高中生物苏教版分子与细胞第3章细胞的结构和功能 第三章5

第7课时细胞的类型、细胞膜和细胞壁[目标导读]1.阅读教材P37内容，区分原核细胞和真核细胞。2.阅读教材P38～40内容，结合教材P38图3－13，概述细胞膜的亚显微结构及其特点。3.通过教材P40的知识海洋等内容，理解细胞膜的功能。[重难点击]1.真核细胞与原核细胞的区别。2.细胞膜的结构和功能。一原核细胞和真核细胞根据细胞内有无由核膜包被的细胞核，细胞可以分为原核细胞和真核细胞两类。试结合教材P37内容，完善图中内容，思考下面的问题。1．由两图看出，两种细胞都具有的结构有哪些？答案细胞膜、细胞质、核糖体。2．根据核膜的有无可判断，图1属于原核细胞，图2属于真核细胞。3．分析上述图示，比较原核细胞和真核细胞的异同点，完善下表：比较项目原核细胞真核细胞不同点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主要成分是糖类和蛋白质植物细胞有，主要成分是多糖(如纤维素和果胶)细胞质有核糖体，无其他细胞器有核糖体，有其他细胞器细胞核无核膜、无染色体，环状的DNA分子位于细胞内特定的区域，该区域称为拟核有核膜、有染色体相同点①都具有细胞膜和细胞质；②都有DNA分子小贴士1带“菌”的不一定都是细菌原核生物。乳酸菌、大肠杆菌、硝化细菌等细菌和放线菌都是原核生物，但酵母菌和霉菌属于真核生物。2带“藻”的不一定都是蓝藻原核生物。除蓝藻这一类颤藻、蓝球藻、念珠藻等外，其余的带“藻”的如绿藻、红藻、褐藻、团藻、衣藻等都是真核生物。

归纳总结活学活用1．下列关于原核细胞与真核细胞的叙述，正确的是()A．原核细胞和真核细胞都具有染色体B．原核细胞中没有核糖体，真核细胞中含有核糖体C．原核细胞没有由核膜包被的细胞核，真核细胞有细胞核D．原核细胞的DNA分布于拟核，真核细胞的DNA分布于细胞核答案C解析原核细胞无染色质，在拟核中有裸露的DNA分子，真核细胞中有染色体或染色质。原核细胞和真核细胞中都有核糖体。原核细胞的DNA主要分布于拟核，细胞质中的质粒是环状DNA分子；真核细胞中的DNA主要存在于细胞核，线粒体和叶绿体中也有分布。二细胞膜的成分和结构1．结合材料分析细胞膜的成分许多有关细胞膜化学组成的资料，都来自对哺乳动物红细胞膜的研究。请阅读教材P38第一段内容，结合下表中猪的几种细胞的细胞膜组成成分分析，回答问题：细胞膜的种类主要成分含量蛋白质脂质糖类红细胞膜42%53%5%肌细胞膜36%60%4%小肠绒毛上皮细胞膜50%44%6%(1)细胞膜是由哪些化学成分组成的？答案细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还含有少量的糖类。(2)不同细胞的细胞膜各种成分的含量是否相同呢？答案不同。(3)细胞膜上的蛋白质种类和数量与细胞膜功能有什么关系？答案功能越复杂的细胞，细胞膜上蛋白质的种类和数量越多，说明蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用。2．结合材料图片分析细胞膜的结构(1)1925年，科学家用有机溶剂提取人红细胞细胞膜的脂质成分，并测定脂质单层分子在水面的铺展面积，发现其铺展面积为红细胞表面积的两倍。这说明了什么问题？答案细胞膜可能是由双层脂质分子构成的。(2)结合教材P38内容，分析下图，请思考完善有关细胞膜的结构内容。①[4]磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架，由它支持着许多蛋白质分子。②有的蛋白质分子镶在磷脂双分子层的内外两侧(如图中[2])，有的蛋白质分子部分或全部嵌入磷脂双分子层中(如图中[6])，有的贯穿整个磷脂双分子层(如图中[5])。③在细胞膜的外表面，还有一些糖分子与细胞膜上的蛋白质分子结合，形成[3]糖蛋白，它与细胞的信息交流有着密切关系。④图中A、B两侧，A侧是细胞膜的外表面，B侧是细胞膜的内表面。3．细胞膜的结构特点(1)1970年，科学家做了人、鼠细胞的融合实验，实验过程图示如下。实验中，融合细胞的表面绿色荧光和红色荧光最终均匀分布了，该实验说明了什么？答案说明构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数不是静止的，而是可以运动的，即细胞膜具有一定的流动性。①在人—鼠细胞融合的实验中，将温度维持在0℃与37℃相比，实验现象有什么变化？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。②下列现象中哪些体现了生物膜的流动性a、b、c、d。a．细胞融合b．草履虫吞食细菌，使污水净化c．动物细胞吸水膨胀d．变形虫伸出伪足e．水稻细胞吸收硅离子比钙离子多(2)后来，科学家提出了细胞膜的流动镶嵌模型，该模型的特点为：一是膜具有流动性；二是膜上蛋白质的分布具有不对称性。归纳提炼活学活用2．如图是细胞膜的亚显微结构模式图，据图判断对错。(1)①的组成单位是氨基酸()(2)②和③全部都能运动()(3)③构成了细胞膜的基本支架()(4)物质进出细胞只与②有关，与③无关()(5)①所在的一侧为细胞膜的外侧()(6)②与细胞的信息交流有关()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×解析图中①为多糖与蛋白质结合而成的糖蛋白，所以基本单位是氨基酸和葡萄糖，与细胞的信息交流有关，参与细胞间的信息传递。②代表细胞膜中的蛋白质分子，它们可镶在膜的表层或嵌入、贯穿于磷脂双分子层中，大多数蛋白质分子是运动的。③是磷脂双分子层，是构成细胞膜的基本支架，脂溶性物质容易进入细胞与细胞膜的脂质成分——磷脂分子密切相关。三细胞膜的功能和细胞壁细胞膜作为细胞系统的边界，有着非常重要的功能，结合下列材料和教材P39～40内容分析回答。1．细胞膜的作用材料用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能很快逸出细胞；在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展；用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；如果细胞表面结构受损面过大，细胞会死亡。上述材料说明细胞膜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。如果细胞膜的完整性被破坏，细胞很难生存。2．材料细胞膜控制物质进出细胞示意图分析上图，可以发现：(1)细胞需要的营养物质可以透过细胞膜从外界进入细胞。(2)细胞内合成的激素、抗体等物质，细胞产生的代谢废物以及多余的物质，也经过细胞膜排出细胞。3．多细胞生物体内的各个细胞不是孤立存在的，细胞间的信息交流也与细胞膜有着密切的联系。其类型有下面3种：示意图方式过程举例相邻动物细胞间，直接接触发出信号的细胞→信号分子→靶细胞受体→靶细胞精子和卵细胞之间的识别和结合较远动物细胞间，借助体液内分泌细胞→激素→体液→靶细胞受体→靶细胞激素的调节相邻植物细胞间形成通道细胞eq\o(,\s\up7(通道))细胞高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接4.在植物细胞膜外面还有一层细胞壁，它的组成成分是否与细胞膜一样？细胞壁有哪些功能？答案植物细胞壁的成分主要是多糖(如纤维素、果胶等)。细胞壁不仅对细胞具有维持形态的作用，还具有一定的保护作用。特别提醒磷脂分子、磷脂双分子层和细胞膜的关系(1)结构关系磷脂分子eq\o(→,\s\up7(聚集成两层),\s\do5(头向外，尾向内))eq\o(,\s\up7(磷脂双),\s\do5(分子层))eq\o(→,\s\up7(和蛋白质等))细胞膜(2)数量关系1层细胞膜eq\o(→,\s\up7(相当于))eq\o(,\s\up7(1层磷脂),\s\do5(双分子层))eq\o(→,\s\up7(相当于))2层磷脂单分子层活学活用3．将小麦种子浸泡在红墨水中10min后，取出剖开，发现胚为白色，胚乳为红色，这说明()A．胚成活，胚乳已死亡 B．胚已死亡，胚乳成活C．胚和胚乳均成活 D．胚和胚乳均死亡答案A解析由题意可知，红墨水中的色素分子没有进入胚细胞内，但已进入胚乳细胞中，而色素分子不是细胞所需要的物质，因此具有活性的细胞膜不会选择不需要的物质，不会被染成红色，反之，如被染色说明细胞膜失去了控制物质进出细胞的功能，也就意味着细胞已死亡。当堂检测1．如图为生物种类的概念图，对a、b、c所代表的生物种类分析正确的一项是()A．a—原核生物、b—细菌、c—流感病毒B．a—原核生物、b—细菌、c—乳酸菌C．a—真核生物、b—植物、c—蓝藻D．a—真核生物、b—真菌、c—大肠杆菌答案B解析乳酸菌和大肠杆菌属于细菌，细菌是原核生物，蓝藻也是原核生物，植物和真菌属于真核生物，病毒没有细胞结构。2．下列有关原核细胞的描述，错误的是()A．没有核膜，遗传物质集中的区域称为拟核B．DNA为裸露的环状分子C．蓝藻有细胞壁，但其化学成分与植物细胞壁不同D．蓝藻是自养生物，因为其叶绿体可进行光合作用答案D解析原核细胞没有由核膜包被的细胞核，遗传物质在拟核区，故A正确；DNA是裸露的环状分子，故B正确；蓝藻细胞壁的成分主要是肽聚糖，植物细胞壁的成分主要是多糖(如纤维素和果胶等)，故C正确；蓝藻是自养生物，因为含有藻蓝素和叶绿素能进行光合作用，无叶绿体，故D错误。3．下列图示中，能正确反映磷脂分子和蛋白质分子构成细胞膜的是()答案A解析生物膜的构成是磷脂双分子层的亲水性的头部位于外侧，蛋白质分子有的镶在表面、有的贯穿在磷脂双分子层中，选A。4．据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容院研究机构带来了福音。上述材料体现了细胞膜的哪项功能()A．细胞膜将细胞与外界环境分隔开B．细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞C．细胞膜具有信息交流的功能D．细胞膜具有保护的功能答案C解析细胞膜中蛋白质的种类和数量越多，功能越复杂，而且题干的材料信息说明内皮素拮抗剂和膜受体结合导致内皮素失去作用，故体现了细胞膜的信息交流功能。所以C正确。5．研究人员对分别取自3种不同生物的部分细胞(甲、乙、丙)进行分析、观察和实验，获得的结果如下表(表中“√”表示“有”，“×”表示“无”)。核膜光合作用(能否)核糖体细胞壁甲√√√√乙√×√×丙×√√√(1)甲、乙、丙3种细胞最可能取自哪类生物？甲__________，乙__________，丙__________。A．洋葱B．兔子C．蘑菇D．蓝藻(2)细菌的细胞结构(左图)和洋葱表皮细胞结构(右图)在光学显微镜下比较，最主要的区别是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，这体现了细胞间的__________性。答案(1)ABD(2)细菌无由核膜包被的细胞核，洋葱表皮细胞有核膜包被的细胞核差异解析(1)洋葱是高等植物，其细胞含有细胞壁、核膜、核糖体，能进行光合作用；兔子是动物，其细胞含有核膜、核糖体，无细胞壁，不能进行光合作用；蘑菇是真菌，其细胞含有细胞壁、核膜、核糖体，不能进行光合作用；蓝藻是原核生物，其细胞含有细胞壁、核糖体，能进行光合作用，但无核膜。(2)细菌的细胞含有细胞壁、核糖体，无核膜，在有无核膜这一方面与植物细胞相比，充分显示出了细胞间的差异性。40分钟课时作业基础过关知识点一原核细胞和真核细胞1．2023年诺贝尔生理学或医学奖授予澳大利亚学者巴里·马歇尔和罗宾·沃伦，以表彰他们发现了导致胃炎和胃溃疡的病原体，如图为该病原体的结构模式图。该生物属于()A．细菌 B．草履虫C．病毒 D．水绵答案A解析从图中可以看出，该生物只有拟核，这是原核生物的特征；病毒没有细胞结构；而草履虫、水绵是真核生物。2．据2023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DNA分子呈链状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由核膜包被的细胞核答案D解析细菌是原核生物，无染色体；细菌的DNA分子呈环状；酵母菌属于真核生物。3．如图所示的细胞可能是()A．酵母细胞 B．原核细胞C．动物细胞 D．植物细胞答案B解析该细胞无真正的细胞核，是原核细胞。知识点二细胞膜的成分和结构4．心肌细胞和小肠绒毛上皮细胞在细胞膜上的不同主要体现在()A．磷脂的含量高低B．蛋白质的含量及种类不同C．糖类的含量及种类不同D．脂质的含量及种类不同答案B解析细胞具有多样性，不同细胞的结构不同，导致功能存在差异。细胞膜的不同主要体现在蛋白质的种类和含量的不同上。5．下列关于细胞膜结构的流动镶嵌模型的论述中，错误的是()A．磷脂排列成双分子层B．蛋白质分子覆盖或镶嵌在磷脂双分子层中C．膜物质是固定不动的D．膜物质的运动使其具有流动性答案C解析在细胞膜结构的流动镶嵌模型中，磷脂排列成双分子层，蛋白质分子覆盖或镶嵌在磷脂双分子层中，构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子的运动使其具有流动性。6．下列能够反映细胞膜的结构特点的实例是()①白细胞吞噬病菌②不能吸收蛋白质③变形虫的变形运动④水分子能自由进出细胞⑤细胞融合A．①②③ B．①③⑤C．①④⑤ D．③④⑤答案B解析细胞膜的结构特点是具有流动性，其原因是构成膜的成分(主要是蛋白质分子和磷脂分子)大都是可以运动的。膜的流动性能保证细胞正常的生理功能得以顺利进行，如物质交换、细胞融合等。知识点三细胞膜的功能7．细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面()①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞②细胞产生的代谢废物可以排出细胞③细胞内核酸等重要成分不会流出细胞④环境中一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞A．①②③ B．①②④C．②③④ D．①③④答案A解析环境中的有害物质也可能通过细胞膜进入细胞，如重金属离子、病毒、细菌等。8．作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。下图的模型主要表明了细胞膜的何种功能()A．将细胞与外界环境分开B．控制物质进出细胞C．进行细胞间信息交流D．促进物质的运输答案C解析激素是一种信号分子，图中体现了细胞膜的信息交流功能。能力提升9．下列是表示①②③④四个框图内所包括生物的共同特征的叙述，正确的是()A．框图①内都是真核生物B．框图②内的生物都不含光合色素C．框图③内的生物都具有细胞结构，且都有细胞壁D．框图④内的生物都能进行光合作用答案C解析烟草花叶病毒无细胞结构，不属于真核生物；蓝藻含有光合色素，能进行光合作用；衣藻和金鱼藻属于植物，酵母菌属于真菌，蓝藻属于原核生物，都具有细胞壁；酵母菌属于异养生物，不能进行光合作用。10．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。11．下图是细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示构成细胞膜的物质，据图回答([]内填标号)：(1)细胞膜的主要成分是__________________。(2)细胞膜的基本支架是[]________________。(3)细胞膜上可以运动的物质包括________________(填序号)。(4)变形虫表面任何部位都能伸出伪足，人体内的一些白细胞可以吞噬病菌和异物。上述生理过程的完成说明______________________________。答案(1)蛋白质和脂质(或蛋白质和磷脂)(2)③磷脂双分子层(3)①②③(4)细胞膜具有一定的流动性解析(1)细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质。(2)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。(3)细胞膜上的磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动，因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。(4)白细胞吞噬病菌体现细胞膜具有一定的流动性。12．下列各图分别表示几种生物的基本结构单位。请据图回答下面的问题：(1)最可能属于病毒的是________，它在结构上不同于其他三种生物的显著特点是________________；病毒的生活及繁殖必须在________内才能进行。(2)图中属于原核细胞的是________，它在结构上不同于真核细胞的最显著特点是______________________，与真核细胞的统一性表现在______________________________。(3)图中能进行光合作用的是[]________，能完成此生理过程的物质基础是因为其内含有________，因而它是一类营________(“自养”或“异养”)生活的生物。(4)________图展示了哺乳动物的平滑肌细胞，其细胞膜的基本支架是________________。答案(1)C无细胞结构活细胞(2)A和B没有由核膜包被的细胞核都有细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质DNA(3)B蓝藻细胞光合色素自养(4)D磷脂双分子层解析病毒无细胞结构，不能独立生活，必须寄生在活细胞内才能进行生活和繁殖。原核细胞与真核细胞最主要的区别是原核细胞无核膜包被的细胞核，相似之处在于都有细胞膜、细胞质和遗传物质DNA。蓝藻细胞内含有光合色素，因此是能进行光合作用的自养生物。平滑肌细胞呈纤维状，磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架。个性拓展13．用不同的荧光素标记的抗体，分别与人细胞和小鼠细胞的细胞膜上的一种抗原物质结合，使两类细胞分别产生绿色和红色荧