【本讲教育信息】
一. 教学内容:
细胞膜和细胞壁
1、细胞膜的“流动镶嵌模型”的基本内容。
2、细胞膜的选择透性。
3、膜组成成分的生理作用。
4、植物细胞壁的组成和生理作用。
二. 教学重、难点:
流动镶嵌模型;膜组成成分的生理作用
三、全面突破
知识点1:细胞膜的选择透性
实验探究:验证活细胞吸收物质的选择性
总结:活细胞吸收物质具有选择性。活细胞的选择性与细胞膜有关。
知识点2:质膜的成分和结构、功能
1、质膜的取材
思考1:要分析质膜的成分,首先要分离出质膜,再做研究分析,那么取哪一种细胞来分离质膜是最好的?为什么?
红细胞成熟后只有质膜的膜结构,没有细胞核和其它结构的膜,分离容易,便于取材。
思考2:用什么方法可以获得红细胞的质膜?
加蒸馏水,让红细胞吸水胀破,用离心法提取较纯净的质膜。
2、质膜的成分和结构的探究
材料一:1895年,欧文顿曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的实验,发现细胞膜对不同物质的通透性不一样:凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易进入细胞膜。
结论:根据相似相溶原理,细胞膜的成分中有脂质中的磷脂分子
材料二:1925年,E.Gorter和F.Grendelet用有机溶剂丙酮提取人的红细胞膜中的脂质,并将它在空气——水界面上展开时,这个单层分子的面积相当于原来细胞表面积的两倍。该实验结果能说明什么问题?
结论:质膜是由脂双层组成,并不是一层脂质物质组成的。
思考:磷脂分子置于水中的排列形式?
头部朝外,尾部朝内
脂肪酸分子的尾部可以摇摆,使得整个磷脂分子能发生侧向滑动,所以质膜具有一定的流动性。
材料三:科学家对细胞膜化学成分进行深层分析发现,细胞膜会被蛋白酶分解。
结论:蛋白质也参与细胞膜的组成
材料四:1959年Robertson用高锰酸钾或锇酸固定细胞时,电镜超薄切片中细胞膜显示出暗——亮——暗三条带。
材料五:科学家将质膜冰冻,然后将其撕裂,用电子显微镜观察,发现撕裂面上有许多颗粒。
总结:质膜是由脂双层和蛋白质构成的;脂双层形成基本骨架,蛋白质全部或部分镶嵌在其中。
3、质膜的结构特点、功能特点:
结构特点:质膜具有流动性;
功能特点:质膜具有选择透性
4、质膜的作用
物质交换、催化作用、识别作用(糖蛋白)
知识点3:细胞壁的成分和作用
1、细胞壁的成分:
植物细胞壁:主要是纤维素;其它细胞壁的成分有所不同。
2、细胞壁的作用
(1)保护细胞、支撑植物体
(2)与细胞的选择透性无关,是全透性的。
【典型例题】
例1. 将下列细胞或细胞器置于蒸馏水中,不会破裂的是 ( )
A. 红细胞 B. 叶绿体 C. 线粒体 D. 洋葱表皮细胞
分析:洋葱表皮细胞属于植物细胞,其细胞壁具有支持和保护作用,所以不会破裂。叶绿体和线粒体与细胞膜一样属于膜性结构,是半透膜,外面的水分可通过渗透作用进入里面使其胀大破裂。
答案:D
例2. 将小麦种子浸泡在红墨水中10 min后,取出剖开。发现胚为白色,胚乳为红色,这说明( )
A.胚成活,胚乳已死亡
B.胚和胚乳成活
C.胚已死亡,胚乳成活 D.胚和胚乳均死亡
分析:考查细胞膜的功能之一:控制物质进出细胞。由于活细胞的细胞膜能够控制物质的进出,对细胞需要的物质,细胞能够吸收;不需要的物质,则不能进入细胞。小麦的胚细胞是活的,对红墨水是不需要的,所以胚细胞不吸收红墨水仍为白色;而胚乳无完整的细胞结构,会被染上红色。
答案:A
例3. 植物细胞能保持较固定的形态,这主要是由于存在着 ( )
A.细胞膜 B.细胞壁 C.细胞核 D.液泡
分析:本题主要考查植物细胞壁的功能。
答案:B
【超前思维】
下一讲我们将学习《细胞质》,请大家从以下几个方面进行预习:
1、几种常见细胞器的形态、结构和功能;
2、细胞溶胶的功能;
3、细胞器的协调配合;
重点导学
1、细胞质是由细胞膜包被的细胞内的大部分物质。其成分有各种细胞器和透明、黏稠、流动着的液体。细胞器有:双层膜包被的如细胞核、 、 ;单层膜包被的如高尔基体、溶酶体、 、 等;无膜包被的如
、
等。它们共同完成细胞的功能。
2、细胞呼吸的主要场所是
,绿色植物光合作用的场所是 ;蛋白质的合成场所是
。
3、什么是生物内膜系统?
【模拟试题】(答题时间:25分钟)
一、选择题
1、人体淋巴细胞膜的主要成分是 ( )
A、蛋白质和多糖 B、多糖和脂质
C、脂质和核酸 D、蛋白质和脂质
2、科学家将一个细胞的细胞膜中的磷脂成分抽提出来, 并将它在空气——水界面上铺成单分子层,发现这个单分子层的面积相当于原来细胞表面积的两倍。这一事实说明磷脂分子在细胞膜上的分布状况是 ( )
A、稀疏排列 B、紧密排列 C、单层排列 D、双层排列
3、下列关于细胞膜结构的流动镶嵌模型的说法中,错误的是 ( )
A、磷脂排列成双分子层 B、膜蛋白分子全部镶嵌于磷脂双分子层中
C、两侧膜物质分子排列不对称 D、膜物质分子的运动使其具有流动性
4、细胞膜的基本支架是 ( )
A、磷脂双分子层 B、蛋白质双分子层
C、蛋白质单分子层 D、磷脂单分子层
5、下列有关细胞膜的结构特点的叙述,不正确的是 ( )
A、构成细胞膜的脂质分子是可以运动的
B、组成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的
C、细胞膜的各种生理功能与膜分子的运动无关
D、从整体上看,细胞膜具有一定的流动性
6、下列哪一组最可能是细胞膜的组成元素 ( )
A、C、H、O、N B、C、H、O、S
C、C、H、O、N、P D、C、H、O、S、P
7、细胞膜的脂双层中,镶嵌的蛋白质分子的分布 ( )
A、仅在内表面 B、仅在两层之间
C、仅在内表面与外表面 D、两层之间、内表面与外表面都有
8、细胞膜具有流动性,是指 ( )
A、整个细胞膜具有流动性
B、细胞膜中磷脂和蛋白质都具有流动性
C、细胞膜上的磷脂是静止的,蛋白质具有流动性
D、细胞膜上的蛋白质是静止的,磷脂具有流动性
9、细胞膜能与其完成的各项生理功能相适应,则极为重要的结构特点是 ( )
A、磷脂排列成双分子层
B、两侧膜物质分子排列不对称
C、球形蛋白分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层
D、膜物质分子的运动使其具有流动性
10、异体器官移植手术往往很难成功,最大的障碍就是异体细胞间的排斥,这主要是由于细胞膜具有识别作用,这种生理功能的结构基础是 ( )
A、细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 B、细胞膜的外表面有糖被
C、细胞膜具有一定的流动性 D、细胞膜具有一定的选择透过性
11、取两种不同的海绵动物,使其细胞分散成单个,然后掺在一起混合培养,发现只有同种的细胞才能结合。与这一现象有关的结构是 ( )
A、细胞核 B、细胞膜上的载体
C、细胞膜上的脂双层 D、细胞膜上的糖蛋白
12、胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质能优先通过细胞膜,这是因为 ( )
A、细胞膜具有一定的流动性 B、细胞膜是选择透过性膜
C、细胞膜的结构以脂双层为基本支架 D、细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子
13、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递有着密切关系的化学物质是 ( )
A、磷脂 B、糖蛋白 C、脂肪 D、核酸
14、细胞膜由脂质、蛋白质、糖类组成。下列关于其成分和功能的说法正确的是( )
A、脂质丰富的细胞膜功能复杂
B、蛋白质种类和数量多的细胞膜功能复杂
C、糖类的多少决定着细胞膜功能的复杂程度
D、脂质含量达50%,对细胞膜的功能起决定性作用
15、下列对于生物模型建立的完整过程的认识,错误的是 ( )
A、科学家根据观察的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模型,用现象和实验对假说或模型进行检验、修正和补充
B、一种模型最终能否被普遍接受,取决于它能否与以后的现象和实验结果相吻合,能否很好地解释相关现象
C、生物膜的流动镶嵌模型完美无缺
D、随实验技术的不断创新和改进,对膜的研究更加细致入微,有利于更完善地解释细胞膜的功能
二、非选择题
16、根据细胞膜的化学成分和结构特点,分析下列材料并回答有关问题。
(1)1895 年,Overton 在研究各种未受精卵细胞的透性时,发现脂溶性物质容易透过细胞膜,不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有 。
(2)1925 年,Gorter Grendel 用丙酮提取红细胞膜的磷脂,并将它在空气与水的界面上展开时,这个单层分子的面积相当于原来的红细胞的两倍。由此可以推测细胞膜由 组成。
(3)在实验中发现:用蛋白酶处理细胞膜,细胞膜将失去其功能并解体。这说明 。
(4)洗涤剂分子同时具有亲水基和疏水基,可以洗去衣物上的油脂。人们也发现洗涤剂有一定的杀菌作用,请解释原因 。
17、根据下图,回答有关问题:
(1)该简图表示的是 的分子组成结构示意图。
(2)图中①~③的化学成分为:① ;
② ;③ 。
(3)在该结构的外表面,还应具有的两种成分是 和 。
(4)③物质的合成场所为 。
【试题答案】
一、1—5 D D B A C 6—
二、16.(1)脂质 (2)两层磷脂分子 (3)蛋白质是细胞膜的重要组成成分
(4)洗涤剂可以破坏细菌的细胞膜,使细菌的细胞结构被破坏,造成细菌破裂而死亡
17.(1)细胞膜
(2)①脂肪酸(疏水端) ②磷酸(亲水端) ③蛋白质
(3)糖蛋白 糖脂 (4)核糖体