2023版高三一轮总复习生物（浙科版）教案：必修1 第1单元 第2讲细胞概述、细胞膜和细胞壁

第2讲细胞概述、细胞膜和细胞壁1．细胞概述①细胞学说的基本观点(a)；②细胞学说的建立过程(b)；③细胞的大小、数目和种类(a)；④活动：观察多种多样的细胞(b)2．细胞膜和细胞壁①细胞膜的结构和功能(b)；②细胞膜组成成分和作用(a)；③植物细胞壁的组成和作用(a)；④活动：验证活细胞吸收物质的选择性(b)一、细胞学说1．建立过程(1)1665年，英国物理学家罗伯特·胡克将软木薄片放在显微镜下观察，发现已死亡细胞的纤维质细胞壁。(2)此后不久，荷兰学者列文虎克用较先进的显微镜观察了许多动、植物的活细胞。(3)1838年，德国植物学家施莱登提出“所有的植物都是由细胞组成的，细胞是植物各种功能的基础”。(4)1839年，德国动物学家施旺提出“动物都是由细胞组成的”。(5)德国科学家魏尔肖提出“所有的细胞都必定来自已经存在的活细胞”。2．内容概括所有的生物都由一个或多个细胞组成，细胞是所有生物的结构和功能单位，所有的细胞必定由已存在的细胞产生。3．意义它揭示了生物体结构的统一性，揭示了生物间存在ｰ定的亲缘关系，为达尔文的进化论奠定了基础。二、细胞既有多样性又有统一性1．细胞形态、体积、功能和生活环境上存在差异。2．细胞分类：根据细胞是否具有成形的细胞核，将细胞初步分为原核细胞和真核细胞。3．细胞的统一性(1)结构的统一：所有的细胞都具有相似的基本结构，如细胞膜、细胞质，真核细胞还具有成形的细胞核。(2)组成元素及组成物质的统一：所有细胞都具有C、H、O、N等基本元素，这些元素组成的无机物和有机物，构成细胞结构，参与细胞生命活动。(3)遗传物质的统一：所有细胞都以DNA作为遗传物质。三、细胞是生物体的结构和功能单位1．对于病毒这样的非细胞生物，只有寄生在活细胞内，才能进行生命活动。2．对于单细胞生物而言，一个细胞就是一个完整的生命体。3．在多细胞生物体内，功能相同的细胞聚集在一起，共同执行某一功能。四、通过模拟实验探究膜的透过性1．实验原理(1)一些膜具有一定大小的孔径，水等小分子和离子可以自由通过，而蛋白质、淀粉等大分子无法通过，这种膜称为半透膜。(2)将淀粉溶液和葡萄糖溶液分别装入透析袋里，观察两者通透情况是否相同，从而推测细胞膜是否具有类似特性。2．方法步骤(1)取A、B两个透析袋，将等量的淀粉溶液和葡萄糖溶液分别装入A、B透析袋中。(2)将透析袋一端的细线绑在玻璃棒中央，透析袋置于烧杯内，玻璃棒横置于烧杯上方。(3)向烧杯内注入等量蒸馏水，直至淹没透析袋。向A组透析袋外面的蒸馏水中加入适量碘－碘化钾溶液。(4)静置12h。观察A组实验现象；取B组透析袋外面的蒸馏水2mL，加入2_mL本尼迪特试剂，热水浴2～3min，观察颜色变化。3．结果分析：葡萄糖分子和碘可以通过透析膜，而淀粉分子无法通过。所以，透析膜对分子的进出具有半透性。4．对细胞膜的推测：细胞膜对物质的进出具有选择透过性。五、细胞膜功能、功能特性与结构组成1．功能：细胞膜控制着物质的进出，保证了细胞内部环境的相对稳定，使细胞内的生命活动有序进行。2．功能特性：细胞膜具有选择透过性。3．分子组成与参与的功能(1)磷脂①元素组成：由C、H、O、N、P五种元素构成。②分子特性：两性分子。其一端含有P元素，形成磷脂的“头”，具有亲水性；另一端含有2条长长的脂肪酸链，形成磷脂的2个“尾”，具有疏水性。③磷脂双分子层：在水中，不同磷脂分子疏水性的尾部相对排列，内部形成一个疏水的环境；而亲水性的头部则朝向外侧，与水接触形成磷脂双分子层，构成了细胞膜的基本骨架。(2)膜蛋白①特性：膜蛋白也和磷脂分子一样，有水溶性部分和脂溶性部分。②功能：通常细胞的功能越多，其膜蛋白的种类和数量就越多。(3)胆固醇①分布：存在于动物细胞膜中。②存在部位：胆固醇分子主要位于磷脂双分子层的疏水环境中，具有一个很小的亲水基团，与磷脂头部连接。③功能：在动物细胞中，胆固醇能保持细胞膜的稳定性。胆固醇对细胞膜中磷脂分子的活动具有双重调节作用。六、生物膜的结构特点与流动镶嵌模型1．结构特点——生物膜具有流动性。2．流动镶嵌模型(1)建立者：辛格和尼克尔森。(2)理论要点①磷脂双分子层构成了生物膜的基本骨架。②蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的全部或部分嵌入磷脂双子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，体现了膜内外结构的不对称性。③磷脂和蛋白质位置不是固定的，生物膜具有一定流动性。(3)识图填名称七、细胞壁是植物、真菌和大多数原核细胞的外层结构1．成分：植物的细胞壁主要由纤维素组成，此外还含有果胶等多种物质。2．特点：具有全透性。3．作用：保护细胞，维持细胞形态，加强细胞的机械强度。考点1细胞学说、细胞的多样性与统一性、观察多种多样的细胞一、细胞学说中3个“未涉及”和2个“统一了”1．3个“未涉及”(1)未涉及原核细胞。(2)未涉及病毒。(3)未涉及生物或细胞间的“差异性”。2．2个“统一了”(1)统一了“动植物”(动植物均由细胞组成)。(2)统一了“细胞”(细胞均有自己的生命又对整体生命起作用；新细胞均来自老细胞)。二、细胞的多样性和统一性分析1．细胞多样性的体现及原因(1)体现：细胞的形状、大小、种类、结构等方面的差异，如原核细胞与真核细胞，动物细胞和植物细胞，同一个体不同类型的细胞。(2)直接原因：构成细胞的蛋白质分子不同。(3)根本原因：DNA的多样性(不同生物间)及基因的选择性表达(同种生物不同细胞间)。2．细胞统一性的“五个”表现三、显微镜的结构与高倍显微镜的使用1．放大倍数(1)放大倍数是放大物体的长度或宽度，而不是面积或体积。(2)显微镜放大倍数＝物镜的放大倍数×目镜的放大倍数。(3)判断放大倍数目镜：镜头长，放大倍数小；镜头短，放大倍数大。物镜：镜头长，放大倍数大；镜头短，放大倍数小。2．高倍物镜的使用方法(1)先在低倍物镜下观察，找到要观察的清晰的物像。(2)移动装片，将所要观察的细胞(物像)移动到视野中心。(3)转动转换器，让高倍物镜正对通光孔。(4)调节细准焦螺旋，使物像清晰。若视野较暗，可调节光圈或反光镜。3．显微镜成像特点(1)显微镜下所成的是放大倒立的虚像。(2)像的移动方向：与装片的移动方向相反。如在视野右上方发现一个细胞，表明该细胞的实物在左下方，需向右上方移动装片才能将细胞移到视野中央。4．高倍物镜与低倍物镜观察情况比较物像大小看到的细胞数目视野亮度物镜与玻片的距离视野范围高倍物镜大少暗近小低倍物镜小多亮远大5．光学构件上异物位置的判断方法细胞学说及与细胞的多样性与统一性1．下列关于细胞学说及其建立的叙述错误的是()A．细胞学说主要是由施莱登和施旺提出的B．细胞学说的重要内容之一是所有的生物都是由一个或多个细胞组成的C．细胞学说认为细胞分为真核细胞和原核细胞D．细胞学说阐明了细胞的统一性和生物体结构的统一性C[细胞分为真核细胞和原核细胞，不是细胞学说的内容，C错误。]2．下列关于细胞统一性的叙述中，错误的是()A．植物所有的细胞都含有叶绿素B．植物细胞和动物细胞在结构上具有统一性C．细胞都有相似的结构，如细胞膜、细胞质等D．组成细胞的元素和化合物在种类上具有统一性A[植物体内只有绿色细胞才含有叶绿素，非绿色细胞不含叶绿素，A错误；植物细胞和动物细胞在结构上具有统一性，如都具有细胞膜、细胞质、细胞核等，B正确；真、原核细胞都有相似的结构，如细胞膜、细胞质等，C正确；组成细胞的元素和化合物在种类上基本相同，具有统一性，D正确。]用显微镜观察多种多样的细胞3．(2021·宁波月考)将有关生物材料直接制成临时装片，在普通光学显微镜下可以观察到的现象是()A．菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体B．花生子叶细胞中存在多个橙黄色油脂颗粒C．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见D．观察神经细胞，可以观察到核糖体，以及突触小体等结构A[菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有叶绿体，可以在光学显微镜下观察到，A正确；花生子叶细胞需要经苏丹Ⅲ染液染色后，在高倍镜下观察，才能观察到被染成橙黄色的油脂颗粒，B错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色大液泡清晰可见，C错误；核糖体属于亚显微结构，在光学显微镜下观察不到，D错误。]4．图中甲图是一组目镜标有5×和16×字样、物镜标有10×和40×字样的镜头，乙图是在甲图中选用的一组能放大160倍的镜头组合所观察到的图像。欲将乙图视野中处于右上方的细胞移至视野中央放大640倍观察，下列操作中不正确的是()甲乙A．将装片向右上方移动，使右上方的细胞位于视野正中央B．将显微镜的光圈调小，反光镜调成平面镜C．目镜不需要换，转动转换器将物镜换成镜头③D．物镜换成高倍镜后，如果视野模糊，应调节细准焦螺旋B[根据显微镜物像移动“物像偏哪向哪移”的特点，欲将视野中处于右上方的细胞移至视野中央，需将装片向右上方移动，A正确；物像放大后视野变暗，故需将光圈调大、反光镜调成凹面镜，B错误；原来放大160倍使用的镜头是②(目镜16×)和④(物镜10×)，现放大640倍观察，只需将物镜换成40×(镜头③)即可，C正确；高倍镜下使用细准焦螺旋调焦，D正确。]考点2细胞膜的结构与功能总结一、半透膜和选择透过性膜的区别1．半透膜是指某些物质可以通过，而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过取决于分子的大小，如常见的半透膜有动物的膀胱膜、肠衣、鸡蛋的蛋壳膜等。水、葡萄糖等较小的分子可以通过，而蔗糖、蛋白质等较大的分子不能通过。2．选择透过性膜是指细胞膜等具有活性的生物膜。它具有半透膜的物理特性，更重要的是具有主动选择性，对物质的吸收与否及吸收的多少取决于膜上载体蛋白的种类与数量，因此不能将生物膜看作单纯的半透膜。二、细胞膜的结构特点和功能特性项目特点原因代表实例影响因素结构特点一定的流动性细胞膜中的蛋白质分子和磷脂分子都是可以运动的细胞融合、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等温度：在一定范围内，温度越高，细胞膜的流动性越大功能特性选择透过性易化扩散和主动转运中物质通过细胞膜等(1)内因：细胞膜上载体蛋白的种类和数量(2)外因：温度、pH、O2浓度等影响细胞呼吸的因素二者联系细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础；细胞膜失去了选择透过性，也就意味着细胞已经死亡三、构建细胞膜的组成、结构和功能之间的概念图膜透性的探究1．(2021·金华月考)已知物质X与物质Y能产生蓝色反应，用X、Y的溶液作为材料来探究物质能否通过半透膜，下列实验的现象和结论对应错误的是()选项烧杯内盛有X溶液漏斗内盛有Y溶液结论A变蓝不变蓝Y能通过半透膜，而X不能B不变蓝不变蓝X能通过半透膜，而Y不能C变蓝变蓝X和Y都能通过半透膜D不变蓝变蓝X能通过半透膜，而Y不能B[若烧杯内盛有的X溶液变蓝，漏斗内盛有的Y溶液不变蓝，说明漏斗内的Y物质能通过半透膜进入烧杯内，但烧杯内的X物质则不能通过半透膜进入漏斗内，A正确；若烧杯内盛有的X溶液与漏斗内盛有的Y溶液都不变蓝，说明漏斗内的Y物质不能通过半透膜进入烧杯内，烧杯内的X物质也不能通过半透膜进入漏斗内，B错误；若烧杯内盛有的X溶液与漏斗内盛有的Y溶液都变蓝，说明漏斗内的Y物质能通过半透膜进入烧杯内，烧杯内的X物质也能通过半透膜进入漏斗内，C正确；若烧杯内盛有的X溶液不变蓝，漏斗内盛有的Y溶液变蓝，说明漏斗内的Y物质不能通过半透膜进入烧杯内，但烧杯内的X物质则能通过半透膜进入漏斗内，D正确。]细胞膜的结构与功能2．生物膜的流动镶嵌模型如图所示，其中①～④表示物质。下列叙述正确的是()A．①具有疏水性，只分布在膜的一侧B．有些膜蛋白能识别来自细胞内的化学信号C．磷脂双分子层的形成是由③的物理和化学性质决定的D．题图为显微镜下观察到的细胞膜的显微结构模式图B[①是糖蛋白，与细胞识别有关，只分布在细胞膜的外侧，具有亲水性，A错误；有些膜蛋白能识别来自细胞内的化学信号，B正确；磷脂双分子层的形成是由②的物理和化学性质决定的，C错误；题图为电子显微镜下观察到的细胞膜的亚显微结构模式图，D错误。]3．关于细胞的各种组分及流动镶嵌模型的叙述，正确的是()A．胆固醇存在于磷脂双分子层内部，具有调节细胞膜流动性的作用B．在细胞表面，磷脂分子因其理化性质会自发地形成完全相同的脂双层C．组成细胞的磷脂、蛋白质和胆固醇都有水溶性部分和脂溶性部分D．动物细胞的细胞膜和植物细胞的细胞壁，分别是两者与周围环境区分开的界面A[胆固醇存在于磷脂双分子层内部，使得细胞膜具有双重调节作用，具有限制细胞膜流动性的作用，A正确；在有水的环境中，磷脂分子自发地形成磷脂双分子层，但磷脂双分子层是不完全相同的，B错误；胆固醇是脂溶性分子，C错误；动物细胞和植物细胞与周围环境区分开的界面都是细胞膜，D错误。]四种常考“膜蛋白”1．(2021·浙江6月选考改编)细胞膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是()A．磷脂和糖脂分子形成的磷脂双分子层是完全对称的B．胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性C．物质进出细胞方式中的被动转运过程与膜蛋白无关D．有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号D[磷脂双分子层不包括膜蛋白，是在有水的环境中自发形成的，是由磷脂分子的物理性质和化学性质决定的，但具有识别作用的糖脂分子只分布在细胞膜的外侧，故磷脂双分子层是不完全对称的，A错误；磷脂的尾部与胆固醇一起存在于磷脂双分子层内部，而非镶嵌或贯穿在膜中，且由于胆固醇具有保持细胞膜稳定性的作用，会限制细胞膜的流动性，B错误；物质进出细胞方式中的被动转运包括扩散、渗透和易化扩散，其中易化扩散需要载体蛋白，即与膜蛋白有关，C错误；有些膜蛋白起着细胞标志物的作用，能识别并接受来自细胞内外的化学信