1細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能學(xué)案【新教材】人教版2019高中生物必修一

3.1細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、簡(jiǎn)述細(xì)胞膜的功能。2、體會(huì)科學(xué)家探索細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的過(guò)程。3、簡(jiǎn)述生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容?！绢A(yù)習(xí)案】一、細(xì)胞膜的功能.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)，使細(xì)胞成為的系統(tǒng)，保障了細(xì)胞 的相對(duì)穩(wěn)定。.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞細(xì)胞膜的控制作用是的，有些、能侵入細(xì)胞，使生物體患病。.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流⑴細(xì)胞間的信息交流，大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)。⑵細(xì)胞間信息交流的方式①通過(guò)體液的運(yùn)輸作用來(lái)完成的間接交流內(nèi)分泌細(xì)胞分絲進(jìn)&血管血液運(yùn)輸靶細(xì)胞受體信魚(yú)靶細(xì)胞。②相鄰兩個(gè)細(xì)胞的直接接觸，信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞，如精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合。③相鄰細(xì)胞之間形成,如高等植物細(xì)胞之間通過(guò) 相互連接，進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。二、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索.資料一：時(shí)間：19世紀(jì)末1895年人物：歐文頓(E.Overton)實(shí)驗(yàn)：用500多種物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行上萬(wàn)次的通透性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞膜。歐文頓的結(jié)論是。.資料二：20世紀(jì)初科學(xué)家第一次將膜從中分離出來(lái)?；瘜W(xué)分析表明：膜的脂質(zhì)有和。.資料三：時(shí)間：1925年人物：荷蘭科學(xué)家Gorter和Grendel實(shí)驗(yàn)：用丙酮從人的紅細(xì)胞的細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)(磷脂)，在空氣一水界面上鋪成單層分子，發(fā)現(xiàn)單分子層面積是細(xì)胞膜表面積的2倍。結(jié)論：。.對(duì)細(xì)胞膜成分的研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞膜主要是由和組成的。此外,還有少量的糖類(lèi)。其中脂質(zhì)約占細(xì)胞膜總質(zhì)量的，蛋白質(zhì)約占，糖類(lèi)占。在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，最豐富，此外還有少量的膽固醇。蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜行使功能方面起著重要的作用，因此功能越的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)的種類(lèi)與數(shù)量就越多。.資料四：時(shí)間：二十世紀(jì)50年代，電子顯微鏡的誕生，1959年，科學(xué)家用它觀察細(xì)胞膜人物：羅伯特森（J.D.Robertsen）實(shí)驗(yàn)：在電鏡下看到細(xì)胞膜暗一亮一暗的三層結(jié)構(gòu)，大膽提出生物膜的模型：所有的生物膜。他把生物膜描述為結(jié)構(gòu)。又稱(chēng)三明治結(jié)構(gòu)。這一模型的直接證據(jù)來(lái)自電子顯微鏡的觀察但這一模型解釋不了膜的許多生理功能。.資料六：時(shí)間：1970年人物：LarryFrye等實(shí)驗(yàn)：將人和鼠的細(xì)胞膜用不同的熒光抗體標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜交細(xì)胞的一半發(fā)紅色熒光、另一半發(fā)綠色熒光，放置一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)兩種熒光抗體均勻分布。提出假說(shuō)：細(xì)胞膜具有 。.資料七：時(shí)間：1972年人物：桑格和尼克森提出：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的 模型。三、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容.構(gòu)成了膜的基本支架，內(nèi)部是磷脂分子的 -.蛋白質(zhì)有的、有的、有的 整個(gè)磷脂雙分子層中。（體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對(duì)稱(chēng)性）大多數(shù)蛋白質(zhì)分子。（也體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性）.在細(xì)胞膜的外表面還有，它與結(jié)合形成糖蛋白，與結(jié)合形成糖脂，這類(lèi)糖類(lèi)分子叫做。（糖被與細(xì)胞識(shí)別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）【探究案】.實(shí)驗(yàn)材料：選取什么樣的實(shí)驗(yàn)材料制備細(xì)胞膜較為理想呢？為什么？.實(shí)驗(yàn)原理及方法：用什么方法將紅細(xì)胞膜與其它結(jié)構(gòu)分開(kāi)提??？.簡(jiǎn)述制備細(xì)胞膜的操作過(guò)程【典例分析】例1對(duì)細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性起主要作用的物質(zhì)是（）。A.糖類(lèi)B.磷脂 C.水 D.蛋白質(zhì)答案D。解析細(xì)胞是由蛋白質(zhì)分子和磷脂分子構(gòu)成的，具有選擇透過(guò)性，這一特性的物質(zhì)基礎(chǔ)就是細(xì)胞膜上的載體蛋白的種類(lèi)和數(shù)量，載體蛋白的選擇性決定著哪些物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，進(jìn)多少；哪些物質(zhì)不能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。例2、（1）人體組織液中的02若要進(jìn)入組織細(xì)胞中，參與氧化有機(jī)物，這些氧分子要通過(guò)（）層由磷脂分子組成的膜。A.1層 B.2層 C.3層 D.4層⑵大氣中的02要與人的血紅蛋白結(jié)合，至少要穿過(guò)（）層磷脂分子。A.3層 B.5層 C.6層 D.10層答案（1）C （2）D。解析以上兩題雖類(lèi)似，但涉及到了一個(gè)極為精細(xì)的問(wèn)題，就是穿過(guò)幾層“膜”，還是穿過(guò)幾層“磷脂分子”？前一題02進(jìn)入組織細(xì)胞參與氧化，要穿過(guò)細(xì)胞膜與線粒體的外、內(nèi)膜，共三層膜。后一題大氣中的02要與血紅蛋白結(jié)合，至少要穿過(guò)肺泡壁（單細(xì)胞結(jié)構(gòu)，兩次穿過(guò)膜）、毛細(xì)血管壁（單細(xì)胞結(jié)構(gòu)，兩次穿過(guò)膜）和紅細(xì)胞膜。因此，氧氣至少要穿越五層生物膜，共十層磷脂分子。【課后鞏固案】1、有關(guān)生物膜結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的是（ ）A.膜載體蛋白的合成不需要ATPB.葡萄糖跨膜運(yùn)輸不需要載體蛋白C.線粒體外膜與內(nèi)膜的主要功能不同D.變形蟲(chóng)和草履蟲(chóng)的細(xì)胞膜基本組成成分不同2、細(xì)胞膜的主要成分是（）A.脂質(zhì) B.蛋白質(zhì)C.多糖 D.脂質(zhì)和蛋白質(zhì)3、細(xì)胞膜上與識(shí)別、免疫反應(yīng)、信息傳遞和血型決定有密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是（）A.糖蛋白 B.磷脂 C.脂肪 D.核酸4、下列關(guān)于細(xì)胞膜的流動(dòng)性和選擇透過(guò)性的敘述不正確的是（）A.流動(dòng)性的基礎(chǔ)是組成細(xì)胞膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是流動(dòng)的B.選擇透過(guò)性的基礎(chǔ)是細(xì)胞膜上的載體蛋白和磷脂分子具有特異性C.細(xì)胞的胞吞和胞吐體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性D.鉀離子通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)入細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性5、下表中關(guān)于生物膜的探索歷程的對(duì)應(yīng)關(guān)系，不確切的是（ ）選實(shí)例（實(shí)驗(yàn)）結(jié)論（假說(shuō)）項(xiàng)A脂溶性物質(zhì)更易通過(guò)細(xì)胞膜細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的B紅細(xì)胞細(xì)胞膜中的脂質(zhì)鋪展成單分子層后,其面積是紅細(xì)胞表面積的兩倍細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層C電鏡下細(xì)胞膜呈清晰的暗一亮一暗三層結(jié)構(gòu)生物膜由蛋白質(zhì)一脂質(zhì)一蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成D人鼠細(xì)胞雜交實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性A.A B.B C.C D.D6、科學(xué)家常用哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞作材料來(lái)研究細(xì)胞膜的組成，是因?yàn)椋ǎ〢、哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞容易得到 B、哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞在水中容易漲破C、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有核膜、復(fù)雜細(xì)胞器膜等膜結(jié)構(gòu)D、哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜在光學(xué)顯微鏡下容易觀察到7、脂質(zhì)體是根據(jù)磷脂分子可在水中形成穩(wěn)定的脂雙層膜的趨勢(shì)而制備的人工膜。單層脂分子鋪展在水面上時(shí),極性端（親水）與非極性端（疏水）排列是不同的,攪拌后形成雙層脂分子的球形脂質(zhì)體，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）脂質(zhì)體的形成是由于磷脂分子結(jié)構(gòu)同時(shí)具有特點(diǎn)。（2）將脂質(zhì)體置于清水中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn),脂質(zhì)體的形態(tài)、體積沒(méi)有變化,這一事實(shí)說(shuō)明（3）在脂質(zhì)雙層膜中加入某些蛋白質(zhì)后,脂質(zhì)體吸收了很多水而膨脹,這一事實(shí)說(shuō)明（4）根據(jù)細(xì)胞膜的基本支架是,可以推測(cè)水分子的跨膜運(yùn)輸不是真正的自由擴(kuò)散,它最可能與膜上成分有關(guān)。8.右圖表示細(xì)胞某一部分的亞顯微結(jié)構(gòu)，請(qǐng)根據(jù)圖回答下面的問(wèn)題：（1）圖示的亞顯微結(jié)構(gòu)（2）圖中①、②、③、④表示的化學(xué)物質(zhì)分別是_、、和TOC\o"1-5"\h\z（3）這種結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是 ，其生理特性是 ；（4）②、③在①上的排布方式是 。.答案：C解析：本題主要考查生物膜結(jié)構(gòu)和功能的相關(guān)知識(shí)。蛋白質(zhì)的合成需要消耗ATP,A項(xiàng)錯(cuò)誤；葡萄糖的跨膜運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸，均需要載體蛋白協(xié)助,B項(xiàng)錯(cuò)誤;線粒體內(nèi)膜可進(jìn)行有氧呼吸的第三階段,與線粒體外膜的主要功能明顯不同,C項(xiàng)正確;所有生物膜的結(jié)構(gòu)具有統(tǒng)一性,主要由蛋白質(zhì)和磷脂構(gòu)成,D項(xiàng)錯(cuò)誤。.答案：D解析：細(xì)胞膜是細(xì)胞系統(tǒng)的邊界,其主要成分是脂質(zhì)（磷脂）和蛋白質(zhì),故選D。.答案：A解析：細(xì)胞膜上與細(xì)胞識(shí)別,免疫反應(yīng),信息傳遞和血型決定有密切關(guān)系的是糖蛋白。故本題選A.答案：B解析：本題主要考查細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性和功能特性。細(xì)胞膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的，這是細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的基礎(chǔ)，A正確；選擇透過(guò)性的基礎(chǔ)是細(xì)胞膜上的載體蛋白具有特異性，而磷脂分子沒(méi)有特異性，B錯(cuò)誤；大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸方式是胞吞和胞吐，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性，C正確；鉀離子通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)男问竭M(jìn)入細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性，D正確。.答案：D解析：本題考查生物膜的探索歷程。人鼠細(xì)胞雜交實(shí)驗(yàn)中，是用熒光標(biāo)記人和鼠細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，最終體現(xiàn)的是細(xì)胞膜的流動(dòng)性。.答案：C.答案：1.親水性和疏水性；2.水分子不能通過(guò)脂質(zhì)雙分子層；3.水通過(guò)脂雙層膜需要蛋白質(zhì)的協(xié)助；4.磷脂雙分子層；蛋白質(zhì)解析：1.磷脂分子具有親水的頭部和疏水的尾部,因此其既具有親水性.也具有疏水性。.