2.2细胞膜控制细胞与周围环境的联系课件-2025-2026学年高一上学期生物浙科版必修1

缙云县壶镇中学 陶佩军 第二节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系 第二章 要说吃货作家双担当， 张爱玲， 也确实算得上一份。 苋菜的故事 说起苋菜…… 第一个从脑子里冒出的就是那句 红苋菜可以“炒”出魔法般的红色汤汁？ 细胞膜也称质膜，是围绕在细胞外层将细胞与周围环境区分开的结构。细胞膜是细胞对外界环境的屏障，控制着物质的进出，保证了细胞内部环境的相对稳定，使细胞内的生命活动有序进行。高温使得细胞膜结构受破坏，液泡中的花青素从细胞流出。 细胞膜的结构，是如何与控制物质的功能相适应的呢？ 通过模拟实验探究膜的通透性 一些膜具有一定大小的孔径,水等小分子和离子可以自由通过,而蛋白质、淀粉等大分子则无法通过,这种膜称为半透膜。透析袋就是一种半透膜。 通过模拟实验探究膜的通透性 A组 淀粉溶液 +适量KI-I2 1.A组加入碘－碘化钾溶液后，烧杯内蒸馏水呈现什么颜色？静置12 h后，颜色又如何？原因是什么？透析袋内淀粉溶液颜色有何变化？ 烧杯内蒸馏水呈淡棕色。 静置12 h后，烧杯内蒸馏水恢复澄清。 透析袋内淀粉溶液由无色变成蓝色 原因是碘离子扩散进入透析袋内。 通过模拟实验探究膜的通透性 A组 淀粉溶液 1.A组实验说明说明什么？ 碘离子可以进入透析袋，而淀粉无法通过透析袋出来。 +适量KI-I2 B组 葡萄糖溶液 通过模拟实验探究膜的通透性 3.取B透析袋外面的蒸馏水2ml，加入2ml本尼迪特试剂，热水浴2-min，检测的实验结果是？B组实验说明了什么？ 出现红黄色沉淀。 B组实验说明葡萄糖能通过透析袋进入蒸馏水中。 跟踪训练 1.某同学进行探究膜的透过性的模拟实验，装置如图所示。下列有关静置12 h后的实验现象的叙述，错误的是 选项 漏斗内溶液(甲) 烧杯内溶液(乙) 实验现象 A 淀粉 碘－碘化钾 甲变蓝色，乙不变蓝 B 淀粉 碘－碘化钾 甲、乙均变蓝色 C 葡萄糖 蒸馏水 甲、乙溶液均能与本尼迪特试剂反应生成红黄色沉淀 D 蛋白质 蒸馏水 甲可与双缩脲试剂反应，乙不可以 √ 细胞膜可以控制物质进出,选择性地吸收营养物质和排出代谢产物,保持细胞内生化反应的有序进行。这一特性称为细胞膜的选择透过性。 细胞膜为什么具有这样的功能？ 细胞膜 细胞膜主要是________和________组成，除此之外，还有少量糖类。动物细胞膜中还有一定量的_________。 磷脂 蛋白质 胆固醇 细胞外被，位于细胞膜外侧，不仅对细胞膜起保护作用，而且在细胞识别过程起重要作用。 细胞膜结构的探索历程 资料一: 19世纪末,欧文顿用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现：凡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。这实验表明组成细胞膜的主要成分中有____________ 脂质 （1）组成元素： （2）结 构: 由C、H、O、P 四种元素构成，有些磷脂还含有_____ 磷 脂 非极性 极性 亲水性头部 （磷酸基团） 疏水性尾部 （脂肪酸链） N 细胞膜结构的探索历程 分析细胞膜中磷脂分子的排布特点 将磷脂放入盛有水的容器中，根据其两性分子特点分析，其在水中是如何分布的？ 水 1925年，荷兰科学家戈特和格伦德分离纯化了红细胞，将红细胞中抽提磷脂铺成单层分子，发现磷脂铺展后所测的面积同实际测量的红细胞的表面积之比为（1．8～2．2）：1，约为两倍。由此可以认为细胞膜由_____层磷脂分子组成。 细胞膜结构的探索历程 资料二： 水 水 两 磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架。脂双层中的任何一层不能称为膜，由脂双层组成的膜称为单位膜。 研究发现，植物细胞以油滴的方式贮存油，每个油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是（　　） A.由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴内 B.由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴内 C.由两层磷脂分子构成，两层磷脂的头部相对 D.由两层磷脂分子构成，结构与细胞膜基本相同 √ 脂双层的结构是僵化的吗？ 细胞膜结构的探索历程 磷脂双分子层中间的疏水层通常情况下呈液态，磷脂分子在膜中的位置并不固定，使得磷脂分子分子发生运动。因此，生物膜具有一定的流动性。流动性是生物膜重要的结构特性。 侧向扩散 旋 转 摆 动 翻 转 细胞膜中还有其他脂质吗？ 胆固醇 在动物细胞中，胆固醇能保持细胞膜的稳定性,占细胞膜所有脂质的10%-30%。植物细胞一般不含胆固醇，但含有其他固醇类化合物。 亲水 基团 主要位于磷脂双分子层的疏水环境 1.双重调节作用，这种调节 作用取决于环境和胆固醇 的数量。 2.外侧的胆固醇高于内侧。 暗 亮 暗 电子显微镜下显示的细胞膜结构 随后，丹尼利和戴维森发现细胞膜的表面张力比油－水界面的张力高得多，从而提出了“蛋白质-脂质-蛋白质”的“三明治”模型。1959年，罗伯逊根据电镜超薄切片中细胞膜展现的暗-亮-暗三条带,推测两边暗的条带是蛋白质，中间亮的部分是脂双层分子。这一推测使越来越多人认为“三明治”模型是正确的。 细胞膜结构的探索历程 之后，科学家进行了冰冻蚀刻实验，观察到细胞膜的断裂面有许多镶嵌在膜上深浅不一的蛋白质颗粒。 细胞膜结构的探索历程 “三明治”模型 × 下列反映磷脂分子和蛋白质分子构成细胞膜的图解，正确的是（ ） A D C B 细胞膜的脂双层是对称吗? 镶在表面 部分嵌入 全部嵌入 整个贯穿 膜蛋白和磷脂一样，有水溶性和脂溶性部分。 细胞膜的功能主要通过膜蛋白来实现 细胞的功能越多，其膜蛋白的种类和数量就越多。 ② 催化特定化学反应 ① 转运蛋白选择性地吸收或排出特定物质，控制其进出细胞。 ③ 糖蛋白在细胞与外界的信息交流和细胞识别 （位于细胞的外表面） 选择透过性 —— 细胞膜的功能特点 细胞膜结构的探索历程 1970年，弗雷和埃迪登进行了著名的人-鼠细胞融合实验。该实验结果表明________________________________。 细胞膜的蛋白质是呈流动状态的 膜蛋白在膜中也是可以移动的，但没有磷脂那样容易。 小鼠细胞 膜蛋白 人细胞 膜蛋白 杂交细胞 荧光染料 标记膜蛋白 红色荧光标记物 绿色荧光标记物 37℃下培养 40min 1972年，辛格和尼克尔森根据多个实验的证据提出生物膜的流动镶嵌模型,奠定了生物膜结构和功能的基础。 细胞膜结构的探索历程 生物膜的流动镶嵌模型理论主要包括： 1.磷脂双分子层构成了生物膜的_________。 2._________有的镶在磷脂双分子层表面，有的全部或部分嵌入磷脂双分子层中， 有的贯穿于整个磷脂双分子层，体现了膜内外结构的不对称性。 3.磷脂和蛋白质位置不是固定的，生物膜具有一定_______(结构特点)。 细胞膜结构的探索历程 生物膜系统： 核膜、细胞器膜 细胞膜、 1.下列组合细胞膜化学组成表达最全面的是( ) A．蛋白质、糖类、固醇      B．糖蛋白、脂质             C．蛋白质、磷脂                D．蛋白质、脂质、糖类 2.在下列几组化学元素中，构成细胞膜所必需的基本元素是（ ） A.Ｃ、Ｈ、Ｏ　　 B.Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｐ　　　 C.Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ　　 D.Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ √ √ 跟踪训练 3.变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的（ ） A.保护作用 B.一定的流动性 C. 主动运输 D.选择透过性 √ 4.细胞膜的亚显微结构模式如图甲，图甲细胞膜的磷脂分子结构模式如图乙，下列有关叙述错误的是（ ） A.将图乙分子构成的单分子层铺展 在水面上，a部分与水面接触 B.图乙分子可识别“自己”和“非 己”的成分 C.图甲中②与细胞的选择吸收有关 D.图甲中的①②③共同为细胞的生命活动提供了相对稳定的内部环境 √ 生物学研究时，常用示意图对具体结构进行简化分析，如图为细胞中某一结构的局部示意图。下列叙述正确的是（　　） A.①②均为脂质，可以用苏丹Ⅲ染液染色观察 B.细胞内所有的膜结构具有相同的结构，都由①构成 C.细胞膜外侧磷脂分子中②的含量高于内侧 D.①中的两层结构完全相同，②使该结构具有一定的流动性 √ 6.(2021·浙江6月选考，4改编)细胞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磷脂双分子层是完全对称的 B.胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性 C.物质进出细胞的过程与膜蛋白无关 D.有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号 √ 7.(2023·浙江舟山中学高一期中)对细胞膜的结构的探索经过了漫长的历程，下列叙述正确的是 A.丹尼利和戴维森发现细胞膜的表面张力比油－水界面的张力高得多， 从而提出了“三明治”模型 B.脂溶性物质更易通过细胞膜，表明细胞膜是由磷脂组成的 C.人鼠细胞融合实验证明膜蛋白能够运动，没有直接证明膜上的脂质能 够运动 D.提取细胞膜的脂质，其在空气和水的界面上会铺展成连续的两层 √ 主要成分 植 物 细 菌 真 菌 纤维素 、果胶 肽聚糖 壳多糖/几丁质 特点： 功能： 具有全透性，无选择透过性，可自由通过。 支持和保护细胞。也参与细胞间的相互粘连，是激素等化学信号传递的介质和通路。 细胞壁 在植物的细胞膜外有一层细胞壁。 1.(2024·衢州高一期中)细胞壁是一些细胞的最外层结构，下列关于细胞壁的说法，正确的是 A.用纤维素酶和果胶酶同时处理可以瓦解所有细胞壁 B.植物和真菌都有细胞壁，原核生物则没有 C.植物细胞在清水中不易涨破是因为其具有细胞壁 D.细胞壁的作用是支持和保护细胞，不参与信号传递 √ 跟踪训练 2.将新鲜的苔藓植物叶片放入质量浓度为0.3g/mL的加有少量红墨水的蔗糖溶液中，在显微镜下观察到苔藓细胞的状态（如右图所示）。此时，部位①和②的颜色分别是（ ） A. ①无色、②绿色 B. ①红色、②绿色 C. ①红色、②无色 D. ①红色、②红色 叶肉细胞 √ 3.近年来，因感染支原体引发的支原体肺炎在我国一些区域较为流行，且存在一定的聚集发病情况。支原体细胞结构模式图如下图所示，下列叙述正确的是( ) A.支原体细胞内含有P、S、B、Zn等微量元素 B.支原体在实验室中可用营养物质齐全的培养基培养 C.临床上可采用青霉素治疗支原体肺炎 D.支原体属于原核生物，其细胞壁由肽聚糖组成 √ $