高考生物一轮复习 有关细胞膜的实验探究课件
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。
高三一轮复习生物:细胞器与生物膜系统课件
一般不会引起细胞的损伤。 B.溶酶体膜不会被内部水解酶分解的原因可
细胞质基质 pH=7.2
能是因为溶酶体膜的成分被修饰或者因膜转
运物质使得膜周围的环境(如pH)不适合酶发挥作用。
C.新宰的畜禽肉类,立即烹饪口感老,如果放置一会再烹饪反而鲜嫩。 这主要与肌细胞内溶酶体的作用有关。 D.肺部吸入硅尘(SiO2)后,人体缺乏分解硅尘的酶,但硅尘却能破坏溶 酶体膜,溶酶体内大量水解酶被释放也不会会破破坏 坏细胞结构。 硅肺
下列分析错误的是( D )
内质网
核糖体
高尔基体
内质网膜 减少 细胞膜 增多(但不会一直增多)
高尔基体膜 先增多后减少
细胞内的两种核 糖体能相互转化!
细胞膜
(优P35-36)
如图是高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的主要途径示
意图,其中a~f表示细胞结构,①~⑧表示生理过程。下列错误的是( D )
细胞器之间的协调配合
细胞核
(课P51)科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌 时,做过这样一个实验:他们向豚鼠的胰腺腺泡
核糖体 内质网
细胞中注射3H标记的亮氨酸,3min后,带有放射
①
性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中; 17min后,出现在高尔基体中;117min后,出现
合成的蛋白质
②
在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中,以及
溶酶体起源于高尔基体,内 部的酸性水解酶在核糖体上合成, 溶酶体只是储存场所。
细胞质基质 pH=7.2
细胞自噬是真 核生物细胞内普遍存在的一种 自稳机制,它通过溶酶体途径对 细胞内受损的蛋白质、细胞器 或入侵的病原体等进行降解并 回收利用,其局部过程如图。
高三生物一轮复习课件细胞膜的结构和功能
考点1 细胞膜功能 ① 将细胞和外界环境分隔开
信号分子:激素、 神经递质、细胞 因子、CO2等
意义:保证胞内环境相对稳定
细胞膜是系统的边界!细胞壁不是!
B 靶细胞 辅T
② 控制物质进出细胞 相对性!!
细胞因子 毒T
➢ 结构基础:膜转运蛋白具有专一性、脂双层具有屏障作用
➢ 体现了细胞膜的功能特点:选择透过性 ➢H2O分子为什么可以透过脂
【详解】A、细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架是可以流动的, 大多数蛋白质也是可以流动的,因此蛋白质和脂质的运动构成膜的流动性,A正确;B、糖蛋白与细胞识别 作用有密切关系,因此高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关,B正确;C、哺乳动物成 熟的红细胞没有高尔基体,C错误;D、功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,由表格内容可知, 线粒体内膜的蛋白质最高,其功能最复杂,神经鞘细胞质膜的蛋白质最少,其功能最简单,D正确。故选C。
用蛋白酶处理:细胞膜被破坏 双缩脲试剂检测:发生紫色反应
空气
①在空气—水界面排成单层(特点)?
“头部”向下与水接触,“尾部”朝向空气的一面
②当磷脂分子的内外两侧均是水环境时?
“尾部”相对排列在内侧,“头部”则分别朝向两侧的水环境
③如果将磷脂分子置于水—苯混合溶剂中?
“头部”与水接触,“尾部”与苯接触,单层分布
不同点: 动,细胞膜具有
。
2. 前者蛋白质 地分布在磷脂双分子层的两侧,
后者认为蛋白质的分布是
的,有的……,有的……,有
的……
➢ 下列能体现膜具有流动性的实例有(多选)
A. 质壁分离与复原
B. 变形虫利用伪足捕食
2024届高考一轮复习生物课件(新教材人教版苏冀):水进出细胞的原理
外因:细胞液 和外界溶液存在浓度差,细胞能渗透吸水和失水。 2.实验材料:紫色 的洋葱鳞片叶 外表皮 细胞。
逐渐变小 变深
逐渐变大 变浅
4.实验结论 (1)当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞 失水 ,发生 质壁分离 。 (2)发生质壁分离的细胞,当细胞液的浓度 大于 外界溶液的浓度时,细胞 _吸__水__,发生质壁分离复原。
3.渗透作用发生的条件 (1)具有 半透膜 。 (2)半透膜两侧的溶液存在 浓度差 。
拓展 提升科学思维
图A、图B分别表示渗透作用装置,据图回答下列问题: (1)图A中渗透达到平衡,半透膜两 侧 有 (填“有”或“没有”)水分子 的进出。 (2)图A中,若S1、S2中溶质不能通 过半透膜,则Δh不变时,S1、 S2溶液浓度的大小关系为S1 > S2(填“>”“<”或“=”)。
归纳
提升
植物细胞质壁分离实验的应用
(1)判断成熟植物细胞是死细胞还是活细胞
归纳
提升
植物细胞质壁分离实验的应用
(2)测定细胞液浓度范围
归纳
提升
植物细胞质壁分离实验的应用
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度大小
归纳
提升
植物细胞质壁分离实验的应用
(3)在图B所示的U型玻璃管内,左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、 麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平,假设溶质分子不能透过半透膜。 ①一段时间后,两管中液面的变化为左管液面 升高 ,右管液面 降低 (填 “升高”“降低”或“不变”)。 ②液面高度稳定后再同时向两 管内加入等量的麦芽糖酶,两 管中液面的变化分别为左管液 面降低 ,右管液面 升高 (填“升 高”“降低”或“不变”)。
第04讲 细胞膜和细胞核-高考生物一轮复习课件
【训练1】(2021·重庆月考)细胞用不同的方式彼此传递信号。下图是几种动物细胞间信息传导方式,相关叙述<zzd>错误</zzd>的是( )。
图1 内分泌信号转导
图2 旁分泌信号转导
图3 神经元信号转导
图4 依赖接触的信号转导
A.图1中信号分子必须与细胞膜表面的受体结合B.图2中细胞释放信号至附近的胞外介质中起局部作用的通讯方式是不需要进入血液的C.图3中神经元信号传递的神经递质特异性地把信号传到靶细胞D.图4的传递过程可用来表示精子、卵细胞的结合过程
磷脂双分子层
蛋白质分子
镶
嵌入
贯穿
流动
糖蛋白
糖脂
糖被
A
B
C
D
2、流动镶嵌模型的主要内容
蛋白质分子上的糖链是在内质网和高尔基体中添加的。
结构特性
具有______________
构成膜的 和 大都是可以运动的
质壁分离、变形虫运动、胞吞和胞吐、白细胞的吞噬作用等
细胞质基质细胞骨架细胞器
细胞壁(植物、原核生物(除支原体外)、真菌)
---系统的边界
---系统的控制中心
---细胞的主要代谢场所
第4讲 细胞膜和细胞核
控制物质进出细胞
进行细胞间信息交流
一、细胞膜的功能
将细胞与外界环境分隔开
激素、神经递质、
胞间连丝
精卵结合
流动性
大大超过2倍,
肝细胞具有核膜和多种细胞器膜
双分子层
两层磷脂分子
磷脂双分子层
融合
胞吞
所有的细胞都有细胞核吗?每个细胞只有1个核吗?
原核细胞没有细胞核,但有拟核;少数真核细胞也没有(高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟红细胞)。
高三生物一轮复习课件:细胞膜和细胞核
3 细胞膜的功能
[重点] 进行细胞间的信息交流 ① 通过化学物质(如激素)间接进行信息交流
激素随血液到达全身各 处,与靶细胞膜表面受体结 合,将信息传递给靶细胞。
胰岛B细胞通过分泌胰岛 素促进肝细胞合成肝糖原。
脂质体是磷脂双分子层构成的,到达细胞后可能会与细胞膜 发生融合,从而使药物进入细胞内发挥作用。
[P46细节] 用磷脂分子包裹药物
3 细胞膜的功能
!!一字不落地背出细胞膜的三个功能(P40) 1. _将__细___胞__与__外___界__环___境__分__隔___开___,保障细胞内部环境的相对稳定。 2. _控__制___物__质__进___出___,但注意这种控制是相对的。 3. _进__行___细__胞__间___的__信___息__交__流_____,具体有三种方式。
③细胞之间形成通道传递信息 实例:高等植物的胞间连丝
笔记:通道交流不需要细胞膜上的受体 胞间连丝
向某高等植物的一个细胞中注入荧光染 料,染料迅速扩散到相邻的细胞内。
胞间连丝是信息分子传送的通道,既有物质运输 的作用,又有信息交流的作用。
补充:细胞壁不是细胞的边界!
1. 成分:植物:纤__维___素___和__果__胶___; 合成时期:分__裂___末__期____; 与_高__尔___基__体__(细胞结构)密切相关。
起到膜表面识别和细胞间的信息传递的作用
糖被
糖脂
糖蛋白
细胞膜外
亲水区 疏水区 亲水区
磷脂双分子层
磷脂分子
蛋白质分子
细胞膜内
2 流动镶嵌模型
4. 细胞膜的结构特点:细胞膜具有___流__动__性________; ➢ 原因: 膜上的磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的 ➢ 实例: ① 变形虫的变形运动。
高考一轮复习《细胞膜的结构与功能》 课件(共36张PPT)
细胞膜的结构与功能
利用思维导图构建知识体系
学案展示
细胞膜结构和功能思维导图
01 思维导图展示
分析与评价
相互评价 02 说出原因,指出优点 补充更正 03
找出不足之处,并加以改正
(1)实验材料 (2)选材原因 (3)实验原理 (4)方法步骤
细胞膜的制备
(1)细胞膜成分 (2)结构与功能 关系的体现
构在生物学上称为“血影”,那么,血影的主要成分有 ( )D
A.无机盐、蛋白质
B.蛋白质、糖类
C.脂肪、蛋白质
D.脂质、蛋白质
2.下列关于细胞膜的功能的叙述,不正确的是( C ) A.细胞间的信息交流,大多与细胞膜的结构和功能有关 B.细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动 C.相邻两个细胞的信息交流全靠细胞间接触 D.细胞膜能控制物质进出细胞,这种功能是相对的
1
高考试题
2
3
6.(2014·福建,4)细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫 识别等重要生理功能。下列图中,可正确示意不同细胞的膜蛋白及 其相应功能的是( D)
一轮复习
谢谢聆听
THANK YOU FOR YOUR LISTENING
课堂小结
学案
1
提示
1
学案 提示
1
学案 提示
1
学案 提示
1.糖脂 (2)结2构.受特精点作:用流动,性大分子胞吞胞吐跨膜运输, (3)糖神蛋经白递质释放等
①位置:细胞膜的外表 ②成分:蛋白质和糖类结合形成 ③功能:保护和润滑;细胞表面的识别。
巩固练习 实战演练
巩固练习
1.科学家将哺乳动物或人的成熟红细胞放进蒸馏水中,造成红细
胞破裂出现溶血现象,再将溶出细胞外的物质冲洗掉,剩下的结
2023届高三生物一轮复习课件专题三 细胞的结构
DNA和蛋白质 同一物质不同时期的两种存在形式
螺旋化、缩
染色质 短、变粗 染色体
解螺旋
高二生物备课组
一轮复习
【思考】核孔是如何实现其功能的?
由核孔复合体(蛋白质)实现,具有选择透过性
【思考】研究发现,代谢旺盛的细胞中,细胞核上核孔的 数量比较多,核仁也比较大,请从结构与功能相适应的角 度分析为什么?
高二生物备课组
一轮复习
时间和人物
历史事件
历史结论
19世纪末欧文顿 脂溶性物质更易通过 细胞膜
细胞膜含脂质
20世纪初
对细胞膜化学分析 膜含脂质和蛋白质
1925年,
脂质铺成单层后是细 脂质分子为两层结构
两位荷兰科学家 胞表面积的2倍
1959年, 罗伯特森
电镜下细胞膜呈清晰 的暗-亮暗-三层结构
蛋白质-脂质-蛋白质
B 验现象支持的结论是( )
A.膜蛋白能自主翻转 B.细胞膜具有流动性 C.细胞膜具有选择透过性 D.膜蛋白可以作为载体蛋白
高二生物备课组
一轮复习
【典例分析】
A 4.下列关于细胞膜蛋白的叙述,正确的是( )
A.神经细胞膜上存在钾离子通道蛋白 B.甲状腺细胞膜上具有促甲状腺激素释放激素的受 体蛋白 C.神经细胞突触前膜存在各种递质的载体蛋白,将 递质运出细胞 D.癌细胞细胞膜上存在较多的糖蛋白,使癌细胞容 易扩散
一轮复习
【思考】磷脂分子在空气-水界面上会怎样排布?
空气 水
高二生物备课组
一轮复习
【思考】细胞膜上的磷脂分子是怎样排列的?
水 水
水 水
高二生物备课组
一轮复习
5.细胞膜的结构(流动镶嵌模型)
(1)基本支架: (2)蛋白质的分布: (3)结构特点及原因: (4)判断细胞膜内、外侧: (5)细胞膜可以选择性的 控制物质进出,这和膜的流 动性有什么关系?
2022年高考生物一轮复习课件 细胞膜和细胞核
诊断常考语句,澄清易错易混
(1)在细胞膜的控制下,对细胞有害的物质都不能进入细胞( × ) (2)生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定( √ ) (3)细胞膜的成分是恒定不变的( × ) (4)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构( × ) (5)细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的( √ ) (6)胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性( √ ) (7)动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关( √ )
阐述基本原理,突破长句表达
(1)核膜、核孔都有选择性,试举例说明:
小分子物质可通过核膜进出细胞核; DNA不能通过核孔进出细胞核; RNA可以通过核孔进入细胞质; DNA聚合酶等蛋白质可以通过核孔进入细胞核
二、细胞核的功能及功能探究
转录
信息库 (1)
细胞代谢和遗传
遗传
(2)功能探究 ①黑白美西螈核移植实验
美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制
②蝾螈受精卵横缢实验 蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制
③变形虫切割实验
变形虫的分裂、生长、摄食、对刺激的反应 等生命活动受细胞核控制
④伞藻嫁接与 核移植实验
伞藻“帽”的形状与假根有关
细胞核
假根中其他物质
教材中的隐性知识 模型方法 (1)源于必修1 P54“模型方法”:模型分为 物理模型 (如DNA双螺旋结构 的挂图或实物模型)、概念模型 (如种群的概念)和 数学模型 (如“J”型曲 线、“S”型曲线,公式、表格等)。 (2)源于必修1 P55“模型建构”:在设计并制作细胞模型时, 科学性 、 准确性 是第一位的,其次才是模型的美观与否。 (3)源于必修1 P56“练习·基础题”:洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片_不__是_ (填“是”或“不是”)物理模型(模型是简化的、概括的)。
2023届高三生物一轮复习课件细胞膜的结构和功能
动物 细胞 融合;植物 原生质体 融合;将膜脂制成微球体包裹酶、抗体、核酸等生物大分子或小分子 药物,运输到患病部位,通过脂质微球体膜和 细胞膜 的融合,把这些物质送入细胞,从而达到治疗疾病 或改变细胞代谢和遗传特性等目的。
知识点02 细胞的融合实验
课堂检测2 .(2009·浙江卷)对某动物细胞进行荧光标记实验,如图所示,其基本过程: ①用某种荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点; ②用激光束照射该细胞表面的某一区域,该区域荧光淬灭(消失); ③停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现了斑点。
知识点02 细胞的融合实验
【典例2】 关于细胞膜流动性的叙述,正确的是( D )
A.因为细胞膜由磷脂双分子层构成,所以细胞膜具流动性 B.蛋白质分子无尾,不能运动,与细胞膜的流动性无关 C.细胞膜的流动性是指蛋白质能够运动,与磷脂分子无关 D.细胞膜流动性与蛋白质分子和磷脂分子都有关
【解析】细胞膜不是静止不动的,而是具有流动性,主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由 移动,膜中的蛋白质大多也能运动。D正确。
知识点04 细胞膜的组成及功能的实验探究
3.控制物质进出功能的验证 ①染色剂进入实验
②色素透出实验
知识点04 细胞膜的组成及功能的实验探究
【典例4】 在洋葱鳞片叶的表皮细胞内,液泡中含有紫色的花青素。将鳞片叶的表皮撕成若干小方块 放入清水中,水的颜色无明显变化。若进行加温,随着水温的升高,观察到水的颜色会逐渐变为紫色。
1.细胞膜成分的鉴定
细胞膜成分 磷脂
蛋白质
鉴定试剂(方法) ① 脂溶剂处理 ② 磷脂酶处理 ③ 脂溶性物质透过实验 ① 双缩脲试剂 ② 蛋白酶处理
结果 细胞膜被溶解 细胞膜被破坏 脂溶性物质优先透过
高考一轮复习人教版细胞器与生物膜系统课件
⑥没有线粒体不一定不能进行有氧呼吸,如需氧型的原核生物。 ⑦细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含的化学成分不同,所具有的生 理功能不同。 ⑧在不同细胞中,细胞器的含量是不一样的,如需能量较多的细胞含线粒体 较多,合成蛋白质比较旺盛的细胞含核糖体较多,即细胞的结构与其功能是相适 应的。
2特殊细胞总结 ①根尖分生区细胞无叶绿体和大液泡,是观察有丝分裂的良好材料,成熟区 等根部和其他不见光的部位都无叶绿体。 ②叶肉细胞、保卫细胞含叶绿体,但表皮细胞不含叶绿体。 ③肾小管、心肌、肝脏等部位细胞因代谢旺盛,线粒体含量多;肠腺等一些 合成消化酶或蛋白质类激素的细胞,核糖体、高尔基体多。
解析:原核细胞无线粒体。
2.(必修 1P46 相关信息改编)硅尘(SiO2)能破坏 溶酶体 膜,使其中的 水解酶 释放出来破坏细胞结构,最终导致肺功能受损。 3.(必修 1P50 拓展题改编)尝试提出一种假说,解释溶酶体内的水解酶不能分 解自身的溶酶体膜。
提示:溶酶体的膜在结构上比较特殊,如经过修饰等,不会被溶酶体内的水 解酶水解。
解析:本题考查细胞器的物质组成及功能。细胞器甲不含脂质,说明其无膜 结构,又因为其含有核酸,则可以推测出细胞器甲为核糖体,附着在内质网上的 核糖体与分泌蛋白的合成有关,A 正确;细胞器乙只含有蛋白质和脂质,说明其 具有膜结构,不可能为中心体,B 错误;细胞器丙含有蛋白质和脂质,说明其具 有膜结构,在动物细胞中具有膜结构又含有核酸的细胞器为线粒体,在其内膜上 生成的是水,C 错误;乳酸菌为原核生物,其细胞中只含有核糖体这一种细胞器, D 错误。
解析:图 a 内膜向内折叠形成嵴,表示线粒体,有氧呼吸的第三阶段[H]与氧 结合形成水发生在线粒体内膜上,A 正确;图 b 表示叶绿体,光反应发生在类囊 体薄膜上,其上有色素和与光反应有关的酶分布,B 正确;图 a 中与 ATP 合成有 关的酶在线粒体基质和内膜上,而图 b 中与 ATP 合成有关的酶在类囊体薄膜上, C 错误;叶绿体和线粒体都与能量转换有关,可共存于叶肉细胞中,D 正确。
2023届高三生物一轮复习细胞膜与生物膜课件
分析比较数据,概括细胞膜成分的异同。
细胞类型
蛋白质% 磷脂% 固醇% 糖类等其他成分%
哺乳动物红细胞
49
33 10
8
玉米叶肉细胞
47
26
7
20
大肠杆菌
75
25
0
0
功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多
99
01 细胞膜的成分探索
任务二
回顾教材P42“对细胞膜的成分探索”科学史资料,分析细 胞膜的成分。
结构图
模型
示意图
1212
021 细胞膜结构的探索
任务三
回顾教材P42-P43“对细胞膜结构的探索”科学史资料,构 建细胞膜的结构模型。
结构图
模型
示意图
1313
021 细胞膜结构的探索
任务三
回顾教材P42-P43“对细胞膜结构的探索”科学史资料,构 建细胞膜的结构模型。
结构图
模型
示意图
2024届高三生物一轮复习课件细胞膜的结构和功能
相对性: ①对细胞有害的物质有可能进入细胞 ②有些病毒,病菌等可以侵入细胞使 生物体患病
一、细胞膜的功能 3.进行细胞间的信息交流
多细胞生物体内,各个细胞都不是孤立存在的,必须保持 功能的协调,除了依赖物质和能量的交换,还依赖信息的 交流
间接交流:内分泌细胞通过分泌的
激素(如胰岛素),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
假说或结论
提出假说:所有的细胞膜都为蛋白质—脂质—蛋白质三层 静态的统一结构,暗层为蛋白质分子,亮层为脂质分子
细胞膜具有流动性 提出了流动镶嵌模型
拓展 提升科学思维
1.用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质,在空气和水的界面铺展成单层, 测得单分子层的面积远大于胰岛B细胞表面积的2倍。请分析原因。 提示 胰岛B细胞中除细胞膜外,还有核膜和各种细胞器膜,它们的膜 中都含有磷脂分子。 2.在小鼠细胞和人细胞融合实验中,若降低温度,细胞完全融合所需要 的时间明显延长,请分析原因。 提示 温度会影响分子的运动,进而影响细胞膜的流动性。
2.判断关于细胞膜结构探索的叙述
(1)欧文顿提取了细胞膜并证明了细胞膜由脂质组成( × ) (2)常需要利用进一步的观察和实验对已建立的假设进行修正和补充( √ ) (3)罗伯特森提出生物膜由脂质—蛋白质—脂质三层结构构成的假说( × )
(4)利用放射性同位素标记法进行人—鼠细胞融合实验,证明细胞膜具有
二、对膜结构和成分的探索
1959年,罗伯特森在电镜下看到细胞膜的暗-亮-暗的三层结构
提出假说: 细胞膜由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成 认为细胞膜为静态的统一结构
二、对膜结构和成分的探索
20世纪60年代后,人们提出质疑: 如果细胞膜是静态的,无法实现细胞膜的功能,也无法解释细胞 的生长、变形虫的变形运动等现象
【金版教程】高考生物一轮复习3生物膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运动方式课件人教
2.结构特点 具有 ⑭流动性 ,其原因是组成膜的⑮磷脂分子和大多数 蛋白质分子,大都是可以运动的。
1:为什么脂溶性物质容易透过细胞膜,不溶于脂质的物质 通过却十分困难?
提示:因为组成细胞膜的主要成分中有磷脂,细胞膜以磷 脂双分子层为基本支架。由于相似相溶原理,脂溶性物质容易 透过细胞膜。
1.离子和小分子物质的运输方式
2. 大分子物质的运输方式
大分子物质以 胞吞 方式进入细胞内部,以
式排出细胞,与
细胞膜的流动性 有关。
胞吐 方
2:自由扩散、协助扩散和主动运输与胞吞、胞吐有何主要 区别?
提示:前三种是小分子和离子的运输方式,不包括大分子, 且它们是穿膜运输。胞吞、胞吐是大分子或颗粒性物质的运输 方式,是通过膜融合实现转移的,被运输的物质不直接穿过生 物膜。
图中②是蛋白质,③是磷脂双分子层,组成细胞膜的蛋白 质分子、磷脂分子大多数是可以运动的,适当提高温度,分子 运动速度加快,所以C项正确;图中a方式是由低浓度向高浓度, 需载体协助的主动运输,b方式是由高浓度向低浓度,不需要消 耗能量。主动运输需要消耗ATP,还需载体蛋白的协助,体现 了膜的选择透过性,故D项错误。
(4)生物膜的流动性与选择透过性的关系 ①区别
结构基础
流动性 (结构特 点)
构成膜的磷脂分子和 蛋白质分子大多数是 运动的,而不是静止 的
选择透 过性(功 能特性)
膜上载体蛋白的种类 和数量不同,决定了 出入细胞的物质的种 类和数量不同
代表实例
细胞融合、细胞分裂、变 形虫变形、白细胞吞噬细 菌(胞吞)、分泌蛋白的分 泌(胞吐)、温度改变时膜 的厚度改变、动物细胞吸 水膨胀或失水皱缩、质壁 分离与复原等
A. 自由扩散 C. 协助扩散 [思路点拨]
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(4)已知抗利尿激素通过与细胞膜上的________结合,可促进 蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中,从而加快肾小管上皮细胞 对原尿中水分子的________。 (5)结合上述结果,可以得出____________________的推论。 答案 (1)磷脂双分子层 (2)翻译 迅速增大 (3)明显降低 抑制 部分恢复 空间结构 (4)受体 重吸收 (5)蛋白A是 水通道蛋白
上述实验不能说明的是
() A.细胞膜具有流动性 B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合 C.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率 D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动
速率
解析 用荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点 则说明荧光染料能与细胞膜组成成分结合。停止激光束照射 一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现了斑点说明 细胞膜具有一定流动性,其流动性反映了蛋白质或磷脂分子 的流动,但是不能反映物质跨膜运输的速率。 答案 C
在低渗溶液中测定卵母细胞的 水通透速率(cm/s×10-4) 27.9
210.0
80.7
188.0
(1)将Ⅰ组卵母细胞放入低渗溶液后,水分子经自由扩散(渗 透)穿过膜的________进入卵母细胞。 (2) 将 蛋 白 A 的 mRNA 注 入 卵 母 细 胞 一 定 时 间 后 , 该 mRNA________的蛋白质进入细胞膜,使细胞在低渗溶液中 体积________。 (3)与Ⅱ组细胞相比,Ⅲ组细胞对水的通透性________,说明 HgCl2对蛋白A的功能有________作用。比较Ⅲ、Ⅳ组的结 果,表明试剂M能够使蛋白A的功能______。推测HgCl2没有 改变蛋白A的氨基酸序列,而是破坏了蛋白A的________。
解析 结合题干分析,当温度升高时,细胞膜、液泡膜等功 能发生改变,控制物质进出细胞的功能丧失。 答案 C
2.人鼠细胞融合实验,是用带有不同
荧光染料的抗体标记两种细胞的膜
蛋白,一段时间后两种膜蛋白能在
杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。
如图是相关实验记录,据此不能得
到的结论是
()
A.当温度增加到15 ℃以上时,膜的流动性发生变化
B.该实验证明膜蛋白能够在膜表面运动
C.温度对膜蛋白的扩散有影响
D.图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多
解析 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子都是可以运动的, 因此膜具有一定的流动性。嵌合体的形成是两种细胞的膜蛋 白发生相对运动的结果,温度增加到15 ℃以上时,形成嵌合 体的比例明显增大,说明温度对膜蛋白的运动有影响。温度 升高,膜蛋白相对运动加剧,细胞膜流动性增强。图示数据 能说明温度增加到15 ℃以上,温度越高,形成的嵌合体越多, 而不是融合时间越长,形成的嵌合体越多。 答案 D
(2)结构特点鉴定:将膜结构中的磷脂分子提取出来,铺在空 气-水界面上,测得磷脂占有面积是细胞膜面积的两倍,则 可说明细胞膜中磷脂分子为双层。
(3)结构特点验证 ①方法:荧光标记法 ②现象:采用荧光标记法,标记小鼠细胞与人细胞做如图实 验。
③结论:上述实验现象可说明:细胞膜具有一定的流动性。
3.细胞膜的功能探究 (1)控制物质进出功能的验证 ①染色剂进入实验
[跟进题组] 1.在萝卜的紫色块根细胞内,液泡中含有紫红色的花青素。
将块根切成小块放入清水中,水的颜色无明显变化。若 进行加温,随着水温的升高,水的颜色逐渐变紫。其主 要原因是
() A.细胞壁在加温过程中受到破坏 B.水温升高,花青素的溶解度加大 C.加温使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的作用 D.加温使水中的化学物质发生了反应
制备细胞膜选取哺乳动物红细胞的原因 1.动物细胞外面无细胞壁,制备细胞膜相对比较容易
(1)避免了分离细胞壁与细胞膜的麻烦; (2)没有细胞壁的保护、支持,动物细胞易吸水涨破,使 细胞内容物流出,即可得 (1)细胞内无细胞核和各种具有膜的细胞器,避免了细胞 膜与细胞器膜的分离所带来的麻烦,经过离心就可得到 较纯净的细胞膜。 (2)红细胞的数量多,材料易得。 特别提醒 取得红细胞后用适量的生理盐水稀释,目的 是使红细胞分散开,不易凝集成块,且使红细胞暂时维 持原有的形态。
【示例2】 (2012·北京理综,31)科学家为了研究蛋白A的功 能,选用细胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行
实验,处理及结果见下表。
实验 组号
在等渗溶液中进行的处理
Ⅰ
向卵母细胞注入微量水(对 照)
Ⅱ 向卵母细胞注入蛋白A的 mRNA
Ⅲ
将部分Ⅱ组细胞放入含 HgCl2的等渗溶液中
Ⅳ
将部分Ⅲ组细胞放入含试 剂M的等渗溶液中
②色素透出实验 正常情况下紫色洋葱细胞、各色各样的花瓣显现出颜色都是 因为细胞液中有某种色素分子,若将有颜色的植物组织放入 清水中,色素分子不能透出,若用高温、强酸或强碱处理则 可导致原生质层失活,此时色素分子就会从细胞液中透出, 外界溶液将呈现色素颜色。如:
(2)识别功能的验证 只有同种生物的精子和卵细胞才能结合 ―验―证→ 细胞膜具有细胞间信息交流功能糖蛋白的作用 (3)借助植物吸收无机盐实验验证细胞膜的选择透过性 ①实验思路
有关细胞膜的实验探究
[知识精讲] 1.细胞膜成分的鉴定
细胞膜成分 鉴定试剂(方法)
结果
磷脂 蛋白质
①脂溶剂处理
细胞膜被溶解
②磷脂酶处理
细胞膜被破坏
③脂溶性物质透过实验 脂溶性物质优先透过
①双缩脲试剂
呈现紫色
②蛋白酶处理
细胞膜被破坏
2.细胞膜结构及特点的鉴定 (1)磷脂分子特性
①生物膜两侧均“有水”时,磷脂分子必定排布为“双 层”(头部朝外,尾部朝内)。 ②若一侧有水或一侧有油时,磷脂分子头部朝水侧,尾部 朝向油侧。
②实验结果与结论 同一植物对不同离子吸收情况不同,不同植物对同一离子吸 收情况不同→细胞膜对离子吸收具有选择透过性。
[考题示例] 【示例1】 (2010·浙江卷)对某动物细胞进行荧光标记实验,
如图所示,其基本过程:①用某种荧光染料标记该动物 细胞,细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞 表面的某一区域,该区域荧光淬灭(消失)。③停止激光 束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现 了斑点。