2024屆高三生物一輪復(fù)習課件第五講細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,第,1,講,細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能,第二單元,細胞的基本結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運輸,課標要求：,素養(yǎng)體現(xiàn),_,_,概述細胞都由細胞膜包裹，細胞膜將細胞與其生活環(huán)境分開，能控制物質(zhì)進出，并參與細胞間的信息交流。,_,_,生命觀念：,細胞膜的流動鑲嵌模型的結(jié)構(gòu)與其功能相適,應(yīng)，細胞核的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。,科學思維：,通過多個實例歸納總結(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)特點和,功能特性。,科學探究：,細胞選擇透過性的實驗驗證及流動性的實驗,驗證；證明細胞核功能的相關(guān)實驗及分析。,社會責任：,尿毒癥透析治療和海水淡化等實踐應(yīng)用。,動物細胞,細胞膜,細胞核

2、,細胞質(zhì),植物細胞,細胞壁,細胞膜,細胞核,細胞質(zhì),真核細胞的結(jié)構(gòu),基本結(jié)構(gòu),細胞膜,（質(zhì)膜）,細胞質(zhì),細胞核,細胞質(zhì)基質(zhì),細胞骨架,細胞器,細胞壁,系統(tǒng)的,邊界,系統(tǒng)的,控制中心,系統(tǒng)的,代謝中心,（植物、真菌）,植物細胞的邊界？,細胞膜，而不是細胞壁,怎么判斷細胞的死活？,(3)質(zhì)壁分離與復(fù)原的方法:活的成熟的植物細胞由于,細胞膜具有選擇透過性，會在高濃度溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離并在有的低濃度溶液中自動復(fù)原，而死的植物細胞不會發(fā)生這種現(xiàn)象。,(1)染色排除法:如用臺盼藍染色，死的動物細胞會被染成藍色，而活的動物細胞不著色，從而判斷出細胞的死活。,(2)觀察細胞質(zhì)是否流動:活的細胞由于不斷進行代謝

3、，細胞質(zhì)是流動的，而死的細胞質(zhì)是不會流動的。,進入,可能,進入,細胞膜的功能,營養(yǎng)物質(zhì),_,分泌物,排出,胞內(nèi)組成,不能,排出,普遍性,病原體等,相對性,被動運輸,主動運輸,_,方式,代謝廢物,胞吞胞吐,將細胞與外界環(huán)境分隔開,激素等,胞間連絲,精卵結(jié)合,復(fù)習目標一：細胞膜的功能,控制物質(zhì)進出細胞,參與胞間信息交流,煮熟,煮熟玉米胚細胞呈紅色,1.,如何驗證細胞膜具有控制物質(zhì)進出的功能,?,a.,臺盼藍染色法,b.,質(zhì)壁分離與復(fù)原,c.,細胞膜的功能特點,選擇透過性。,判斷,：細胞膜的選擇透過性與蛋白質(zhì)有關(guān),與磷脂分子無關(guān)。,不同的蛋白質(zhì)行使不同的功能！,教材,P45,：磷脂分子是膜的基本支架

4、，其內(nèi)部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或離子不能自由通過，因此具有屏障作用！,2.,細胞間的信息交流方式,據(jù)上圖分析回答：,(1),圖中物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的名稱：,；,；,。,(2),植物細胞間的胞間連絲、人體內(nèi)胰島素的作用過程、精子和卵細胞之間的識別和結(jié)合分別屬于上面的哪種方式？,受體,信號分子,胞間連絲,分別屬于圖,C,、圖,A,、圖,B,所代表的方式,(3),圖中受體的化學本質(zhì)是什么？受體和信號分子的結(jié)合有沒有特異性？,受體的化學本質(zhì)是糖蛋白，受體和信號分子的結(jié)合具有特異性。,(4),是否所有信號分子的受體都在細胞膜上？并說明理由。,不是，有些小分子如脂溶性的信號分子,(,如性激素,),的受體在

5、細胞內(nèi)部。,(5),細胞膜上的受體是細胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)嗎？并說明理由。,不是，如高等植物細胞間通過胞間連絲進行信息交流時不需要細胞膜上的受體。,(2022福州期中),食醋中的醋酸是活細胞不需要的小分子物質(zhì)，蔗糖則是,不易通過生物膜的物質(zhì)，但用食醋和蔗糖可將新鮮的大蒜腌成糖醋蒜，其原因是,(,)。,A.醋酸和蔗糖分子均能存在于活細胞的間隙中,B.醋酸和蔗糖分子均能被吸附在活細胞的表面,C.醋酸能殺死細胞，使細胞膜失去選擇透過性,D.腌制時間過久，兩種物質(zhì)均慢慢地進入活細胞,C,解析,醋酸能破壞細胞膜上的蛋白質(zhì)分子，進而殺死活細胞，使細胞膜失去選擇透過性，這樣醋酸和蔗糖就能進入細胞，將新鮮

6、的大蒜腌成糖醋蒜，C正確。,(2021重慶月考),細胞用不同的方式彼此傳遞信號。下圖是幾種動物細胞,間信息傳導方式，相關(guān)敘述,錯誤,的是(,)。,圖1,內(nèi)分泌信號轉(zhuǎn)導,圖2,旁分泌信號轉(zhuǎn)導,圖3,神經(jīng)元信號轉(zhuǎn)導,圖4,依賴接觸的信號轉(zhuǎn)導,A.圖1中信號分子必須與細胞膜表面的受體結(jié)合,B.圖2中細胞釋放信號至附近的胞外介質(zhì)中起局部作用的通訊方式是不需要進入血液的,C.圖3中神經(jīng)元信號傳遞的神經(jīng)遞質(zhì)特異性地把信號傳到靶細胞,D.圖4的傳遞過程可用來表示精子、卵細胞的結(jié)合過程,A.,復(fù)習目標二：對細胞膜成分的探索,細胞膜,上,除,了發(fā)現(xiàn)有,脂質(zhì),、,蛋白質(zhì),外，后來,還,發(fā)現(xiàn)有,少量糖類,。,科學家

7、,實驗內(nèi)容,假說或結(jié)論,歐文頓,對植物細胞進行,通透性實驗,，發(fā)現(xiàn),脂溶性物質(zhì)更容易穿過細胞膜,，非脂溶性物質(zhì)不容易穿過細胞膜,確定脂質(zhì)成分的類型,利用,哺乳動物,的,紅細胞,制備出純凈的,細胞膜，進行,化學分析,戈特、,格倫德爾,用丙酮,從人的紅細胞提取脂質(zhì)，在,空氣,水界面,鋪展成單分子層，測得單分子層面積恰為紅細胞表面積,2,倍,丹尼利、,戴維森,發(fā)現(xiàn),細胞的表面張力,明顯低于,油,水界面的,表面張,。,力,而此時，人們已知：油脂滴表面如果吸附有蛋白質(zhì)成分則表面張力會降低。,推測：細胞膜是由,脂質(zhì),組成的,（對現(xiàn)象的推理分析）,組成細胞膜的脂質(zhì)有,磷脂,和,膽固醇,，,其中,磷脂含量最多

8、,細胞膜中的,磷脂分子排列為連續(xù)的兩層,推測：細胞膜除含有脂質(zhì)分子外，,可能,還附有,蛋白質(zhì),是歸納法，還是提出假說？,細胞膜的成分：,脂質(zhì),50%,蛋白質(zhì),40%,糖類,2%-10%,磷脂,的含量最為豐富，,動物細胞膜,還有少量的,膽固醇,功能越復(fù)雜的細胞膜，,蛋白質(zhì)的,和,越多,糖類,+,蛋白質(zhì),糖蛋白,糖類,+,脂質(zhì),糖脂,脂 質(zhì),蛋白質(zhì),糖 類,（少量）,脂質(zhì),和,蛋白質(zhì),等成分是如何組成細胞膜的呢？,種類,數(shù)量,復(fù)習目標三：細胞膜結(jié)構(gòu)的探索,現(xiàn)象/技術(shù),假說/結(jié)論,細胞膜中磷脂分子排列為連續(xù)的兩層,電鏡下細胞膜呈暗-亮-暗三層結(jié)構(gòu),人鼠細胞融合實驗，,技術(shù)為_,細胞膜具有流動性,生物

9、膜的冰凍蝕刻技術(shù),細胞膜中蛋白質(zhì)有的_、有的部分或全部_、有的貫穿于_,紅細胞,中的脂質(zhì)在空氣,-,水界面鋪成單分子層后，測得,單分子層的面積是紅細胞表面積的,2,倍,細胞膜是由,蛋白質(zhì),脂質(zhì),蛋白質(zhì)組成,的三層,靜態(tài),結(jié)構(gòu),熒光標記法,嵌入,鑲在,整個磷脂雙分子層,流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,細胞膜的結(jié)構(gòu)模型示意圖,糖蛋白,磷脂雙分子層,蛋白質(zhì)分子,與細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞有關(guān)。,構(gòu)成膜的基本支架。,承擔膜的主要功能,細胞膜上糖脂和糖蛋白都分布于細胞膜的,外表面,脂質(zhì)和蛋白質(zhì)分子呈,不均勻,分布；脂質(zhì)和蛋白質(zhì)分子大多是可以,運動的,。,結(jié)構(gòu)特點,具有流動性,答案,細胞膜的內(nèi)外兩側(cè)都是水

10、環(huán)境，依據(jù)磷脂分子的特性，磷脂分子的“尾部”相對排列在內(nèi)側(cè)，“頭部”則朝向膜內(nèi)外兩側(cè)水環(huán)境中，形成磷脂,雙分子層，如右圖所示。用有機溶劑丙酮提取細胞膜的磷脂分子，在水面上鋪成單分子層，若其面積是細胞表面積的2倍，即可證明。,1.細胞膜由磷脂分子組成，而磷脂分子頭部具有親水性，尾部具有疏水性；依據(jù)此信息請?zhí)岢隽字肿尤绾谓M成細胞膜？如何證明？,教材內(nèi)容拓展,2.,在小鼠細胞和人細胞融合實驗中，若降低溫度，細胞完全融合所需要的時間明顯延長，請分析原因。,溫度會影響分子的運動，進而影響細胞膜的流動性。若降低溫度，分子運動減慢，細胞完全融合所需要的時間明顯延長。,3.,下圖是由磷脂分子構(gòu)成的脂質(zhì)體，它

11、可以作為藥物的運載體，將其運送到特定的細胞發(fā)揮作用。在脂質(zhì)體中，能在水中結(jié)晶的藥物被包在雙分子層中，脂溶性的藥物被包在兩層磷脂分子之間。,脂質(zhì)體表面抗體的作用是什么？可用激素替代嗎？,作為引導物，能特異性與靶器官結(jié)合，由于激素也能作用于特定的靶器官或靶細胞，因此也可以用激素替代。,為什么兩類藥物的包裹位置各不相同？,由雙層磷脂分子構(gòu)成的脂質(zhì)體，兩層磷脂分子之間的部分是疏水的，脂溶性藥物能被穩(wěn)定地包裹在其中；脂質(zhì)體的內(nèi)部是水溶液的環(huán)境，能在水中結(jié)晶的藥物可穩(wěn)定地包裹其中。,請推測：脂質(zhì)體到達細胞后，藥物將如何進入細胞內(nèi)發(fā)揮作用？,由于脂質(zhì)體是磷脂雙分子層構(gòu)成的，到達細胞后可能會與細胞的細胞膜發(fā)生

12、融合，可能會被細胞以胞吞的方式進入細胞，從而使藥物在細胞內(nèi)發(fā)揮作用。,4.,線粒體內(nèi)膜的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量比外膜高，請從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度分析其原因。,線粒體內(nèi)膜功能較外膜復(fù)雜，功能越復(fù)雜的生物膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。,5.,提取細胞膜最好選取什么生物材料？,最好選取哺乳類動物成熟的紅細胞,6.,既然膜內(nèi)部分是疏水的，水為什么能跨膜運輸呢？,一是因為水分子極小，可以通過由于磷脂分子運動而產(chǎn)生的間隙；二是因為膜上存在水通道蛋白，水分子可以通過通道蛋白通過膜。,?？嫉摹澳さ鞍住?下列生物現(xiàn)象或生理過程體現(xiàn)細胞膜的流動性的是,_,質(zhì)壁分離與復(fù)原,變形蟲的運動,胞吞和胞吐,白細胞的吞噬作用,精卵

13、細胞的相互識別,神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,水分子進出細胞,植物根系對礦質(zhì)元素的吸收,例,不定選,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)果如圖乙所示。下列說法錯誤的是,(,),A.,該技術(shù)說明細胞膜具有流動性,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,F,2,的時間將變短,D.,理論分析,漂白區(qū)域恢復(fù)足夠長的時間,熒光強度,F,2,仍小于,F,1,BC,細胞膜的成分,、結(jié)構(gòu)

14、和功能,細胞膜的成分,脂質(zhì),蛋白質(zhì),糖類（少量）,磷脂（主要）,膽固醇（動物細胞膜）,細胞膜的研究簡史,膜成分的探索,1895,年，歐文頓關(guān)于細胞膜通透性的實驗。,利用哺乳動物成熟的紅細胞分離提純，進行化學分析。,1925,年，,紅細胞中的脂質(zhì)在空氣,-,水界面鋪成單分子層與紅細胞表面積關(guān)系的實驗。,1935,年，細胞表面張力研究實驗。,膜結(jié)構(gòu)的探索,1959,年，羅伯特森在電鏡下觀察細胞膜的結(jié)構(gòu)。,1970,年人鼠細胞融合實驗。,1972,年，辛格和尼科爾森提出流動鑲嵌模型。,細胞膜的結(jié)構(gòu),流動鑲嵌模型的內(nèi)容,特點,細胞膜的功能,結(jié)構(gòu)決定功能,1.,將細胞與外界環(huán)境分隔開,2,、控制物質(zhì)進出

15、,3,、進行細胞間的信息交流,構(gòu)建概念圖，整體把握核心考點,1.(2021,浙江,6,月選考，,4,改編,),細胞膜的流動鑲嵌模型如圖所示。下列敘述正確的是,A.,磷脂和糖脂分子形成的磷脂雙分子層是完全對稱的,B.,膽固醇鑲嵌或貫穿在膜中利于增強膜的流動性,C.,物質(zhì)進出細胞方式中的被動運輸過程與膜蛋白無關(guān),D.,有些膜蛋白能識別并接受來自細胞內(nèi)外的化學信號,D,在兩層磷脂分子層之間,真題再現(xiàn),【,福建理綜高考】,細胞的膜蛋白具有物質(zhì)運輸、信息傳遞、免疫識別等重要生理功能。下列圖中，可正確示意不同細胞的膜蛋白及其相應(yīng)功能的是,(,),D,血紅蛋白在紅細胞內(nèi)部,抗體主要分布在,血清,胰高血糖素受體,