膜具有 。
(可用灭活病毒)
一定的流动性
考点二:对细胞膜成分、结构的探索
③流动镶嵌模型的建立
考点二:对细胞膜成分、结构的探索
糖蛋白
蛋白质分子
磷脂双分子层
外侧(有糖蛋白)
内侧(无糖蛋白)
辛格和尼科尔森
归纳总结
考点二:对细胞膜成分、结构的探索
暗-亮-暗
蛋白质-脂质
-蛋白质
静
态
小鼠
人
流动镶嵌
考点二:对细胞膜成分、结构的探索
科学方法
细胞膜结构模型的探索过程,反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出 的一种假说,再用进一步的 对已建立的假说进行 。
解释某一生物学问题
观察与实验
修正和补充
提出假说
P44
考点三:流动镶嵌模型的基本内容
②流动:
磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
(细胞物质运输、生长、分裂、运动)
③镶嵌:
①基本支架:
蛋白质分子有的镶在磷脂分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。
磷脂双分子层
(屏障作用:内部疏水,水溶性分子或离子不能自由通过)
P45 旁栏思考: 既然膜内部分是疏水的,水分子为什么能跨膜运输呢?
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,水分子可以借助水通道蛋白通过膜。
考点三:流动镶嵌模型的基本内容
细胞膜
结构特点:
功能特点:
流动性
选择透过性
拓展 脂质体
脂质体是将磷脂等类脂质分散于水中所形成的具有双分子层包裹水相结构的封闭小囊泡
脂质体药物拥有载药范围广、给药途径多样、组织相容性好、药物毒性低、药物稳定性高等特点,在癌症治疗、抗炎、抗感染、眼部疾病治疗、神经性疾病治疗等领域有广泛使用。
脂质体表面抗体使其具有特定靶向性。
P46 拓展应用: 能在水中结晶的药物和脂溶性药物分别被包裹在何处?原因?脂质体药物如何进入细胞?
牛刀小试
1. 在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步起到了关键性的推动作用,下列关于生物膜结构探索历程的说法,正确的是( )
A. 罗伯特森在电镜下看到了质膜(细胞膜)清晰的亮-暗-亮三层结构
B. 科学家用荧光染料标记磷脂的实验表明质膜(细胞膜)具有流动性
C. 辛格和尼科尔森认为组成生物膜的蛋白质分子都是可以运动的
D. 质膜(细胞膜)由两层磷脂分子组成,外表面的糖蛋白具有识别作用
D
牛刀小试
2. 质膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 磷脂和糖脂分子形成的脂双层是完全对称的
B. 胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增加膜的流动性
C. 物质进出细胞方式中的被动转运过程与膜蛋白无关
D. 有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号
D
牛刀小试
3. 下列关于质膜中膜蛋白的叙述,错误的是 ( )
A. 膜蛋白有水溶性部分和脂溶性部分
B. 膜蛋白在膜中比磷脂更容易移动
C. 膜蛋白与质膜的选择透性有关
D. 有些膜蛋白起着生物催化剂的作用
B
牛刀小试
4. 磷脂分子在水中可形成双层结构,是构成生物膜的基本骨架。下列叙述错误的是( )
A. 所有细胞均含有磷脂
B. 磷脂既有水溶性部分又有脂溶性部分
C. 磷脂和油脂均为脂质,都可被苏丹Ⅲ染成橙黄色
D. 细胞溶胶中的氧气进入线粒体,需要通过2层磷脂双分子层
D
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