细胞膜的结构和功能.pptx

《细胞膜的结构和功能.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《细胞膜的结构和功能.pptx（57页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、细胞膜的结构和功能 一、细胞膜的功能 作为系统的边界,细胞膜在细胞的生命活动中发挥重要 的作用,关于其功能的描述合理的是:_。 生命物质有了细胞膜,才成为相对独立的系统。 细胞膜保障了细胞内部环境的绝对稳定。 细胞膜控制物质进出细胞时具有选择性。 对细胞有害的物质不可能进入细胞。 精子和卵细胞之间通过直接接触来识别。 植物细胞之间,可以通过胞间连丝进行物质运输。 细胞之间的信息交流是单向的。 细胞分泌的化学物质,只会运输到靶细胞附近。 二、对细胞膜成分的探索 1.探索过程: 时间(人物)实验依据结论或假说 1895年, 欧文顿 对植物细胞进行通透性 实验,发现可以溶于脂质 的物质更容易通过细胞

2、 膜 膜是由_组 成的 脂质 时间(人物)实验依据结论或假说 20世纪初 对哺乳动物红细胞的 细胞膜进行化学分析 组成细胞膜的脂质 有_和_, 其中_含量最多 1925年, 荷兰科学家 将从人的红细胞中 提取的脂质铺成单 分子层。其面积是 红细胞表面积的_ 倍 细胞膜中的脂质分子 必然排列为连续的两 层 磷脂胆固醇 磷脂 2 时间(人物)实验依据结论或假说 1935年, 丹尼利和 戴维森 细胞的表面张力明显 低于油-水界面的表 面张力 细胞膜除含脂质 分子外,可能还附 有_ 蛋白质 2.各成分的比例及功能: (2)蛋白质(约占40%):与细胞膜的功能密切相关,蛋白 质的_越多,细胞膜的功能越复

3、杂。 (3)糖类(2%10%):与_结合。 种类和数量 脂质或蛋白质 三、对细胞膜结构的探索 1.提出暗亮暗的三层结构: (1)科学家:罗伯特森。 (2)模型假说: 所有的细胞膜都由_三层结构 构成。 把细胞膜描述为_的统一结构。 蛋白质脂质蛋白质 静态 2.对静态结构提出质疑:20世纪60年代以后,科学家对 细胞膜是静态的观点提出质疑。 3.1970年荧光标记细胞膜实验: (1)实验流程。 (2)结合实验操作及结论,判断下列说法的正误。 荧光标记的成分是细胞膜上的磷脂。( ) 提示:标记的是蛋白质。 温度越高,荧光物质扩散得越快,实验效果越好。 ( ) 提示:高温会损伤细胞,实验效果不一定好

4、。 本实验为细胞膜的流动性提供了有力证据。 ( ) 四、流动镶嵌模型的基本内容 1.发现者:_。 2.流动镶嵌模型的基本内容: (1)化学组成:主要是_。 辛格和尼科尔森 磷脂分子和蛋白质 (2)两种物质组成细胞膜的方式如图: 3.细胞膜的结构特点:_。 4.细胞膜的功能特性:_。 流动性 选择透过性 知识点一 细胞膜的功能和成分 1.细胞膜的功能及其特点: (1)功能图解: (2)功能特点:选择透过性。 2.细胞膜成分的探索: (1)提出问题:为什么细胞能控制物质的进出?这与细胞 膜的结构有什么关系? (2)实验观察:细胞膜对不同物质的通透性不同,脂质更 容易通过。 (3)提出假说:细胞膜是

5、由脂质组成的。 (4)实验验证: 提取细胞膜:从哺乳动物的红细胞中分离出来。 化学分析:细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂 的含量最多。 (5)引出问题:磷脂分子在细胞膜中是怎样排布的呢? (6)实验观察:磷脂分子在水中总是自发地形成双分子 层。 (7)提出假设:磷脂分子在细胞膜上也是排列成连续的 两层。 (8)实验验证: 实验材料:用丙酮提取人的红细胞中的脂质。 现象分析:脂质在空气水界面上铺展成单分子层, 面积恰为红细胞表面积的2倍。 结论:细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层。 (9)提出问题:细胞膜的成分中除脂质外还有没有其他 物质? (10)实验现象:细胞的表面张力明显低于油水界面的

6、 表面张力。 (11)推测:细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白 质。 【思考讨论】 1.细胞膜的成分提取出来后,根据前面所学习的知识, 可以用哪些方法来分析细胞膜的化学成分?(科学探究) 提示:用双缩脲试剂检测细胞膜是否含有蛋白质;用斐 林试剂检测细胞膜中是否含有还原糖;用苏丹检测细 胞膜中是否含有脂肪。 2.取两种不同的海绵动物细胞,使其分散成单个,然后 掺在一起混合培养,发现只有同种的细胞才能融合,这 一现象体现了细胞膜的什么功能?(生命观念) 提示:进行细胞间的信息交流。 【素养案例】 细胞膜作为系统的边界,对其成分的探索很多科学家做 出了非常突出的贡献。下列与细胞膜有关的叙述错误 的

7、是 ( ) A.细胞膜和DNA分子共有的元素有C、H、O、N、P B.组成细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质 C.哺乳动物成熟的红细胞膜中的磷脂分子在空气水 界面上铺成单层的面积是其细胞表面积的2倍 D.英国学者丹尼利和戴维森用双缩脲试剂鉴定出细胞 膜中含有蛋白质 【解析】选D。细胞膜主要是由脂质、蛋白质和少量糖 组成的,脂质主要含有C、H、O三种元素,有的含有N、P, 蛋白质主要含C、H、O、N,有的含P、S等,糖由C、H、O 三种元素组成。DNA的组成元素是C、H、O、N、P,故细 胞膜和DNA共有的元素有C、H、O、N、P,A项正确;在组 成细胞膜的各种成分中,脂质约占50%,其中最丰富的是

8、 磷脂,蛋白质约占40%,糖类占2%10%,B项正确;哺乳动 物成熟的红细胞的膜成分都来自细胞膜,磷脂分子排成 单层的面积是其细胞表面积的2倍,C项正确;英国学者 丹尼利和戴维森研究细胞膜的表面张力,结合人们已发 现的油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会 降低,推测细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质, D项错误。 【素养迁移】 如图表示各种细胞膜组成成分的含量,图示能说明的是 ( ) A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质和糖类 B.细胞膜中的脂质和蛋白质含量的变化与细胞膜的功 能有关 C.细胞膜的功能越简单,所含蛋白质的数量越多 D.蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用 【解

9、析】选B。从题图中可以看出,构成细胞膜的主要 成分是蛋白质和脂质,蛋白质是生命活动的主要承担 者,不同膜的蛋白质和脂质的含量不同,其与细胞膜的 功能有关,A错误、B正确;细胞膜的功能越复杂,其所含 蛋白质的数量越多,C错误;蛋白质在进行细胞间的信息 交流中具有重要作用,这句话本身正确,但从图中不能 获取此信息,D错误。 【补偿训练】 如图表示生物体内细胞间信息交流的3种方式,下列有 关叙述正确的是 ( ) A.是活细胞分泌的具有调节作用的物质,这种物质一 般可作用于机体所有细胞 B.是靶细胞对信息接收的结构基础受体,因其具 有特定的空间结构而具有特异性 C.是指与膜结合的信号分子,信号分子与受

10、体特异性 相同,因而可以识别 D.的信息传递方式与相同,都是通过直接接触进行 信息传递 【解析】选B。图中是细胞分泌的信号分子,一般作 用于特定的细胞,A错误。特异性识别的结构基础就是 特定的空间结构,B正确。信号分子与受体分子之间 的特异性识别,主要是它们的空间结构具有互补性,能 够契合,而不是空间结构相同,C错误。是通过体液传 送信号分子来进行信息交流的,这与的直接接触不 同,D错误。 知识点二 流动镶嵌模型的基本内容 1.构成细胞膜的三种物质: 物 质存在形式功 能 磷脂 “尾部”相对、“头部” 朝外构成磷脂双分子层 构成细胞膜的基本支架 蛋白质 镶在磷脂双分子层表面或 嵌入、贯穿在磷脂

11、双分子 层中 细胞膜中的功能性物 质,细胞膜中蛋白质种 类和数量越多,膜的功 能越复杂 物 质存在形式功 能 糖类 与蛋白质结合形成糖蛋白, 或者与脂质结合形成糖脂 保护、润滑和识别 2.细胞膜两大特点的比较: (1)区别: 项目结构特点流动性 功能特点选择透 过性 基础 磷脂分子和大多数蛋白质分 子都是运动的 磷脂分子既亲水,又 疏水;膜上具有载体 蛋白 项目结构特点流动性 功能特点选择透 过性 意义 保证细胞的物质需要、信息 交流、分裂和融合等生命活 动的进行 控制物质进出 表现 分泌蛋白的分泌、变形虫的 变形、吞噬细胞的吞噬 有些物质可进入细 胞,有些物质不能进 入 (2)联系: 图示:

12、 分析:结构决定功能,细胞膜的结构特点流动性和其 特有的蛋白质成分,是细胞膜的功能特点选择透过性的 基础。 (3)影响细胞膜流动性的因素:温度、pH等。 【思考讨论】 1.温度影响细胞膜物质运输功能的原因是什么?(科学 思维) 提示:温度影响磷脂分子的运动;温度影响细胞膜上蛋 白质的活性;温度影响细胞内线粒体的功能,从而影响 细胞膜的物质运输功能。 2.变形虫依靠伪足进行运动,这依赖细胞膜的什么特性 ?简要说明其在细胞生命活动中的作用。(生命观念) 提示:依赖细胞膜的流动性。流动性具有重要的生理意 义,与物质运输、细胞识别、细胞融合等有关。 【素养案例】 如图为细胞膜的流动镶嵌模型,下列说法正

13、确的是 ( ) A.根据图示我们无法判断膜内和膜外 B.中分子的排列方向是随机而不是必然的 C.组成细胞膜的都是可以运动的 D.的形成与核糖体、内质网都有关系 【解题导引】 (1)准确辨认图中都是哪些分子。有头部和尾部 的是磷脂;块状的是蛋白质;块状连着链状结构的是糖 蛋白。 (2)正确理解与细胞膜的结构特性、功能特性、 信息交流功能的关系。 【解析】选D。是糖蛋白,只分布在细胞膜的外表面, A项错误;由于细胞内外均为水环境,磷脂分子头向外且 向内,必然需要两层磷脂分子,磷脂分子的排列方向具 有必然性,B项错误;组成细胞膜的大部分都是可以运 动的,不是全部,C项错误;的合成需要核糖体和内质 网

14、参与,D项正确。 【方法规律】判断细胞膜内侧与外侧的技巧 (1)依据:细胞膜中的糖类与蛋白质或脂质结合形成糖 蛋白或糖脂,糖蛋白或糖脂只分布于细胞膜外侧。 (2)方法:有糖蛋白的一侧为细胞膜的外侧,另一侧为细 胞膜的内侧。 【素养探究】母题追问 (1)生命观念结构与功能观 只分布在细胞膜外,体现了细胞膜的哪项功能? 提示:细胞间的信息交流。 (2)科学思维分析与综合 水稻吸收的 多Ca2+少,而番茄吸收的Ca2+多 少,这主要与图中的哪种结构有关? 提示:与蛋白质有关。细胞膜的选择透过性与蛋白质 有关,而不同矿物质离子的吸收量取决于膜的选择透过 性,所以水稻、番茄对Ca2+、 吸收量取决于细胞膜上 蛋白质的种类和数量。 【素养迁移】 如图表示细胞膜的亚显微结构,下列叙述错误的是 ( ) A.在细胞膜中是不均匀分布的 B.是细胞膜的基本支架 C.分子的头部是亲水的 D.是运动的,但是静止的,所以细胞膜具有流动性 【解析】选D。图中代表的是蛋白质,细胞膜的外表 面有糖蛋白,内表面没有,A项正确;为磷脂双分子层, 是细胞膜的基本支架,B项正确;磷脂的一端为亲水的 头,两个脂肪酸一端为疏水的尾,C项正确;组成细胞膜 的大多是可以运动的,D项错误。 【课堂回眸】