内容正文:
第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
第1课时 细胞膜的功能、对细胞膜成分的探索
一、细胞膜(也叫质膜)的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
(1)对细胞本身的意义:保障了细胞 的相对稳定,并成为 的系统。
(2)在进化方面的意义: 是生命起源过程中至关重要的阶段,产生了原始的细胞。
2.控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
方式
实例
化学物质
(间接交流)
激素(如胰岛素)随血液到达全身各处,将信息传递给
直接接触
精子和卵细胞之间的
形成通道
高等植物细胞之间的
二、对细胞膜成分的探索
脂溶性物质易通过:细胞膜的主要组成成分中有 (欧文顿)
制备细胞膜、进行化学分析:组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中 含量最多
提取脂质,铺展实验:细胞膜中的磷脂分子呈 层排列(荷兰·戈特、格伦德尔)
细胞膜的张力研究:细胞膜除含脂质分子外,可能还附有 (英·丹尼利、戴维森)
三、细胞膜的成分
1. 约占细胞膜总质量的50%, 约占40%, 占2%~10%。
2.在组成细胞膜的脂质中, 最丰富,此外还有少量的 。
3. 在细胞膜行使功能方面起着重要的作用,因此功能越复杂的细胞膜, 就越多。
(1)鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液染色,利用的是细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。 ( )
(2)欧文顿提取了细胞膜并证明了细胞膜由脂质组成。 ( )
(3)哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核和细胞器膜的干扰,便于提取较纯净的细胞膜。 ( )
(4)组成动物细胞膜的脂质中主要是磷脂,此外还有胆固醇。 ( )
(5)病毒与宿主细胞膜上受体识别体现了细胞间的信息交流。 ( )
任务一 细胞膜的功能
【情境】 下图为细胞间进行信息交流的几种方式。
(1)请据图填写下列内容。
① ;② ;③ ;④ 。
(2)自然环境中,几种海胆的精子可以接触同一个卵细胞,但异种精子不能与该卵细胞融合,这是因为精子表面的结合素能与卵细胞膜上特异性受体结合,而达到同种识别的目的。精子和卵细胞之间的识别和结合,体现了图 (填“A”“B”或“C”)的信息交流方式。
例1 [2026·四川宜宾高一月考] 细胞膜是系统的边界,对细胞的生命活动有重要作用,下列有关叙述正确的是 ( )
A.动物细胞的细胞膜将细胞与外界环境分隔开,而植物细胞的细胞壁将细胞与外界环境分隔开
B.细胞膜可以控制物质进出细胞,细胞不需要的物质不能进入细胞
C.细胞间的信息交流都依靠细胞膜上的受体
D.细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定
任务二 科学史实——对细胞膜成分的探索
【资料1】 20世纪初,科学家利用哺乳动物成熟的红细胞制备出细胞膜,进行化学分析,得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。磷脂分子的结构:磷脂的一端为亲水的头部,另一端为疏水的尾部,多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层。
结合磷脂分子的结构特点推测:
(1)磷脂分子在水—空气界面的正确排布方式是 。
甲 乙 丙 丁
(2)请画出磷脂分子在水环境中的主要排布方式。
【资料2】 1935年,英国学者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。当时人们已发现油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。
(1)推测:细胞膜除含脂质分子外,可能还附有 。
(2)结合所学知识,验证细胞膜中含有蛋白质:在制得的细胞膜样液中加入 试剂鉴定,如果产生 反应,即可证明细胞膜成分中含有蛋白质。
(1)哺乳动物的红细胞在发育成熟过程中,核逐渐退化,可为携带氧的血红蛋白腾出空间。
(2)选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜的理由:
①无细胞壁,细胞容易吸水涨破;
②无细胞核膜和众多的细胞器膜,易制得纯净的细胞膜。
例2 下列关于细胞膜的探索历程中实验与推论的叙述错误的是 ( )
选项
实验
推论
A
人红细胞的细胞膜中脂质铺成单分子层后面积是红细胞表面积的2倍
细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层
B
细胞的表面张力明显高于油—水界面的表面张力
细胞膜除含有脂质分子外,可能还附有蛋白质
C
人的消化液中含有许多能够水解蛋白质的物质,称为蛋白酶。用蛋白酶处理细胞膜,会使细胞膜的通透性改变
细胞膜中含蛋白质
D
脂溶性物质更易通过细胞膜
细胞膜的主要组成成分中有脂质
例3 [2025·安徽池州高一期中] 下列有关细胞膜成分的叙述,错误的是 ( )
A.细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质
B.细胞膜的功能与组成它的蛋白质的种类和数量密切相关
C.脂质在细胞膜中的含量比蛋白质少
D.动物细胞膜中不仅含有磷脂,还含有少量的胆固醇
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第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
第1课时 细胞膜的功能、对细胞膜成分的探索
【预习梳理】
一、1.(1)内部环境 相对独立 (2)膜的出现
2.病毒、病菌 抗体、激素
3.靶细胞 识别和结合 胞间连丝
二、脂质 磷脂 双 蛋白质
三、1.脂质 蛋白质 糖类
2.磷脂 胆固醇
3.蛋白质 蛋白质的种类与数量
【预习检测】
(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)×
[解析] (2)欧文顿用多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验,发现细胞膜对不同物质的通透性不同,推理得出“细胞膜的主要组成成分中有脂质”。
(5)病毒无细胞结构,与宿主细胞膜上受体识别不能体现细胞间的信息交流。
【任务活动】
任务一
[情境] (1)靶细胞 信号分子 受体 胞间连丝 (2)B
反馈评价
例1 D [解析] 植物细胞的细胞壁具有全透性,因此无论是动物细胞还是植物细胞,它们的边界都是细胞膜,A错误;细胞膜可以控制物质进出细胞,但控制作用是相对的,且细胞膜控制物质进出的能力是有限的,所以细胞不需要的物质不容易进入细胞,并非一定不能进入细胞,B错误;细胞膜上的受体并不是细胞间信息交流必需的结构,如高等植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流,C错误;细胞膜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,D正确。
任务二
[资料1] (1)甲
(2)
[资料2] (1)蛋白质 (2)双缩脲 紫色
反馈评价
例2 B [解析] 人红细胞的细胞膜中脂质铺展成单分子层后面积是红细胞表面积的2倍,说明细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层,A正确。英国学者丹尼利和戴维森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,由于人们已经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,故他们推测细胞膜中可能还含有蛋白质,B错误。蛋白酶可水解蛋白质,用蛋白酶处理细胞膜后其通透性改变,说明细胞膜中含蛋白质,C正确。脂溶性物质更易通过细胞膜,根据相似相溶原理可推知细胞膜的主要组成成分中有脂质,D正确。
例3 C [解析] 细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,还含有少量糖类,A正确;蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,B正确;组成细胞膜的成分中,脂质约占细胞膜总质量的50%,蛋白质约占40%,糖类占2%~10%,C错误;动物细胞膜中不仅含有磷脂,还含有少量的胆固醇,D正确。
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