第二单元课时1细胞膜——系统的边界

,2020新亮剑高考总复习,课时1细胞膜系统的边界,第二单元,细胞的基本结构与物质的输入和输出,目录CONTENTS,3,磨剑：课前自学,悟剑：课堂精讲,磨剑：课前自学,考点1细胞膜的制备实验1.原理解读哺乳动物成熟的红细胞在低渗环境中,会因过度吸水而涨破,从而可以用来制备细胞膜。且哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核等结构,这样就避免了其他膜成分对细胞膜纯化的干扰,使制取过程更简单。,2.实验流程(1)选材:哺乳动物的新鲜的红细胞稀释液。(2)制备装片:用滴管吸取红细胞稀释液一滴,滴在载玻片上,盖上盖玻片。(3)观察:先用低倍镜找到要观察的物像,再转到高倍镜下观察细胞的形态。(4)滴蒸馏水:从盖玻片一侧滴一滴蒸馏水,用吸水纸从另一侧吸引。(5)观察:持续观察细胞的变化。(6)结果:凹陷消失,体积增大,细胞涨破,内容物流出,获得细胞膜。,考点2细胞膜的成分、结构和功能1.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,此外还含有少量的糖类。糖类往往与蛋白质一起形成糖蛋白,糖蛋白与细胞膜的识别作用有关。蛋白质是细胞膜功能的承担者,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量就越多。脂质以磷脂为主。,2.生物膜的流动镶嵌模型(1)示意图,(2)基本内容,3.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,控制细胞与外界环境的物质交换。细胞膜的控制作用是相对的。(3)进行细胞间的信息交流。细胞间信息交流方式主要有:a.化学物质(信号分子)交流,如神经递质、激素;b.细胞膜直接接触,如精子和卵细胞的结合;c.借助植物细胞间的胞间连丝。,1.对细胞边界的认识错误(1)细胞壁不是细胞的边界:植物细胞在细胞膜的外面还有细胞壁,它的主要成分是纤维素和果胶,对植物细胞有支持和保护作用,但细胞壁具有全透性,不能将植物细胞与外界环境分隔开来。(2)细胞膜是细胞的边界:不管是植物细胞还是动物细胞,它们的边界都是细胞膜。,2.有关细胞膜成分的易错点(1)磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架。(2)细胞膜功能的复杂程度取决于细胞膜上蛋白质的种类与数量。(3)不同种类的细胞,细胞膜的成分及成分含量不完全相同,如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇,而植物细胞膜中胆固醇含量很少或没有,这可作为判别动物、植物细胞的辅助依据。(4)糖蛋白被覆在细胞膜的外侧,根据糖蛋白的分布可判断细胞膜的内侧和外侧。(5)细胞膜的组成成分并不是不可变的,如细胞癌变后,细胞膜上的糖蛋白含量下降,甲胎蛋白和癌胚抗原的含量升高。,3.正确区分常见的“膜蛋白”及其功能(1)信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体蛋白糖蛋白。(2)膜载体蛋白:参与协助扩散和主动运输的载体蛋白。(3)具催化作用的酶:如细胞膜上存在ATP水解酶(催化ATP水解用于主动运输等)、好氧细菌的细胞膜上附着有与有氧呼吸有关的酶等。(4)识别蛋白:用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。,4.混淆生物膜的结构特点与功能特点(1)流动性是生物膜的结构特点,选择透过性是生物膜的功能特点。(2)生物膜的结构特点决定了生物膜的功能特点。选择透过性主要表现为:水分子可以自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他离子、小分子、大分子则不能通过,细胞膜、叶绿体膜、线粒体膜、液泡膜等都具有这一特点。,15,悟剑：课堂精讲,磨剑：课前自学,悟剑：课堂精讲,考点1有关细胞膜的探索,“生物膜结构的探索历程”中的有关科学探究的素材,不仅在于介绍生物膜的相关知识,更重要的是告知我们科学探究的方法和思维、科学技术与手段在科学探究中的作用。因此适度关注以“生物膜结构的探索历程”中的相关研究为素材,考查生物膜结构等的命题。,例1科学家用两种荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子,将这两种标记细胞进行融合。细胞刚发生融合时,两种荧光染料在融合细胞表面对等分布(即各占半边),最后在融合细胞表面均匀分布。这一实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.细胞膜具有选择通透性D.膜蛋白可以作为载体蛋白,B,答案,解析,解析本题考查细胞膜的结构特点。用两种荧光染料标记细胞表面的蛋白质分子,细胞刚融合时,两种荧光染料在细胞表面对等分布,最后在融合细胞表面均匀分布,说明细胞膜具有流动性,不能说明膜蛋白能在细胞内外翻转,也不能说明细胞膜的物质运输功能。,例21959年,罗伯特森根据电镜下细胞膜的“暗亮暗”的三层结构,提出“三明治”模型。根据“三明治”模型推算生物膜至少厚约1520nm,但从电镜照片中测得细胞膜的实际厚度约为710nm。下列对计算厚度与实测厚度差异的解释最合理的是()。A.细胞膜具有流动性B.细胞膜具有选择透过性C.组成细胞膜的磷脂是双层的D.细胞膜上的蛋白质嵌在磷脂双分子层中,答案,解析,D,解析根据“三明治”模型推算出的生物膜厚度是蛋白质脂质蛋白质三层分子厚度之和,而实际测量值远小于这一理论值,说明理论与事实间存在差异,若蛋白质嵌在磷脂双分子层中,则可解释细胞膜的厚度为710nm的事实,所以选D项。,考点2细胞膜的制备1.实验材料的选择制备细胞膜,应选择生物膜系统只有细胞膜的材料。哺乳动物成熟的红细胞、原核细胞都符合要求,但原核细胞一般具有细胞壁,还多了去除细胞壁的步骤,所以最好选择哺乳动物成熟的红细胞。2.加盖盖玻片时,要先将盖玻片的一侧接触滴加在载玻片上的红细胞稀释液液滴,再缓缓放下,这样可防止气泡产生。,3.在低倍镜下找到要观察的物像并移到视野中央,再转换成高倍镜,此时一般不需要调节准焦螺旋,即使需要调节也只需要调节细准焦螺旋。4.方法与技巧(1)如何将红细胞浸没于蒸馏水中?若加盖盖玻片后产生微量小气泡,如何驱除?提示都可以用引流法,即在盖玻片的一侧滴加蒸馏水,同时在另一侧用吸水纸吸引。(2)如何防止用吸水纸引流时细胞被吸跑?提示可适当加些棉纤维,防止用吸水纸引流时细胞被吸跑。,例3请完成与制备纯净细胞膜有关的内容。(1)将大肠杆菌的细胞壁去掉,再用吸水涨破法和离心法,(填“能”或“不能”)得到较纯净的细胞膜,因为_。(2)将哺乳动物成熟的红细胞放入_中,由于作用,一段时间后,细胞将吸水涨破,再用_法获得纯净的细胞膜。(3)观察红细胞在清水中的变化的实验中,需要适当加些棉纤维,这样做的目的是_。,答案,解析,能,原核细胞除细胞膜外没有其他的具膜的结构(其他,蒸馏水,渗透,离心,防止红细胞被吸水纸吸跑,合理答案也可),解析大肠杆菌属于原核生物,不具有细胞核和具膜的细胞器,可以获得纯净的细胞膜;利用渗透作用原理可以使细胞吸水涨破;如果没有障碍,红细胞很容易被吸水纸连水带细胞一块吸走,棉纤维阻挡了红细胞,只有水被吸水纸吸走。,考点3细胞膜的组成、结构与功能1.生物膜的流动镶嵌模型,2.功能,3.实验验证(1)控制物质进出功能的验证:(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,细胞膜具有识别作用(糖蛋白的作用),4.生物膜的组成、结构与功能的统一性(1),膜具有流动性,组成膜的蛋白质、脂质分子的运动,(2)(3),膜蛋白的多样性,膜功能多样性,糖蛋白,信息交流,例4下图是细胞局部结构示意图,相关叙述正确的是()。A.是糖脂,具有保护和润滑的作用B.具有运输、信息传递、免疫和构成膜基本支架的作用C.是细胞器膜、核膜的主要成分D.由纤维素组成,能保持细胞内部结构的有序性,答案,解析,c,解析图中是糖蛋白,糖蛋白具有保护和润滑的作用,A项错误;是蛋白质,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,B项错误;是磷脂分子,细胞器膜与核膜的基本支架都是磷脂双分子层,C项正确;是细胞骨架,细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的纤维状网架结构,D项错误。,1.(2018年天津高考)生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能,对其类型判断错误的是()。,解析,答案,解析,B,解析根据功能可将膜蛋白分为四类:载体蛋白、受体蛋白、糖蛋白、酶。突触后膜上有与神经递质结合的特异性受体,受体可以与神经递质特异性结合,使下一个神经元兴奋或抑制,A项正确;靶细胞膜上含有能与相应激素特异性结合的受体,当激素与受体结合后,引起细胞代谢发生变化,B项错误;光合作用光反应过程存在ATP的合成,该代谢过程在类囊体薄膜上进行,因此类囊体薄膜上含有ATP合成酶,C项正确;细胞癌变后,细胞膜上产生相应的癌胚抗原,引起机体的特异性免疫反应,清除癌细胞,D项正确。,2.(2017年全国高考)细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中,以及精子进入卵细胞的过程中,细胞间信息交流的实现分别依赖于()。A.血液运输,突触传递B.淋巴运输,突触传递C.淋巴运输,胞间连丝传递D.血液运输,细胞间直接接触,D,答案,解析,解析哺乳动物卵巢分泌的雌激素通过血液循环或体液运输作用于乳腺细胞,精子在输卵管内与卵细胞结合,进入卵细胞内完成受精作用,是直接接触。综上所述,本题选D项。,3.(2016年全国高考)下列有关细胞膜的叙述,正确的是()A.细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的B.细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同C.分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象D.膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的,答案,解析,C,解析细胞膜两侧的离子浓度差主要是通过主动运输实现的,故A项错误。蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞膜、线粒体膜和核膜的功能各不相同的原因是它们所含有的蛋白质功能不同,故B项错误。分泌蛋白分泌到细胞外涉及内质网和高尔基体参与的囊泡转运过程以及囊泡与细胞膜的融合过程等,这些过程与膜脂的流动性有关,故C项正确。膜中的磷脂是由脂肪酸和磷酸等组成的,胆固醇属于固醇,固醇与磷脂都属于脂质,故D项错误。,4.(2014年江苏高考)生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图13表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。请回答下列问题:,(1)图1表示的生理过程是_,其主要的生理意义在于_。(2)图2中存在3种信号分子,但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合,这说明;若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素,那么靶器官是。(3