高中生物细胞膜的结构与功能
细胞膜的结构与功能
高中生物•必修一
练习
1、判断细胞内外的依据。 2、细胞膜是否对称?
3、试举出体现细胞膜具有一定的流动性的实例
4、识别和绘制细胞膜的流动镶嵌模型。
高中生物•必修一
细胞膜的功能
结论:细胞膜中的脂质分子 必然排列为连续的两层。
高中生物•必修一
4. 罗伯特森实验 1959年,罗伯特森利用超薄切片技术在电镜下看到细胞膜 清晰的暗—亮—暗的三层结构。
蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构 静态的统一结构
高中生物•必修一
5. 弗雷和埃迪登荧光标记的人鼠细胞杂交融合实验
结论:细胞膜具有一定的流动性
高中生物•必修一
2. 朗姆瓦实验
磷脂由甘油、脂 肪酸和磷酸等组成 其磷酸“头部”是 亲水的,脂肪酸 “尾部”是疏水的。
如果将很多磷脂分子在空气—水界面上铺展成单分子 层,磷脂分子的头尾将如何排布?
高中生物•必修一
3. 高特和格伦德实验
1925年,荷兰科 学家高特和格伦德 (Grendel)用丙酮从人 的红细胞中提取脂 质,在空气—水界 面上铺成单层分子。 发现展开层后的脂 单层面积是红细胞 的表面积的2倍。
高中生物•必修一
6. 细胞膜的结构模型——流动镶嵌模型 1972年,辛和尼克森在新的观察和实验证据的基础上,提出
了生物膜的流动镶嵌模型。
高中生物本支架: 磷脂双分子层.(其中磷脂分子 的亲水性头部朝向两侧,疏 水性的尾部朝向内侧)
蛋白质分子的位置: 蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌 入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。
高中生物•必修一
第三单元 细胞的新陈代谢
第一章 细胞的物质交换
高中生物第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能新人教版必修1
(1)资料 1 中,胰岛 B 细胞与肝细胞的信息交流方式 为 通过分泌化学物质进行信息交流 。
(2)资料 2 中,花粉萌发的特异性体现的信息交流方式为 通过细胞膜直接接触进行信息交流 。
细胞膜功能的归纳概括
【例 1】(2022·广东深圳)细胞膜作为系统的边界,它在生命 活动中发挥着重要作用,其功能不包括 ( ) A.控制物质进出细胞 B.将细胞与外界环境分隔开 C.进行细胞间的信息交流 D.对细胞起支持与保护作用
【例 2】观察下图,有关说法正确的是( )
A.精子与卵细胞的识别方式如图丙所示 B.进行细胞间的信息交流是细胞膜的功能之一 C.高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接的方式如图乙
所示 D.图中靶细胞都是通过细胞膜上的受体接收信号分子的
解析:精子和卵细胞之间的识别方式如图乙所示,A 项错误; 细胞膜的功能是将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细 胞和进行细胞间的信息交流,B 项正确;高等植物细胞之间通 过胞间连丝相互连接,能够实现信息交流,如图丙所示,C 项 错误;图丙中的靶细胞没有通过细胞膜上的受体接收信号分 子,D 项错误。
新知四 流动镶嵌模型的基本内容
观察教材“细胞膜的结构模型示意图”,运用结构 与功能相适应的观点阐明流动镶嵌模型的基本内容,探 讨细胞膜的结构特点,形成初步的结构与功能观。
1.图中 a 2.图中 b 3.图中 c
4.糖被。 (1)分类:包括 糖蛋白 和 糖脂 。 (2)作用:糖被与细胞表面的 识别 和细胞间 的 信息传递 等功能有密切关系。
子都不可以运动
解析:欧文顿结合大量的物质通透性实验,提出了“细胞膜 是由脂质组成的”,A 项错误;罗伯特森根据电子显微镜下 看到的细胞膜的暗—亮—暗的三层结构,提出了所有细胞 膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的,B 项正 确;人细胞和小鼠细胞融合实验的结果表明,细胞膜具有 流动性,C 项错误;流动镶嵌模型表明组成细胞膜的磷脂 分子具有流动性,大多数蛋白质分子也可以运动,D 项错 误。
高中生物课件-第5讲 细胞膜的结构与功能-高三一轮复习
核心知识一遍过高考一轮复习——必修一《分子与细胞》——第四讲 细胞膜的结构与功能v1.概述细胞都由细胞膜包裹,细胞膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进出,并参与细胞间的信息交流。
考点一细胞膜的结构和功能(1)将细胞和外界环境分开用台盼蓝染液鉴别动物细胞是否死亡死细胞活细胞磷脂的疏水尾部决定了水溶性极性分子或离子难以通过——屏障作用1.细胞膜的功能(2)控制物质进出细胞细胞膜上的膜转运蛋白起主要运输作用磷脂双分子层允许弱极性或无极性分子以及极性小分子穿过,阻止离子和强极性分子通过1.细胞膜的功能控制物质进出细胞功能的验证正常的玉米种子煮熟的玉米种子红墨水处理清水冲洗正常的玉米胚细胞不呈红色红墨水处理清水冲洗煮熟的玉米胚细胞呈红色细胞膜具有控制物质进出细胞的功能细胞膜的制备吸水吸水人的正常成熟红细胞人的圆涨的红细胞人的涨破的红细胞(3)进行细胞间的信息交流体液的传送化学信号传导(如激素)内分泌细胞分泌的激素与靶细胞膜上的受体结合,将信息传递给靶细胞靶细胞靶细胞发出信号的细胞靶细胞与膜结合的信号分子相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递到另一个细胞胞间识别(如精、卵结合)糖蛋白细胞器膜有没有糖?1.细胞膜的功能胞间连接与通讯(如胞间连丝)(3)进行细胞间的信息交流1.细胞膜的功能1.细胞膜的功能触)将细胞与外界环境分隔开胞吞、胞吐注意:高等植物细胞之间通过胞间连丝进行交流时,不需要细胞膜上的受体。
因此,细胞膜上的受体并不是细胞间信息交流所必需的结构注意:直接接触是借助细胞膜表面的受体(化学本质:糖蛋白)进行识别,将信息从一个细胞传递给另一个细胞注意;营养物质可进;细胞不需要的物质不容易进入细胞;抗体、激素等物质、细胞产生的废物可出;细胞内有用的成分(比如核酸)不会轻易流失到细胞外;但是细胞膜的控制作用是相对的,对细胞有害的物质可能进入,有些病毒、病菌也能侵入细胞。
注意:比如细胞分泌的激素(如胰岛素)通过血液运输到达全身各处,与靶细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞除了以上提到的三种功能外,细胞膜还有细胞识别、保护细胞、参与细胞的运动、分泌等功能。
高中生物必修一 第三章 第1节 细胞膜的结构和功能
高中生物必修一第三章第1节细胞膜的结构和功能
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
细胞膜使细胞成为相对独立的系统,保障了细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞
(1)细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞;细胞不需要或者对细胞有害的物质不容易进入细胞。
(2)细胞内合成的抗体、激素等物质和代谢废物要排到细胞外,细胞内有用的成分不会轻易流失到细胞外。
(3)有些对细胞有害的病菌和病毒有时候也能进入细胞,说明这种控制作用是相对的。
思维拓展
图解分析细胞膜的控制作用具有普遍性和相对性
①③④表明细胞膜的控制作用具有普遍性;②表明细胞膜的控制作用具有相对性。
3.进行细胞间的信息交流
(1)细胞膜是细胞的保护性屏障()
(2)细胞膜可以控制物质进出,任何对细胞有害的物质都不能进入细胞()
(3)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用()
答案(1)√(2)×(3)√。
高中生物新教材系列课件:细胞膜的结构和功能
第3章 细胞的基本结构
脂质体在运送药物方面的应用
1、脂质体是根据磷脂分子可以在水中形成稳定的磷 脂双层膜的现象而制备的人工膜。它可以作为药物的 运载体将其运送到特定的细胞发挥作用。
推测:细胞膜除含有脂质分子外,可能还附有蛋 白质。
第3章 细胞的基本结构
1、最初对细胞膜成分的认识,是通过对现象的 推理还是对膜成分的提取与检测?
通过对现象的推理。
2、根据磷脂分子的特点解释,为什么磷脂在空 气-水界面上铺展成单分子层?科学家如何推导出“脂 质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的?
第3章 细胞的基本结构
第3章 细胞的基本结构
第3章 细胞的基本结构
鉴别动物细胞是否死亡常用
台盼蓝染液。用它染色时,死细 胞会被染成蓝色,活细胞不会着 色。
1、为什么活细胞不能被 染色,而死细胞能被染色?
用台盼蓝染液染色后的死细 胞和活细胞(放大200倍)
2、据此推测,细胞膜作为细胞的边界,应该具 有什么功能?
因为磷脂的“头 部” 亲水,“尾部” 疏水,所以在空气-水
空气 水
亲水性头部 疏水性尾部
界面上,磷脂分子是“头部”向下与水接触,尾部则 朝向空气的一面。
第3章 细胞的基本结构
3、磷脂分子在水中能自发地形成双分子层,你 如何解释这一现象?由此,你能否就细胞膜是由磷脂 双分子层构成的原因作出分析?
由于磷脂分子有亲水的“头部” 和疏水的“尾 部” ,在水溶液中,朝向水的是“头部”,“尾部” 受水排斥。当磷脂分子的内外两侧均是水环境时,磷 脂分子的“尾部”相对排列在内侧,“头部”则分别 朝向两侧水的环境,形成磷脂双分子层。
新教材高中生物必修一第3章 第1节 细胞膜的结构和功能
第1节细胞膜的结构和功能一、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开使细胞成为相对独立的系统,保障细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞3.进行细胞间的信息交流(1)细胞膜是细胞的一道屏障,只有细胞需要的物质才能进入细胞,而对细胞有害的物质则不能进入()(2)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用()(3)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构()答案(1)×(2)√(3)×易错警示对细胞间信息交流的两个认知误区(1)三种信息交流方式是发生于细胞与细胞之间的,而不是细胞内的信息交流。
(2)细胞间信息交流并非都依赖于细胞膜上的受体蛋白,如通过细胞通道的信息交流方式,而某些通过化学物质传递信息和通过细胞膜接触传递信息都依赖于细胞膜上的受体蛋白。
1.鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。
用它染色时,死的动物细胞会被染成蓝色,而活的动物细胞不着色。
为什么活细胞不能被染色,而死细胞能被染色?据此推测,细胞膜具有什么功能?提示活细胞的细胞膜可控制物质进出细胞,台盼蓝染料是细胞不需要的物质,不易通过细胞膜,因此活细胞不能被染色,死细胞的细胞膜不能控制物质进出细胞,台盼蓝能通过细胞膜进入细胞,死细胞能被染成蓝色。
据此推测:细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
2.请结合以下实例进行分析:(1)胰岛B细胞通过分泌胰岛素促进肝细胞合成肝糖原。
(2)向某高等植物的一个细胞中注入荧光染料(能发出荧光的染料),染料迅速扩散到相邻的细胞内。
(3)海洋或河流中存在着很多不同物种的精子和卵细胞,只有同一物种的精子与卵细胞才能发生结合。
上述实例说明细胞膜还具备什么功能?上述实例分别是通过何种方式来完成这项功能的?提示进行细胞间的信息交流。
(1)通过细胞分泌的化学物质(如激素)间接传递信息;(2)通过相邻两个细胞之间形成通道传递信息;(3)通过相邻两个细胞的细胞膜直接接触传递信息。
规律方法判断细胞是否具有活性的方法及依据(1)判断方法:科研上鉴别死细胞和活细胞,常用“染色排除法”。
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细胞膜是静态结构吗?
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(二)对细胞膜结构的探索 细胞膜的结构
荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图 结论:细胞膜具有流动性。
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(二)对细胞膜结构的探索 对细胞膜的成分探索
亲水“头”部 (极性) 疏水“尾”部 (非极性)
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(二)对细胞膜结构的探索 对细胞膜的成分探索
疏水的尾部 亲水的头部
发出信号的细胞
靶细胞
与膜结合的信号分子
相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另 一个细胞。例如,精子和卵细胞之间的识别和结合。
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(一)细胞膜的功能 3.进行细胞间的信息交流
胞间连丝
相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道 进入另一个细胞。
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细胞壁与细胞膜结构示意图
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(二)对细胞膜结构的探索 对细胞膜的成分探索
19世纪末,欧文顿通过化学物质对植物细胞通透性的实验, 推测:细胞膜是由脂质组成的。
1925年,荷兰科学家戈特等人用丙酮从人的红细胞中提取磷 脂,在“空气-水”界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面 积恰为红细胞表面积的2倍。
不需要或对细 胞有害的物质
高中生物-细胞膜的结构和功能
3.进行细胞间的信息交流
3.进行细胞间的信息交流 方式1:通过细胞分泌化学物质传递信息
细胞分泌的化学物质 (如激 素) ,随血液到达全身各处, 与靶细胞的细胞膜表面的受体 结合,将信息传递给靶细胞。
①表示:_信__号__分_子__________
②表示:_受__体_____________
3.进行细胞间的信息交流 方式2:接触交流
序号
实验过程与结果
实验结论
5
20世纪40年代,科学家推测细胞膜为脂 双层,蛋白质分子覆盖在细胞膜两侧。
推测为:蛋白质-脂质双层-蛋 白质的三明治结构。
6
1959年罗伯特森在电镜看到细胞膜 ___暗_-_亮__-暗___三层结构。
所有的细胞膜都是由 _蛋__白_质__-_脂__质_-_蛋__白_质___三层构成。 认为细胞膜是静态的统一结构。
用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质 用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质 实验结论: 细胞膜中的蛋白质分子是可以运动的。
一、概念检测
1.基于对细胞膜结构和功能的理解,判断下列相关表述是否正确。
(1)构成细胞膜的磷脂分子具有流动性,而蛋白质是固定不动的。( ×)
(2)细胞膜是细胞的一道屏障,只有细胞需要的物质才能进入,而对细胞
2.根据磷脂分子的特点解释,为什么磷脂在空气一水界面上铺展成单分子 层?科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排 列为连续的两层”这一结 论的? 【答案】因为磷脂分子的“头部”亲水,尾部疏水,所以在水-空气的界面上 磷脂分子是“头部”向下与水面接触,“尾部”则朝向空气的一面。科学家因测 得从红细胞中提取的脂质,铺成单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍, 才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。
高中生物必修一细胞膜的结构和功能
高中生物必修一细胞膜的结构和功能一细胞膜的结构与功能教学目的1.细胞膜的分子结构(D:应用)。
2.细胞膜的要紧功能(D:应用)。
重点与难点1.教学重点(1)细胞膜的分子结构。
(2)细胞膜的要紧功能。
2.教学难点细胞膜内外物质交换的主动运输方式。
教学过程【板书】细胞膜的分子结构细胞膜的自由扩散结构与功能细胞膜的要紧功能主动运输【注解】细胞膜原生质细胞质真核细胞细胞核→真核生物细胞绝大多数)细胞壁细胞生物原核细胞(支原体、细菌、蓝藻、放线菌)→原核生物一细胞膜的结构与功能(一)成分:磷脂分子、蛋白质分子与少量糖类(位于膜外侧)(参阅小资料中的表格,注意蛋白质与磷脂含量的大小关系)【例析】.科学家在实验中发现:脂溶性物质能够优先通过细胞膜,同时细胞膜会被溶解脂类物质的溶剂溶解,也会被蛋白酶分解。
这些事实说明,构成细胞膜的物质中有脂类与蛋白质。
(二)结构:(观察图2-4,注意糖链的分布)(D)1.磷脂双分子层是膜的基本骨架。
2.蛋白质分子镶在膜的表面,有的嵌插在磷脂双分子层中。
3.膜外表面的有些蛋白质与多糖结合形成糖蛋白——糖被。
【例析】.在研究细胞膜的化学构成时,为了获取纯净的细胞膜,最理想的材料是A.神经细胞B.肌肉细胞C.成熟红细胞D.洋葱根尖细胞(三)结构特点:具有一定的流淌性(两种成分都可流淌)(四)功能特性:选择透过性(选择透过性膜能够让水分子自由通过、细胞要选择汲取的离子与小分子也能够通过,而期他的离子、小分子与大分子则不能通过。
注意与半透膜比较)(五)功能(D)1.保护:与外环境隔开,维持细胞内部环境的稳固。
2.操纵细胞内外物质的交换(1)自由扩散:物质由高浓度→低浓度。
如O2、CO2、甘油、乙醇、苯;HO2,脂溶性维生素(物质)。
影响速率的因素:浓度差或者分压差。
(2)主动运输:物质由低浓度→高浓度,需载体、能量。
·若物质由低浓度→高浓度则必为主动运输,但主动运输不一定都是由低浓度→高浓度。
第三章第1节细胞膜的结构与功能高中生物必修一人教版
A 植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,进行细胞间的信息交流
×
图2表示的是相邻两个细胞的细胞膜接触传递信息,信息从一个细胞
B 传递给另一个细胞,①是与细胞膜结合的信号分子,②是细胞膜上 √
接收信号的受体
C 受精时精子和卵细胞之间发生图2所示的信息交流方式
√
图1表示细胞间通过信息分子间接交流,a细胞是发出信号的细胞,b
高考帮丨核心素养聚焦
考向 分析细胞膜的结构和功能
例10 (不定项选择)(高考组合)细胞膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的 是( AC ) A.(2023·海南卷·T1)蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的 成分,二者的运动构成膜的流动性 B.(2022·河北卷·T1)细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散 在脂质中 C.(2022·河北卷·T1)细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信 息交流 D.(2021·浙江6月选考·T4)磷脂和糖脂分子形成的磷脂双 分子层是完全对称的
√
荧光染料标记的是细胞膜上的蛋白质,荧光染料最终均匀分布证明细
D 胞膜上的蛋白质是可以运动的
×
知识点4 流动镶嵌模型的基本内容
例4-6 例4-6 在人类对细胞膜结构的探索历程中,罗伯特森提出的三层结构模型与辛 格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型的相同点是( A ) A.都认为蛋白质和脂质是组成细胞膜的物质 B.都认为蛋白质分子排列在脂质分子的两侧 C.都认为磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架 D.都认为组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
【解析】列表对比·逐项分析
比较
三层结构模型
流动镶嵌模型
相同 物质 点 组成
细胞膜都有脂质和蛋白质
不同 点
蛋白 质分 布 基本 支架
所有的细胞膜都由蛋白 质—脂质—蛋白质三层 结构构成
高中生物人教版必修1 《3.1细胞膜的结构和功能》课件(25张PPT)
表明 细胞膜具有流动性 。
三、细胞膜的成分
阅读课本P45末段,完成此空(1分钟)
成分
比例
备注
脂质
约50%
①组成细胞膜的成分中脂质含量最高; ②组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇; ③组成细胞膜的脂质中磷脂含量最丰富
蛋白质 约40% 糖类 2%~10%
①蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要作用; ②功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越 多蛋白质
因为磷脂分子的“头部”亲水,“尾部”疏水,所 以在水--空气的界面上磷脂分子是头部”向下与水 面接触,“尾部”则朝向空气的一面。
科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的?
科学家因测得从哺乳动物成熟的红细胸中提取的脂质, 铺成单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍,才得出 膜中的脂质必然排列为连续的两层
二、对细胞膜成分的探索
阅读教材P42,完成学案上的下表。(3分钟)
科学家
实验现象或结果
结论
ห้องสมุดไป่ตู้
欧文顿
其他 科学家
戈特 和 格伦德尔
丹尼利 和
戴维森
溶于脂质的物质,容易穿过细胞膜; 不溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜
细胞膜是由 脂质组成的
制备出哺乳动物成熟红细胞的纯净细胞膜,进行化学 分析
把从红细胞提取的脂质,在空气—水界面上铺展成单 分子层,测得単分子层的面积恰好是红细胞表面积的2 倍
活细胞的细胞膜具有选择透过性, 死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能
2. 推测,细胞膜作为细胞的边界,应该具有什么功能?
具有控制物质进出细胞的功能。
第一节 细胞膜的结构与功能
阅读课本P40-41,完成学案上的下列填空(3分钟)
高中生物细胞膜的结构与功能课件
高中生物细胞膜的结构与功能课件
20xx
高中生物细胞膜的结构与功能课件
目录
细胞膜的组成
细胞膜的功能
细胞膜的特性
细胞膜的生理意义
细胞膜的组成
1
细胞膜的组成
磷脂双分子层
构成细胞膜的基本骨架
磷脂分子具:有亲水的头部和疏水的尾部
细胞膜的组成
糖类
与蛋白质结合形成糖蛋白
位于细胞膜的外表面
细胞膜的功能
保护细胞
维持细胞内部环境的稳定
防止有害物质进入细胞内部
细胞膜的功能
物质运输
主动运输:需要消耗能量,如钠离子进入神经细胞
被动运输:不需要消耗能量,如葡萄糖进入红细胞
胞吞和胞吐:大分子物质进出细胞的方式,如抗体进入浆细胞
细胞膜的功能
信息传递
通过信号分子传递信息:如肾上腺素引起心率加快
受体蛋白识别信号分子:如胰岛素受体识别胰岛素
细胞膜的生理意义
4
细胞膜的生理意义
维持细胞的正常生理活动
保证细胞内:部环境的稳定和物质交换的顺利进行
保护细胞不受外界环境的影响:如机械损伤、化学腐蚀等
细胞膜的生理意义
参与细胞间的信息交流和物质交换
通过信号分子传递信息:参与细胞间的信息交流和物质交换,如神经递质释放和神经递质的受体结合等
细胞膜的功能
能量转换
光合作用:叶绿体膜将光能转化为化学能
呼吸作用:线粒体膜将化学能转化为ATP中的能量
细胞膜的特性
选择透过性
细胞膜只允许某些物质通过:不允许其他物质通过
维持细胞内部环境的相对稳定
细胞膜的特性
Байду номын сангаас
流动性
构成细胞膜:的磷脂分子和蛋白质分子是可以流动的
人教版高中生物必修一第3章第1节细胞膜的结构和功能
第1节 细胞膜的结构和功能一、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开使细胞成为相对独立的系统,保障细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞3.进行细胞间的信息交流(1)通过化学物质交流。
如:激素的作用。
(2)通过细胞膜相互接触交流。
如:精子和卵细胞之间的识别和结合。
(3)通过通道交流。
如:植物细胞的胞间连丝。
二、对细胞膜结构的探索 1.细胞膜的成分2.对细胞膜结构的探索历程1.化学组成:主要是磷脂分子和蛋白质。
2.结构模型(1)图中①⎩⎨⎧名称:磷脂双分子层作用:膜的基本支架特点:具有流动性(3)图中③⎩⎨⎧名称:糖蛋白,又叫糖被位置:细胞膜的外表面作用:保护、润滑和细胞识别等3.结构特点:具有一定的流动性。
1.细胞间的信息交流都是通过细胞膜的直接接触来完成的。
( )2.细胞膜上的蛋白质种类和数量多少决定了细胞膜功能的复杂程度。
( ) 3.构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。
( ) 4.变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同。
( )5.生物膜具有流动性是由于磷脂分子可以运动,从而带动了膜上的蛋白质运动。
( )6.细胞膜上的糖类都和蛋白质结合形成了具有识别作用的糖蛋白。
7.罗伯特森提出的“三明治模型”的一大缺点就是认为膜是静止不动的。
8.科学技术的进步在生物膜的流动镶嵌模型建立过程中发挥了重要作用。
提示:1.× 细胞间的信息交流也可通过化学物质和通道交流。
2.√3.× 脂肪不是构成细胞膜的成分。
4.× 变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分相同。
5.× 蛋白质分子的运动并不是磷脂分子运动带动的。
6.× 有些糖类和脂质结合形成糖脂。
7.√ 8.√1.生长在水底淤泥中的莲藕“出淤泥而不染”。
莲藕“出淤泥而不染”的事例说明细胞膜具有什么功能?这种功能的具体体现是什么?提示:控制物质进出细胞的功能。
主要体现在对营养物质的吸收及有害废物的排出,防止病菌、病毒的侵入等方面。
高中生物考点细胞膜的结构和功能
高中生物考点细胞膜的结构和功能细胞膜作为细胞整个最基本的生命系统边界,是非常重要的结构,有着特殊的使命,它由哪些物质组成何种结构来完成相关使命呢?那就让我们一起了解一下组成细胞膜的成分以及它的结构和功能吧!一、细胞膜的成分脂类:约占50%,以磷脂为主,它既有亲水的极性头部(磷酸和含氨苯的化合物相连接),又有疏水的非极性尾部(2个脂肪酸链)。
蛋白质:约占40%,按其在膜中与磷脂相互作用方式及排列部位不同,可分为外在蛋白和内在蛋白两大类。
糖类:约占10%,大多和蛋白质分子结合成为糖蛋白,具有识别、分泌、排泄、免疫等功能,也可和脂类分子结合形成糖脂。
二、细胞膜的结构1、磷脂双分子层构成膜的基本骨架。
2、蛋白质以三种形式存在于细胞膜:贯穿(穿透整个磷脂双分子层)、嵌插(嵌插在磷脂双分子层中)、镶嵌(镶在膜的表面)。
三、细胞膜的结构特点:具有一定的流动性1、原因:构成磷脂分子“尾部”的两个脂肪酸,有一个是饱和的,另一个是带有一个双键的不饱和脂肪酸。
这个双键的存在,使磷脂双分子层中的多脂肪酸难以组合到一起,膜结构中的蛋白质和脂类分子在膜中可作多种形式的移动,因而保证了双分子层的流动性,即构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子是流动的。
2、验证实验:利用不同颜色的荧光物质分别标记人和小鼠细胞膜的蛋白质分子,在不同温度下追踪观察标记的蛋白质分子在融合细胞膜上的分布情况。
3、生物学实例:变形虫运动;内吞、外排作用;人体内白细胞吞噬细菌;受精作用等。
四、细胞膜的功能特点:选择透过性1、原因:细胞要选择吸收的离子和小分子可以通过,其他的离子、小分子和大分子物质不能通过,而水分子可自由通过。
细胞膜上的载体蛋白与所运转物质(离子)特异结合。
2、验证实验:将等量的两组花瓣(甲、乙),甲浸泡在清水中,乙浸泡在稀盐酸中,若在清水中的花瓣颜色不变,清水无色,而浸泡在稀盐酸中的花瓣褪色,溶液变色,从而得出结论。
3、生物学实例:主动运输;质壁分离和复原实验等。
高中生物细胞膜结构与功能
高中生物细胞膜结构与功能细胞是组成生物体的基本单位,其中细胞膜是细胞最外层的结构。
细胞膜起着包裹和保护细胞内部结构的作用,同时调控物质的进出,维持细胞内外环境的稳定。
本文将介绍细胞膜的结构组成和其在细胞功能中的重要作用。
一、细胞膜的结构组成细胞膜由磷脂双分子层、膜蛋白和糖脂组成。
1. 磷脂双分子层:磷脂分子含有疏水性的磷酸基和亲水性的甘油,这使得磷脂分子在水性环境中形成两层聚集的结构,其中亲水性甘油朝向细胞内外,疏水性的脂肪酸尾部朝向其它磷脂分子的脂肪酸尾部。
2. 膜蛋白:细胞膜中有大量由氨基酸组成的蛋白质分子,膜蛋白可以穿越磷脂双分子层,其结构有三种类型:跨过整个细胞膜的跨膜蛋白,与其中一侧的膜表面相连的外周膜蛋白,以及位于膜表面的另一侧的内在膜蛋白。
3. 糖脂:另外,细胞膜上还存在与磷脂分子和蛋白质相结合的糖类分子,形成糖脂,起到分子信号识别和细胞黏附的作用。
二、细胞膜的功能细胞膜具有多种功能,包括物质的交换和运输、细胞辨识、细胞信号传导和细胞吸附。
1. 物质交换:细胞膜上的通道蛋白质能够形成通道,控制特定物质的进出。
通过被动扩散和主动运输,细胞膜调节物质的浓度和平衡,实现营养物质的吸收和代谢废物的排泄。
2. 细胞辨识:细胞膜上的糖脂和糖蛋白组成的糖群可以识别特定的物质,并进行分子信号的交流,从而实现细胞间的相互作用和信息传递。
3. 细胞信号传导:细胞膜上的受体蛋白可以感知外界的信号分子,并通过蛋白质信号转导通路传递到细胞内部,从而引发细胞内的一系列生化反应。
4. 细胞吸附:细胞膜上的蛋白质结构可以通过与其他细胞或细胞外基质分子的相互作用,实现细胞的黏附和定位。
三、细胞膜的特殊功能除了上述基本功能外,细胞膜还具有一些特殊功能,如细胞膜对渗透压的调节、细胞融合和分裂等。
1. 渗透调节:细胞膜具有一定的选择性渗透性,可通过膜上介体运输蛋白调节渗透物的进出,维持细胞内外环境的平衡。
2. 细胞融合:在细胞分裂、合并以及某些细胞的运动过程中,细胞膜可以发生改变,实现细胞的融合或分裂。
人教版高中生物必修1细胞膜的结构和功能 第一课时
功能:保护,润滑,识别等。
3.细胞膜的结构特点:
组成细胞膜的蛋白质和磷脂分子的几种方式:
〔第一课时〕
复习提问:
1.蛋白质的功能有哪些?
2.脂类分子中磷脂的功能是什么?
〔回答:略。〕
引言:通过前一节的学习,我们知道组成生物体的各种化合物只有按照一定的方式有机组织起来,才能使生物体表现出生命现象。细胞便是这些物质最基本的结构形式。因此,生物体的生命活动主要是以细胞为单位进行的。细胞的表面有细胞膜,它使细胞与周围环境隔离开,维持着相对稳定的细胞内环境,并具有保护细胞的作用,同时通过细胞膜实现内外物质的交换。此外,活细胞中的各种代谢活动,都与细胞膜的结构和功能有密切关系,本节课我们来研究细胞膜的结构和功能。
讲述:其实细胞膜的结构还远不只这些,随着细胞生物学的发展,人们对于细胞膜结构的认识更加深入了。例如:科学家还看到,在细胞膜的外表还有一层由膜上的蛋白质与多糖结合而成的糖蛋白,叫糖被。
指导学生阅读课本图2-4及下面的有关糖被功能的介绍,然后师生讨论,共同总结出糖被的生理功能。〕
〔边讲实验边画图说明实验过程和结果。〕 1
研究和观察细胞膜只能在电子显微镜下进行,在电子显微镜下才能真正看到一层厚约8 nm的膜〔出示细胞膜亚显微结构示意图〕。科学家经过研究发现,在膜中间是由磷脂分子组成的双分子层,它构成了膜的基本骨架,支持着许多蛋白质分子。这些蛋质分子可以分成两类:一类蛋白质分子镶在膜的表层,也就是排布在磷脂双分子层的外侧;另一类蛋白质分子,有的嵌插在磷脂双分子层中,有的贯穿在整个磷脂双分子层中。〔教师出示细胞膜的亚显微结构模型并作简要说明。然后,请一名学生上讲台,根据自己对膜的化学组成及空间结果的认识,边指模型边讲解细胞膜的化学组成及分布情况。
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【巩固1】 下列哪项不符合生物膜的流动镶嵌模型( )。 A.磷脂双分子层是轻油般的流体,具有流动性 B.每个磷脂分子的疏水端都向内 C.嵌入磷脂双分子层的蛋白质大多能运动 D.膜中的磷脂和蛋白质之间没有联系,所以才具流动性 解析 膜中的磷脂分子和蛋白质分子大都不是静止的,都能发生一 定的运动。但生物膜是一个整体,它上面的各种分子相互作用、密 切联系,才维持了生物膜的整体性。 答案 D
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思维导图:
答案 B
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[反思] 不同细胞膜的特点: ①不同的细胞膜所含蛋白质与脂质的比例有所不同。 ②癌细胞与正常细胞相比,细胞膜的成分发生改变,有的产生了甲 胎蛋白和癌胚抗原等物质。
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【变式突破1】
细胞膜上与细胞的识别、免疫、信息传递有着密切关系的化学物
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3.细胞间的信息交流 (1)细胞膜在细胞间联系中负责信息的接收与传递。 (2)“细胞识别”是指一种生物的细胞对同种或另一种生物的细胞 认识与鉴别。如白细胞能吞噬细菌却从来不吞噬自身的正常细胞 ,精子和卵细胞识别后融合等。这些细胞间的识别作用依赖于细 胞膜表面的糖蛋白。
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1.生物膜的流动镶嵌模型
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(1)化学成分:主要由脂质和蛋白质组成。 (2)基本骨架:磷脂双分子层(磷脂分子以疏水性的尾部相对,亲水 性的头部朝向两侧而构成)。 (3)蛋白质在膜上的排列方式及功能 排列方式:覆盖、镶嵌或贯穿于磷脂双分子层中。 (4)蛋白质的功能 ①作为载体,负责细胞内外物质运输。 ②信号转导作用,通过糖蛋白和信号分子结合进行。
答案 A [反思] 细胞膜控制物质进出细胞具有普遍性和相对性,但物质能 否通过细胞膜,是根据细胞生命活动的需要,并不完全取决于物质 分子的大小。
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【变式突破2】 下列不属于细胞膜的功能的是( )。 A.控制物质进出细胞 B.将产生的抗体分泌到细胞外 C.维持细胞内部环境的稳定 D.使细胞内的各种生物化学反应速率加快 解析 A、B、C三项所叙述的内容都是细胞膜的功能,但D项所叙 述的内容与细胞膜没有关系。加快生化反应速率的物质是酶。 答案 D
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细胞膜的成分及特点
【例1】 下列关于细胞膜的叙述,不正确的是( )。 A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成 B.不同功能的细胞,其细胞膜上蛋白质的种类和数量相同 C.组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富 D.癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关
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2.生物膜的构特点——具有一定的流动性 (1)结构基础:构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动 的。 (2)实验验证——人-鼠细胞融合实验
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(3)其他验证实例:质壁分离与复原、变形虫运动、内吞和外 排、白细胞吞噬细菌等。 提醒 ①通过糖蛋白的位置可判断细胞膜的内侧和外侧。 ②细胞膜上的脂质主要是磷脂,还有胆固醇和糖脂。 ③对细胞膜具有流动性的理解: 膜结构中的蛋白质和脂质分子在膜中可做多种形式的移动, 膜整体结构也具有流动性。流动性具有重要的生理意义:物 质运输、细胞识别、细胞融合、细胞膜表面受体功能调节等 均与之相关。
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4.下列关于细胞膜的说法中,错误的是( )。 A.细胞膜保障了细胞内部环境的稳定 B.在原始生命的起源过程中,细胞核指导合成了细胞膜 C.有些病毒也能突破细胞膜进入到细胞内部,使机体生病 D.癌细胞的识别功能发生了改变 解析 细胞膜的基本功能是保障了细胞内部环境的稳定,但是有些 病毒也能突破细胞膜进入到细胞内部,使机体生病;癌细胞发生时 细胞膜表面的糖类成分发生了改变,故识别功能发生改变;在原始 生命的起源过程中,作为界膜的膜系统不一定比细胞核发生的更晚 。 答案 B
糖脂 和
胆固醇 等。
(2)细胞膜的基本骨架 磷脂双分子层 。
(3)细胞膜中的蛋白质 ①以不同深度 覆盖 、 镶嵌 或 贯穿 于磷脂双分子层中。 ②有的蛋白质分子与糖结合成 糖蛋白 ,与 信号转导 和细胞
识别有关。
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(4)细胞膜的结构特点 具有一定的 流动性 。 原因:构成细胞膜的 磷脂 和 蛋白质 分子大多数是可以运动的。 [思维激活1] 如何制备较为纯净的细胞膜? 提示 选用没有细胞核和众多细胞器的哺乳动物的成熟红细胞,放 入清水中,细胞吸水涨破,细胞内容物流出,即可得到细胞膜。
高中生物细胞膜的结构与功能
谁是细胞膜结构的发现者?
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学习目标 1.简述细胞膜的结构与功能。 2.说出细胞膜的成分、结构特点及功能。 关键术语 1.流动镶嵌模型 2.细胞膜的基本骨架 3.糖蛋白与信号转导、细胞识别 4.细胞膜的结构特点
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提醒 细胞间信息交流主要有三种方式 ①通过体液的传递来进行,如激素
②相邻细胞间的直接接触:如精子和卵细胞
③通过形成通道进行联系:如植物细胞间的胞间连丝
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【巩固2】 下列选项不属于细胞膜的生理功能( )。 A.保护性屏障 B.控制物质进出细胞 C.信息的接收和传递 D.能量的储存和释放 解析 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,起到了保护性屏障的作用,能控制物质进出细胞,进行细 胞间的信息交流,能量的储存和释放不属于细胞膜的功能。 答案 D
质是( )。
A.磷脂
B.脂肪
C.核酸
D.蛋白质
解析 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,其中蛋白质的种类很多,
有的是运输物质的载体,有的是识别作用的糖蛋白,有的是接受信
号的受体,有的是具有特异性的抗体,所以蛋白质与细胞识别、免
疫、信息传递有着密切关系。
答案 D
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细胞膜功能的理解
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[思维激活2] “出淤泥而不染”体现了细胞膜的什么功能? 提示 体现了将细胞与外界环境分隔开及控制物质进出细胞两方面 的功能。
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1.屏障作用 保护细胞不受外来物质的干扰和有害物质的侵袭。 2.控制细胞的物质交换 (1)活细胞进行新陈代谢时,将需要的营养物质运入细胞,将代谢 废物排出去。 (2)能将生物生命活动需要的物质运入,阻止不需要的物质进入, 即具有选择性。这种特点是有一定限度的,如病毒对人体有害, 但可以进入细胞;铅对人体有毒,能影响智力,也能进入人体。 (3)细胞膜对物质的选择性运输与其上的载体种类和数量有关。
细胞膜的结构 1.细胞膜结构的认识过程
脂溶性物质
磷脂和蛋白质
磷脂和蛋白质
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磷脂 亲水性头部
磷脂分子 亲水性头部
两倍
磷脂双分子层
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人-鼠
一定的流动性 流动镶嵌模型
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2.流动镶嵌模型
(1)细胞膜的成分 ①主要成分是 脂质 和 蛋白质 。 ②构成细胞膜的脂质主要是 磷脂分子 ,还有一些
世界触手可及
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1.组成细胞膜的成分是( )。
A.磷脂、蛋白质、核酸
B.水、纤维素、脂质
C.脂质、蛋白质、糖类
D.脂质、蛋白质、无机盐
解析 细胞膜主要是由脂质、蛋白质组成,此外还含有少量糖类。
答案 C
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2.下图为细胞膜的液态流动镶嵌模型示意图,下列有关叙 述中不正确的是( )。
【例2】 细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面
( )。
①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞
②细胞产生的代谢产物可能排出细胞
③细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞
④环境中一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞
A.①②③
B.①②④ C.②③④ D.①③④
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思维导图: 细胞膜在控制物质进出细胞方面具有普遍性和相对性两个方面,如 图所示
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(1)这个实验说明了细胞膜具有________性,这种特点是由于 ________________________________________________________。 (2)细胞在完成上述生理活动中还需要________(细胞器)为其提供能 量。 (3)细胞外的物质不能随便进入细胞,细胞内的物质也不能随便从 内部出去,这体现了细胞膜的________作用。尽管如此,有机磷 农药仍然可以迅速进入细胞内使人体中毒,其原因是 ________________________________________________________。
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答案 (1)一定的流动 组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都 可以运动 (2)线粒体 (3)屏障 有机磷农药属于脂溶性物质,容易透过细胞膜
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