江苏启东高中生物第三章细胞的结构和功能-原核细胞和真核细胞细胞膜和细胞壁学案新人教版必修.docx

第二节细胞的类型和结构第1课时原核细胞和真核细胞、细胞膜和细胞壁目标导航1.结合教材P37，区分原核细胞与真核细胞。2.结合教材P3839，简述细胞膜的结构和功能。一、原核细胞和真核细胞(阅读P37)1.构成原核生物的细胞是原核细胞，例如细菌、蓝藻和放线菌等。这些细胞的结构简单，主要特点是没有由核膜包被的细胞核，在细胞中的一个特定区域内有环状的DNA分子，该区域没有核膜包被，通常被称为拟核。2.构成真核生物的细胞是真核细胞，其细胞核有核膜包围，真核细胞结构的复杂性是真核细胞功能多样性的基础。二、细胞膜和细胞壁(阅读P3840)1.细胞膜的结构(1)图中(2)图中(3)图中2.细胞膜的功能(1)将每个细胞与周围环境分隔开，维持了细胞内部环境的相对稳定，具有保护作用。(2)有选择地从外界环境中获取营养物质，排出代谢废物。(3)完成细胞间信息交流。3.植物细胞壁的主要成分是多糖(如纤维素、果胶等)，具有维持细胞形态的作用，还具有一定的保护作用。一、原核细胞和真核细胞1.生物的分类2.原核细胞与真核细胞的差异性从字面上分析这两类生物的最主要区别在于细胞核。例如：“原核”是指原始的细胞核，“真核”是指真正的细胞核。比较项目原核细胞真核细胞本质区别没有由核膜包被的细胞核有由核膜包被的细胞核大小较小较大细胞壁有(少数除外)植物细胞和真菌细胞都有，动物细胞无细胞质有核糖体，无其他细胞器有核糖体和其他细胞器细胞核拟核，无核膜，该区域有一环状DNA分子，无染色体(质)有核膜，核内有染色体(质)实例细菌、蓝藻等动物、植物、真菌等3.原核细胞与真核细胞的统一性(1)原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜和细胞质。(2)原核细胞与真核细胞内都有DNA。4.细菌和蓝藻的异同比较项目细菌蓝藻区别大小较小较大光合色素一般没有有同化方式一般为异养自养常见种类杆菌、球菌等颤藻、念珠藻、发菜等相同点都有细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核，都具有核糖体1.病毒是原核生物吗？答案不是。病毒不具备细胞结构，既不属于原核生物，也不属于真核生物。2.引起池塘水华和海水赤潮的生物属于原核生物还是真核生物？答案引起池塘水华和海水赤潮的生物是蓝藻类的生物，蓝藻是原核生物。3.原核生物有没有多细胞的生物？答案没有。原核细胞进化地位较低，都是单细胞的。4.原核生物都是单细胞生物，单细胞生物都是原核生物吗？试举例说明。答案单细胞生物不一定是原核生物，如单细胞动物(如草履虫)、单细胞植物(如绿藻)、单细胞真菌(如酵母菌)都是真核生物。1.“面色苍白、身体消瘦、撕心裂肺的咳嗽”这是鲁迅的小说药中提及的“痨病”，它是由结核杆菌侵入肺部引起的一种传染病。下列物质和结构中结核杆菌细胞具有的是()细胞壁细胞核染色体DNA细胞质核糖体细胞膜A.B.C.D.问题导析(1)结核杆菌是一种细菌，属于原核生物。(2)原核细胞具有，不具有。答案A一题多变按要求对下列生物进行分类(只填序号)。蓝藻酵母菌变形虫小球藻水绵青霉菌大肠杆菌流感病毒肺炎双球菌菠菜(1)具有核膜的一组生物是_。(2)与结核杆菌结构最相似的一组生物是_。答案(1)(2)二、细胞膜的成分与其结构、功能特性的关系1.细胞膜的成分成分所占比例在细胞膜构成中的作用脂质约50%磷脂是构成细胞膜的重要成分蛋白质约40%蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能主要由其上的蛋白质来行使糖类约2%10%与膜蛋白或膜脂结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面2.细胞膜的结构(1)细胞膜的基本支架磷脂双分子层磷脂双分子层是亲脂性尾部相对，亲水性头部朝向两侧。如图：(2)磷脂分子、磷脂双分子层和生物膜的关系结构关系磷脂分子生物膜。数量关系1层生物膜2层磷脂单分子层。3.细胞膜的结构特点流动性(1)原因：构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是可以运动的。(2)意义：细胞膜的一定的流动性对于细胞完成各种生理功能是非常重要的。流动性能使细胞膜经受一定程度的变形不至破裂；或使膜中各种成分按需要调整其组合分布；利于膜载体蛋白完成物质运输。4.细胞膜的功能特性选择透过性细胞膜具有选择透过性主要与细胞膜上的载体蛋白的专一性有关。5.细胞膜结构与功能的联系(1)蛋白质分子在磷脂双分子层上的分布特点与细胞膜功能的关系各种蛋白质在膜上的分布是不对称的，糖蛋白只分布在细胞膜的外侧，糖蛋白有保护和润滑作用，还与细胞识别作用密切相关。细胞膜上的蛋白质种类很多，如运输物质的载体、识别作用的糖蛋白、接受信号的受体、体现病原体特异性的抗原等。各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，功能越复杂的膜，其蛋白质的种类和含量越多。(2)细胞膜的流动性与细胞膜功能的关系细胞膜的流动性是其选择透过性的基础；细胞膜的流动性使细胞能够“变形”吞入或排出一些大分子的物质。细胞膜的流动性也是细胞工程中细胞融合的理论基础。(3)细胞外表面糖蛋白与细胞膜功能的关系各种细胞膜的糖蛋白具有特异性，能与特定的物质结合，与细胞的识别和信号传递有关。1.生长在水底淤泥中的莲藕“出淤泥而不染”，它能从水和淤泥中吸收所需的营养物质，并排出代谢废物，而莲藕不需要的物质都不会轻易进入莲藕细胞。这说明细胞膜具有什么功能？这种功能的具体体现是什么？答案细胞通过细胞膜与周围环境进行物质交换。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。2.在人鼠细胞融合的实验中，如果温度维持在0 ，和37 相比，有什么变化？答案两种荧光不能均匀分布，或者需要更长的时间才能分布均匀，因为温度降低影响了蛋白质运动的速度。3.试举几个能够体现细胞膜具有一定流动性的实例？答案细胞融合、变形虫的变形运动、白细胞吞噬病菌等。2.下列选项中不符合生物膜的流动镶嵌模型观点的是()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，所以才具流动性问题导析(1)膜中的磷脂分子和蛋白质分子都不是静止的，都能发生一定的运动。(2)生物膜是一个整体，组成它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一题多变如图是细胞膜的亚显微结构模式图，据图判断对错。(1)的组成单位是氨基酸。()(2)和全部都能运动。()(3)构成了细胞膜的基本支架。()(4)物质进出细胞只与有关，与无关。()(5)细胞膜为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境。()(6)细胞膜的另一侧也应具有结构。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)1.下列生物的细胞中，不具有核膜的是()A.鱼和鲸B.玉米和棉花C.细菌、蓝藻和支原体D.蘑菇、木耳和酵母菌答案C解析四个选项中，只有C项全为原核生物。2.最能代表细胞膜的基本化学成分的一组化学元素是()A.C、H、O、N B.C、H、O、N、SC.C、O、H、P D.C、H、O、N、P答案D解析细胞膜的主要成分为磷脂和蛋白质，所以其化学元素为C、H、O、N、P。3.下列不属于细胞膜的生理功能的是()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.能量的储存和释放答案D解析细胞膜具有保护作用、控制物质进出细胞和信息的接收和传递作用以及分泌、免疫等功能。能量的储存和释放是能源物质的作用而不是细胞膜的功能。4.细胞膜功能的复杂程度，主要取决于膜上的()A.磷脂含量B.蛋白质的种类和数量C.糖的种类D.水含量答案B解析蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。5.用绿色和红色两种荧光染料分别标记鼠和人的体细胞，让其膜蛋白着色，然后使人、鼠细胞融合。在荧光显微镜下观察发现，刚融合的细胞一半发红色荧光，另一半发绿色荧光。将融合细胞放在0 下培养40 min。发现细胞仍然保持一半发红色荧光，另一半发绿色荧光。而将融合后的细胞放在37 下培养40 min，发现两种荧光逐渐混合并均匀分布开来(如下图所示)，请分析回答下列问题：(1)这个实验说明了细胞膜具有_性，这种特点是由于_。(2)将融合细胞置于0 下培养40 min，细胞仍然一半发红色荧光，另一半发绿色荧光。其合理的解释是_。答案(1)一定的流动组成细胞膜的磷脂和蛋白质分子大都可以运动(2)细胞膜的流动性只有在适宜的条件下才能体现出来解析细胞膜的流动性是其功能的结构基础。温度、细胞的含水量等都能影响磷脂分子和蛋白质分子的运动，因此，只有在适宜的条件下才能体现出细胞膜的流动性。细胞膜的成分组成结构，结构决定功能。组成细胞膜的磷脂和蛋白质分子大都可以运动，因此，细胞膜在结构上具有一定的流动性。基础巩固1.组成细胞膜的主要成分是()A.磷脂和蛋白质B.脂肪和葡萄糖C.核酸和糖蛋白D.淀粉和脂蛋白答案A解析细胞膜的组成成分主要是磷脂分子和蛋白质分子。2.下列有关植物细胞壁的叙述，不正确的是()A.化学成分主要是纤维素和果胶B.对细胞有支持和保护作用C.能控制物质进出细胞D.判断动物细胞与植物细胞的根本依据答案C解析植物细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶，A项正确；细胞壁对植物细胞有支持和保护作用，B项正确；能控制物质进出细胞的结构是细胞膜，C项错误；动物细胞无细胞壁，植物细胞有细胞壁，故有无细胞壁是判断动物细胞和植物细胞的根本依据，D项正确。3.下图是细胞膜的亚显微结构模式图，表示构成细胞膜的物质，下列有关说法错误的是()A.图中上侧是细胞膜的外侧B.表示蛋白质分子C.分子大多数是可以运动的D.其功能特性主要与分子有关答案B解析根据糖蛋白的位置可知，上侧是细胞膜的外侧，故A项正确；是蛋白质分子，是磷脂双分子层，故B项错误；组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子大都是可以运动的，故C项正确；细胞膜的功能特性是选择透过性，与其上的蛋白质有关，故D项正确。4.用红色荧光染料标记人细胞膜上的蛋白质，用绿色荧光染料标记鼠细胞膜上的蛋白质。把人和鼠的两细胞融合。融合后的细胞一半发红色荧光，另一半发绿色荧光，将融合后的细胞在适宜的条件下培养，保持其活性，会发生的现象是()A.细胞表面发红色荧光B.细胞表面发绿色荧光C.细胞一半发红光，一半发绿光D.细胞表面红、绿色荧光均匀分布答案D解析由于组成膜的蛋白质分子可以运动，所以应当是两种颜色的荧光均匀分布，证明细胞膜具有流动性。5.下列有关真核细胞和原核细胞的叙述中，错误的是()A.二者都含有核糖体B.二者的最大区别是有无由核膜包被的细胞核C.二者都有染色体D.二者都有DNA答案C解析真核细胞内有染色体，而原核细胞内没有染色体。6.乳酸菌和酵母菌细胞结构最重要的区别是()A.有无细胞结构B.有无细胞壁C.有无核膜D.有无核糖体答案C解析乳酸菌为原核细胞，无核膜；酵母菌为真核细胞，有核膜。巩固提升7.下列关于细胞膜的叙述，不正确的是()A.细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的B.具有不同功能的细胞，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.细胞膜是细胞的界线膜答案B解析具有不同功能的细胞，其细胞膜的功能也有差异，因此膜上的蛋白质分子在种类和数量上是不同的。8.一位科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变薄而面积增大，你认为这种现象与下列哪一项有关()A.结构特点具有一定的流动性B.选择透过性的特性C.细胞膜上的载体的专一性D.以上都不对答案A解析构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是可以运动的，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度因磷脂分子的运动而变化。9.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，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答案D解析由图示可知，在低温时形成嵌合体的比例较小，温度适宜时比例较高；15 以上时膜的流动性明显发生变化；从图中无法得出融合比例与时间的具体关系。10.据2010年10月22日中新网报道，巴西官方已宣布发现一种新型“超级细菌”抗药性细菌“KPC”，这与南亚发现的“超级细菌”不同，几乎能够抵抗所有抗生素，并有致人死亡的病例报道。下列有关叙述正确的是()A.细菌的DNA主要分布于拟核中的染色体上B.细菌的有氧呼吸是在线粒体上进行的C.该细菌与乳酸菌、酵母菌一样，同属于原核生物D.该细菌与酵母菌在结构上的最主要的区别在于有无核膜答案D解析细菌是原核生物，无染色体和线粒体；酵母菌属于真核生物。11.图A和图B依次为细菌和洋葱表皮细胞的结构模式图，请据图回答下面的问题。(1)图A表示的细菌结构必须是利用_(光学或电子)显微镜才能观察到，你的理由是_。(2)两种细胞都具有的结构是_。图A中代表的物质是_，洋葱表皮细胞中相应物质主要存在于_中。(3)图B中的名称是_。答案(1)电子细菌细胞结构的核糖体和拟核只有在电子显微镜下才能看到(2)细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体环状DNA细胞核(3)细胞质12.某同学欲获得较纯净的细胞膜，以研究其结构和功能。请你帮助设计一个简易的实验。(1)选取人的_作为获取细胞膜纯净物的来源。A.成熟红细胞 B.神经细胞C.白细胞 D.口腔上皮细胞(2)将选取的上述材料放入_中，由于渗透吸水，一段时间后细胞将破裂。(3)再用_法获得较纯净的细胞膜，上清液中含量最多的有机物质是_。(4)将膜成分分离提纯后，用_试剂可鉴定蛋白质，具体现象是呈现_。(5)提取膜成分中的磷脂，将其铺在空气水界面上，测得磷脂占有面积为S，请预测红细胞表面积的值接近于_。(6)若将细胞膜的磷脂提取后放入盛水的容器中，磷脂分子稳定的分布方式为下图中的()答案(1)A(2