新教材高中人教版生物必修一課件第3章第1節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能

第3章細胞的基本結(jié)構(gòu)第1節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能必備知識·基礎(chǔ)練·題組一概念·結(jié)論速判1.基于細胞膜結(jié)構(gòu)與功能的理解,判斷下列觀點的正誤:(1)細胞膜保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。()(2)細胞膜能控制物質(zhì)進出細胞,病毒和病菌不能侵入細胞。( )分析:細胞膜的控制作用是相對的,病毒和病菌也可能侵入細胞。(3)細胞間的信息交流都是通過細胞膜的直接接觸來完成的。( )分析:細胞間的信息交流也可通過化學物質(zhì)和通道交流?！獭痢?4)細胞膜上的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量多少決定了細胞膜功能的復(fù)雜程度。( )(5)構(gòu)成膜的脂質(zhì)主要是磷脂、脂肪和膽固醇。()分析:脂肪不是構(gòu)成細胞膜的成分。(6)細胞膜上的糖類都和蛋白質(zhì)結(jié)合形成了具有識別作用的糖蛋白。()分析:有些糖類和脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂。(7)羅伯特森提出的“三明治模型”的一大缺點就是認為膜是靜止不動的。()(8)膜蛋白在細胞膜上的分布是不對稱的,且絕大多數(shù)是可以運動的。()√××√√·題組二細胞膜的功能2.如圖為細胞間信息交流的一種方式,下列有關(guān)敘述不正確的是(

)A.圖中反映了細胞膜具有進行細胞間信息交流的功能B.圖中乙細胞表示靶細胞C.圖中a表示信號分子(如激素)D.圖中b表示細胞膜上的信號分子【解析】選D。題圖為細胞間進行信息交流的間接傳遞方式,A正確;甲細胞為發(fā)出信號的細胞,乙細胞為靶細胞,B正確;a表示甲細胞產(chǎn)生的信號分子(如激素),C正確;圖中b表示細胞膜上的受體,D錯誤?！ゎ}組三生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程3.下列關(guān)于生物膜結(jié)構(gòu)探索歷程的說法中,不正確的是(

)A.最初通過對現(xiàn)象的推理分析得出細胞膜是由脂質(zhì)組成的B.構(gòu)成細胞膜的磷脂分子中磷脂為疏水端,脂肪酸為親水端C.科學家戈特和格倫德爾推斷細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層D.丹尼利和戴維森推測細胞膜附有蛋白質(zhì)【解析】選B。1895年,歐文頓在上萬次的實驗基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)易通過細胞膜,不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不易穿過細胞膜,由此推測細胞膜是由脂質(zhì)組成的,A正確;構(gòu)成細胞膜的磷脂分子中磷脂為親水端,脂肪酸為疏水端,B錯誤;科學家戈特和格倫德爾推斷細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層,C正確;丹尼利和戴維森通過細胞膜張力研究推測細胞膜附有蛋白質(zhì),D正確。4.科學家在研究細胞膜的結(jié)構(gòu)時,發(fā)現(xiàn)脂溶性的物質(zhì)優(yōu)先通過細胞膜,這是因為(

)A.細胞膜是選擇透過性膜B.細胞膜具有一定的流動性C.細胞膜上結(jié)合有各種形態(tài)的蛋白質(zhì)分子D.細胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂雙分子層為基本支架的【解析】選D。細胞膜具有選擇透過性說的是細胞膜對小分子透過具有選擇性,主要體現(xiàn)在細胞需要的物質(zhì)易于透過,A不符合題意;細胞膜具有一定的流動性,是細胞膜的結(jié)構(gòu)特點,因為組成細胞膜的磷脂分子、蛋白質(zhì)分子大部分都可以運動,B不符合題意;細胞膜上結(jié)合有各種形態(tài)的蛋白質(zhì)分子與脂溶性的物質(zhì)容易進出細胞無關(guān),C不符合題意;磷脂雙分子層構(gòu)成了細胞膜的基本支架,根據(jù)“相似相溶”原理,脂溶性物質(zhì)能夠優(yōu)先通過細胞膜,D符合題意?！ゎ}組四流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容5.(教材習題改編)脂質(zhì)體是由磷脂分子構(gòu)成的人工膜(如圖),下列敘述錯誤的是(

)A.脂質(zhì)體的形成是由于磷脂分子具有親水端和疏水端B.脂質(zhì)體表面交聯(lián)抗體,能靶向給藥治療疾病C.藥物甲為脂溶性藥物,藥物乙為水溶性藥物D.脂質(zhì)體能與細胞膜融合,這依賴于細胞膜的流動性【解析】選C。脂質(zhì)體的形成是由于磷脂分子具有親水端和疏水端,A正確;脂質(zhì)體表面交聯(lián)抗體,能靶向給藥治療疾病,B正確;由于藥物甲處于脂質(zhì)體的中央,和親水性的磷脂接觸,說明藥物甲屬于水溶性藥物,藥物乙存在于磷脂分子的疏水性的兩條尾上,說明是脂溶性藥物,C錯誤。脂質(zhì)體能與細胞膜融合,這依賴于細胞膜的流動性,D正確。6.根據(jù)“流動鑲嵌模型”的觀點,以下屬于動物細胞膜的結(jié)構(gòu)模式圖的是(

)【解析】選B。蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的橫跨整個磷脂雙分子層,糖蛋白位于外側(cè),起識別、保護、潤滑的作用,細胞外側(cè)是細胞外液,A錯誤,B正確;動物細胞膜中,磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架,其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè),疏水性的尾部朝向內(nèi)側(cè),C、D錯誤。【典圖速填】(1)填寫圖中序號所代表結(jié)構(gòu)名稱:①___________;②___________③_________________;④_________(2)圖中②的基本組成單位是___________,構(gòu)成細胞膜基本支架的結(jié)構(gòu)是[_______]_________________。

糖蛋白蛋白質(zhì)磷脂雙分子層糖脂氨基酸③磷脂雙分子層關(guān)鍵能力·綜合練一、選擇題(共7題,每題4分,共28分)1.(2021·寧波高一月考)據(jù)最新研究發(fā)現(xiàn),內(nèi)皮素在皮膚中分布不均,是造成色斑的主要原因。內(nèi)皮素拮抗劑進入皮膚,可以和黑色素細胞膜的受體結(jié)合,使內(nèi)皮素失去作用。分析上述材料體現(xiàn)了細胞膜的哪項功能(

)A.細胞膜具有選擇透過性B.細胞膜作為系統(tǒng)的邊界,能將細胞與外界環(huán)境分隔開C.細胞膜能嚴格控制物質(zhì)進出細胞D.細胞膜具有信息交流的功能【解析】選D。根據(jù)題干信息“內(nèi)皮素拮抗劑進入皮膚,可以和黑色素細胞膜的受體結(jié)合,使內(nèi)皮素失去作用”,可知內(nèi)皮素只有與細胞膜上相應(yīng)的受體結(jié)合后才能發(fā)揮作用。細胞膜上的受體識別并與相應(yīng)的信號分子結(jié)合來完成信息傳遞的過程,屬于細胞膜的信息交流功能。2.(2021·襄陽高一檢測)如圖是細胞膜結(jié)構(gòu)模式圖,相關(guān)敘述中錯誤的是(

)面是細胞膜的外側(cè),B面是細胞膜的內(nèi)側(cè)B.膜的流動性是指組成細胞膜的脂質(zhì)和大部分蛋白質(zhì)可以運動C.向細胞內(nèi)注射物質(zhì)后,細胞膜上會留下一個空洞D.②是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)分子在細胞膜中的分布是不對稱的【解析】選C。據(jù)圖分析,①表示糖蛋白,②表示蛋白質(zhì)。糖蛋白位于細胞膜外側(cè),可以判斷A面是細胞膜的外側(cè),B面是細胞膜的內(nèi)側(cè),A正確;膜的流動性是指組成細胞膜的脂質(zhì)和大部分蛋白質(zhì)可以運動,B正確;由于細胞膜具有一定的流動性,因此向細胞內(nèi)注射物質(zhì)后,細胞膜上不會留下一個空洞,C錯誤;②是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)分子在細胞膜中的分布是不對稱的,D正確。3.(2021·太原高一檢測)細胞膜的特性和功能是由其結(jié)構(gòu)決定的,下列相關(guān)敘述錯誤的是(

)A.細胞膜的選擇透過性主要取決于膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量B.細胞膜的脂質(zhì)中,磷脂最豐富,此外動物細胞膜上還有少量的膽固醇C.變形蟲的變形運動不支持細胞膜的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型D.磷脂雙分子層內(nèi)部是疏水端,水分子不能通過細胞膜【解析】選D。蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者,細胞膜的選擇透過性,主要取決于膜上的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量,A正確;在組成細胞膜的脂質(zhì)中,磷脂的含量最豐富,并且動物細胞膜上還有少量的膽固醇,B正確;如果細胞膜的結(jié)構(gòu)為靜態(tài)結(jié)構(gòu),那么,變形蟲的變形運動、攝食等行為便無法解釋,C正確;磷脂雙分子層內(nèi)部是疏水的,但水分子可以通過磷脂雙分子層進出細胞,D錯誤。4.(2021·鄭州高一檢測)下列有關(guān)細胞膜結(jié)構(gòu)和功能敘述中錯誤的是(

)A.細胞膜中多糖能與蛋白質(zhì)分子結(jié)合而不能與脂質(zhì)分子結(jié)合B.人鼠細胞融合過程與細胞膜的流動性有關(guān)C.激素能與細胞膜受體結(jié)合以傳遞調(diào)節(jié)信息D.能被藍墨水染成藍色的細胞,說明其細胞膜失去了控制物質(zhì)進出的能力【解析】選A。細胞膜上的糖類分子和蛋白質(zhì)形成糖蛋白,與脂質(zhì)形成糖脂,A錯誤;人鼠細胞融合過程與細胞膜的流動性有關(guān),B正確;激素與細胞膜上的受體結(jié)合后傳遞信息,C正確;因為細胞膜控制物質(zhì)進出的功能,藍墨水不能進入細胞內(nèi),當細胞膜被破壞后藍墨水進入細胞將細胞染成藍色,D正確。5.如圖表示各種細胞膜的組成成分含量,圖示能說明的是(

)A.構(gòu)成細胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類B.細胞膜中的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)含量的變化與細胞膜的功能有關(guān)C.細胞膜的功能越簡單,所含蛋白質(zhì)的數(shù)量越多D.蛋白質(zhì)在進行細胞間的信息交流中具有重要作用【解析】選B。由圖可知,構(gòu)成細胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì),而糖類含量較少,A不符合題意;髓鞘只是起保護作用,功能簡單,蛋白質(zhì)含量少,而人紅細胞膜、小鼠肝細胞膜和變形蟲細胞膜功能相對復(fù)雜,蛋白質(zhì)含量多,B符合題意,C不符合題意;圖中信息不能說明蛋白質(zhì)在信息交流中的作用,D不符合題意。6.(多選)(2021·日照高一檢測)下列關(guān)于細胞膜的探索歷程中相關(guān)實驗與結(jié)論之間對應(yīng)關(guān)系正確的是(

)【解析】選B、C、D。熒光標記的人鼠細胞融合實驗,說明了細胞膜具有一定的流動性,A錯誤;紅細胞膜中脂質(zhì)鋪展成單分子層后是紅細胞表面積的2倍,說明了細胞膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層,B正確;蛋白酶處理細胞膜后細胞膜通透性改變,說明了細胞膜中含蛋白質(zhì),C正確;脂溶性物質(zhì)更易通過細胞膜,根據(jù)相似相溶的特點,可說明細胞膜是由脂質(zhì)組成的,D正確。7.(多選)(2021·太原高一檢測)熒光漂白恢復(fù)技術(shù)在細胞生物學中具有重要的應(yīng)用,包括三個步驟:綠色熒光染料與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合,細胞膜上呈現(xiàn)一定強度的綠色;激光照射淬滅(漂白)膜上部分綠色熒光;檢測淬滅部位熒光再現(xiàn)速率。實驗過程如圖甲,結(jié)果如圖乙。下列說法正確的是(

)A.該技術(shù)說明細胞膜具有一定的流動性B.應(yīng)用該技術(shù)可以測定膜上單個蛋白質(zhì)的流動速率C.降低實驗溫度,漂白區(qū)域熒光強度恢復(fù)到F2的時間將延長D.理論分析,漂白區(qū)域恢復(fù)足夠長的時間后,熒光強度F2仍小于F1【解析】選A、C、D。細胞膜主要由蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和少量糖類組成,磷脂雙分子層構(gòu)成細胞膜的基本支架。細胞膜的結(jié)構(gòu)特點:具有流動性(膜的結(jié)構(gòu)成分不是靜止的,而是動態(tài)的),細胞膜的功能特點:具有選擇透過性。該技術(shù)的理論基礎(chǔ)是細胞膜具有一定的流動性,A正確;該技術(shù)不能測定膜上單個蛋白質(zhì)的流動速率,B錯誤;降低實驗溫度,膜上的蛋白質(zhì)分子運動速率減慢,漂白區(qū)域熒光強度恢復(fù)到F2的時間將延長,C正確;經(jīng)過激光照射后導(dǎo)致部分熒光消失,所以經(jīng)過足夠長的時間恢復(fù)到F2的強度小于F1,D正確。二、非選擇題(共2題,共22分)8.(11分)(2021·張家口高一檢測)以下是細胞間信息交流的三種形式,請據(jù)圖回答問題:(1)A是激素如胰島素,需要通過____________運輸?shù)竭______________。

(2)C的化學本質(zhì)是________。

(3)E是________,能使植物細胞相互連接,也具有信息交流的作用。精子和卵細胞之間的識別和結(jié)合相當于甲、乙、丙中的________圖。

(4)除信息交流外,細胞膜還具有________________________等功能。

(5)細胞膜的功能離不開它的結(jié)構(gòu)。細胞膜的成分有__________、________、________;細胞膜的基本支架是________;B細胞膜與D細胞膜的功能差異,主要與________________成分有關(guān)。

【解析】(1)甲圖所示的過程中,進行細胞間信息交流的物質(zhì)是內(nèi)分泌腺分泌的A激素,該物質(zhì)通過體液(血液)運輸?shù)竭_B靶細胞,并與靶細胞上受體結(jié)合,引起靶細胞的代謝變化。(2)C是細胞膜上的受體,化學本質(zhì)是糖蛋白,它可以接受另一細胞發(fā)出的信息,實現(xiàn)兩細胞間的信息交流。(3)E表示相鄰植物細胞之間形成的通道,即胞間連絲,能使植物細胞相互連接,也具有信息交流的作用。精子和卵細胞之間的識別直接依靠細胞膜的接觸完成,如乙圖。(4)除信息交流外,細胞膜還具有將細胞與外界環(huán)境分隔開、控制物質(zhì)進出細胞等功能。(5)細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成,還含有少量的糖類。細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層。蛋白質(zhì)是生命活動的承擔者,細胞膜的功能主要取決于膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量,故B細胞膜與D細胞膜的功能差異,主要與膜上蛋白質(zhì)有關(guān)。答案:(1)體液(血液)靶細胞(2)糖蛋白(或答:蛋白質(zhì))(3)胞間連絲乙(4)將細胞與外界環(huán)境分隔開,控制物質(zhì)進出細胞(5)脂質(zhì)(或磷脂)蛋白質(zhì)糖類磷脂雙分子層蛋白質(zhì)9.(11分)(能力挑戰(zhàn)題)為探究溫度對植物細胞膜通透性的影響,某同學以紅甜菜根(液泡中含有花青素)進行下列實驗。a.將不同切片放在不同溫度的蒸餾水中處理1min后取出。b.再分別放在清水中浸泡1h獲得不同的切片浸出液。c.測量這些溶液的花青素吸光度,獲得結(jié)果如圖所示。請回答以下問題:(1)上述實驗操作步驟的敘述存在著一個明顯的不足,沒有遵循實驗設(shè)計的__________原則。請你對上述實驗中不準確的操作重新進行敘述:________

__________________________________________________________。

(2)由圖中的曲線可以得出的結(jié)論是:__________________________。

【解析】(1)題中實驗操作步驟的敘述存在著一個明顯的錯誤,即沒有遵循實驗設(shè)計的等量原則。應(yīng)將等量的相同大小的切片放在不同溫度的蒸餾水中處理1min后取出,再分別放在等量的清水中浸泡1h獲得不同的切片浸出液。(2)從坐標圖看,10～50℃時,溶液中的花青素吸光度低且相同。50℃之后,膜的通透性增大,花青素透出細胞,溶液中的花青素吸光度增大。答案:(1)等量將等量的相同大小的切片放在不同溫度的蒸餾水中處理1min后取出;再分別放在等量的清水中浸泡1h獲得不同的切片浸出液(2)處理溫度超過50℃時細胞膜的通透性大大增加

(科學研究成果)因結(jié)構(gòu)復(fù)雜和研究手段有限,一個世紀以來,細胞膜的結(jié)構(gòu)研究仍停留在模型假說階段。中科院長春應(yīng)用化學所王宏達研究員課題組對多種細胞膜結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)深入研究,統(tǒng)一了多種模型觀點,闡明細胞膜包括多種特征,如磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)、流動鑲嵌性、內(nèi)外膜非對稱性、不同功能細胞膜的差異性等,而不是單一模型可以解決所有的細胞膜問題。如圖為課題組提出的哺乳動物組織細胞膜模型?？碱}新動向·創(chuàng)新練(1)該模型的基本支架是__________________________。

(2)哺乳動物有核組織細胞膜外多了一層致密的蛋白層,而細胞膜內(nèi)側(cè)相對粗糙