生物高考一輪復(fù)習(xí) 第3章 第1節(jié) 細(xì)胞膜—系統(tǒng)的邊界課件 新人教版必修1.ppt

必修1分子與細(xì)胞 第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu) 第1節(jié)細(xì)胞膜 系統(tǒng)的邊界 基礎(chǔ)梳理 基礎(chǔ)梳理 1 細(xì)胞膜主要是 約占細(xì)胞膜總量的50 和 約占細(xì)胞膜總量的40 還有少量的 約占細(xì)胞膜總量的2 10 2 細(xì)胞壁 1 化學(xué)成分 主要是 和 2 功能 對(duì)植物細(xì)胞有 和 作用 保護(hù) 脂質(zhì) 蛋白質(zhì) 糖類 纖維素 果膠 支持 探究思考 青霉素殺菌的原理是什么 答案 青霉素的藥理作用是干擾細(xì)菌細(xì)胞壁的合成 青霉素的結(jié)構(gòu)與細(xì)菌細(xì)胞壁的成分粘肽結(jié)構(gòu)中的d 丙氨酰 d 丙氨酸近似 可與后者競爭轉(zhuǎn)肽酶 阻礙粘肽的形成 造成細(xì)菌細(xì)胞壁的缺損 使細(xì)菌失去細(xì)胞壁的滲透屏障 對(duì)細(xì)菌起到殺滅作用 歸納整合 一 細(xì)胞膜成分 說明 1 細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)構(gòu)成 還含有少量糖類 其中脂質(zhì)含量最多 各種蛋白質(zhì)在膜上的分布是不對(duì)稱的 膜功能的復(fù)雜程度與膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量有關(guān) 糖類與蛋白質(zhì)結(jié)合成糖蛋白 糖蛋白有保護(hù) 潤滑和細(xì)胞識(shí)別能力 正常細(xì)胞癌變后膜上產(chǎn)生甲胎蛋白和癌胚抗原等物質(zhì) 同時(shí)糖蛋白減少 黏性下降 2 由于細(xì)胞膜很薄 當(dāng)初人們是通過其功能研究細(xì)胞膜的成分的 例如脂溶性物質(zhì)容易通過細(xì)胞膜 說明細(xì)胞膜的成分中有脂質(zhì)類物質(zhì) 細(xì)胞分裂以及變形蟲的運(yùn)動(dòng)說明膜不是靜止的結(jié)構(gòu) 這都體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)決定功能 有什么樣的結(jié)構(gòu)才能有什么樣的功能 3 研究膜的成分還可以用酶分解法 用蛋白酶處理細(xì)胞能使細(xì)胞膜破裂 說明細(xì)胞膜上有蛋白質(zhì) 二 細(xì)胞壁生物細(xì)胞的細(xì)胞壁也有信息交流的作用 其主要成分為纖維素和果膠 它們都屬于多糖類物質(zhì) 1 植物和藻類的細(xì)胞壁主要是由纖維素組成的 水分子和其他分子都極易通過纖維之間的間隙 所以細(xì)胞壁與細(xì)胞的透性無關(guān) 主要起保護(hù)和支持的作用 2 真菌的細(xì)胞壁由殼多糖 是氨基葡萄糖的多聚體 組成 又稱為幾丁質(zhì) 它也是蝦 蟹等的外殼和昆蟲外骨胳的主要成分 根霉細(xì)胞壁的重要成分是幾丁質(zhì) 3 細(xì)菌的細(xì)胞壁主要由肽聚糖 多肽和多糖的聚合物 組成 跟蹤訓(xùn)練 1 2009年海南卷 能使植物細(xì)胞壁和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)均破壞的一組酶是 a 淀粉酶 纖維素酶 溶菌酶b 纖維素酶 果膠酶 蛋白酶c 果膠酶 溶菌酶 纖維素酶d 磷脂酶 淀粉酶 蛋白酶 解析 植物細(xì)胞壁由纖維素 果膠構(gòu)成 故纖維素酶 果膠酶能破壞植物細(xì)胞壁 細(xì)胞膜含蛋白質(zhì)和磷脂分子 故蛋白酶能破壞細(xì)胞膜 答案 b 2 2008年山東卷 從細(xì)胞膜上提取了某種成分 用非酶法處理后 加入雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色 若加入斐林試劑或班氏試劑并加熱 出現(xiàn)磚紅色 該成分是 a 糖脂b 磷脂c 糖蛋白d 脂蛋白 解析 本題考查了細(xì)胞膜的成分 化合物的鑒定及呈現(xiàn)的顏色反應(yīng) 做題時(shí)要找出題干文字中的關(guān)鍵信息 并結(jié)合課本基礎(chǔ)知識(shí)來選擇答案 其中 細(xì)胞膜的某種成分 及呈現(xiàn)的顏色反應(yīng)是本題最有用的信息 相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)包括 蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑呈現(xiàn)紫色反應(yīng) 還原糖與斐林試劑在加熱情況下出現(xiàn)磚紅色 細(xì)胞膜由蛋白質(zhì) 脂質(zhì) 糖類組成 細(xì)胞膜上的糖以糖蛋白和糖脂的形式存在 答案 c 基礎(chǔ)梳理 1 細(xì)胞生物膜系統(tǒng)是指由 以及 等圍繞而成的細(xì)胞器 在結(jié)構(gòu)和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體 2 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu) 1 外表面 蛋白質(zhì)和糖類結(jié)合形成糖蛋白 叫做 細(xì)胞膜 核膜 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體 線粒體 糖被 2 基本骨架 由 構(gòu)成 具有流動(dòng)性 3 蛋白質(zhì) 不同程度的嵌入 貫穿或附著在磷脂雙分子層的表面 大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的 4 其結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 細(xì)胞膜具有 3 細(xì)胞膜的功能 1 將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開 控制物質(zhì) 進(jìn) 行細(xì)胞間的 2 功能特性 細(xì)胞膜是一種選擇透過性膜 信息交流 磷脂雙分子層 一定的流動(dòng)性 進(jìn)出細(xì)胞 易錯(cuò)提示 1 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是流動(dòng)性 功能特點(diǎn)是選擇透過性 2 細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)與生物膜的區(qū)別細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)是指真核細(xì)胞內(nèi) 在結(jié)構(gòu) 功能或發(fā)生上相關(guān)的 由膜圍繞而成的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu) 如核膜 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體 線粒體 葉綠體 溶酶體等等 細(xì)胞內(nèi)膜是相對(duì)于包圍在細(xì)胞外面的細(xì)胞膜而言的 細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)為真核細(xì)胞所特有 而且也是真核細(xì)胞所必須的 許多與細(xì)胞活動(dòng)密切相關(guān)的生化反應(yīng)都在膜內(nèi)部或者膜表面進(jìn)行 一個(gè)典型的真核細(xì)胞的長度是一個(gè)典型細(xì)菌的10倍 但真核細(xì)胞的細(xì)胞膜的表面積與細(xì)胞的體積比 要比細(xì)菌小得多 由于真核細(xì)胞的細(xì)胞膜無法提供生化反應(yīng)所需的足夠的表面積 因而真核細(xì)胞內(nèi)需要有大量的內(nèi)膜結(jié)構(gòu) 細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體 線粒體 葉綠體 溶酶體等 這些細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜 核膜等結(jié)構(gòu) 共同構(gòu)成 歸納整合 一 生物膜系統(tǒng) 1 成分上的聯(lián)系生物膜組成成分相似 均由脂質(zhì) 蛋白質(zhì)和少量糖類組成 體現(xiàn)膜系統(tǒng)的統(tǒng)一性 但每種成分所占的比例不同 體現(xiàn)了膜系統(tǒng)的差異性 2 成分 結(jié)構(gòu)和功能之間的聯(lián)系磷脂分子蛋白質(zhì)細(xì)胞膜 具有流動(dòng)性 物質(zhì)交換正常進(jìn)行糖類等選擇透過性 保證 體現(xiàn) 二 細(xì)胞膜的功能1 將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開 使細(xì)胞成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng) 保障細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定 由于磷脂分子有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán) 所以構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂雙分子層之間是疏水的 能夠隔離細(xì)胞內(nèi)液和外界環(huán)境溶液 保證了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定 1 對(duì)于原始生命 膜的出現(xiàn)使其成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng) 2 對(duì)于原生生物 如草履蟲 依靠細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開 2 控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 允許對(duì)細(xì)胞有用的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞 排出代謝廢物 而一些細(xì)胞內(nèi)的重要成分不會(huì)流出細(xì)胞 但是細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的作用是相對(duì)的 有些對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)有可能進(jìn)入 使生物患病 3 進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流 多細(xì)胞生物體內(nèi)的各個(gè)細(xì)胞不是孤立存在的 它們之間必須保持功能的協(xié)調(diào) 而這種協(xié)調(diào)性的實(shí)現(xiàn)既依賴于細(xì)胞間物質(zhì)和能量的交換 也依賴于細(xì)胞間的信息交流 細(xì)胞間的信息傳遞方式多種多樣 其中有些方式與細(xì)胞膜上的糖蛋白關(guān)系密切 例如人的不同血型就是因?yàn)榧t細(xì)胞膜表面的糖蛋白不同 細(xì)胞間的信息交流的類型如下 1 信號(hào)傳導(dǎo) 信號(hào)分子 如激素 遞質(zhì) 靶細(xì)胞膜受體 糖蛋白等 胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)分子沿信號(hào)通路傳遞 細(xì)胞產(chǎn)生特定的生物學(xué)效應(yīng) 2 胞間連接與通訊 多細(xì)胞生物體內(nèi) 細(xì)胞間通過細(xì)胞膜進(jìn)行相互作用 這是胞間通訊的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 如動(dòng)物細(xì)胞的間隙連接 在相鄰細(xì)胞間形成孔道結(jié)構(gòu) 植物細(xì)胞間則借胞間連絲實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和信息交流 3 胞間識(shí)別 識(shí)別是指細(xì)胞對(duì)同種或異種細(xì)胞 同源或異源細(xì)胞以及自己或異己分子的認(rèn)識(shí)和鑒別 是細(xì)胞通過其表面的受體與胞外信號(hào)分子發(fā)生選擇性相互作用 從而引起細(xì)胞內(nèi)一系列生理生化的變化 最終使細(xì)胞表現(xiàn)出相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)的過程 如器官移植時(shí)的免疫排斥反應(yīng) 4 還具有分泌 排泄 免疫等功能 跟蹤訓(xùn)練 1 2009年廣東卷 細(xì)胞膜上一般不含 a 膽固醇b 磷脂c 糖蛋白d 血紅蛋白 解析 細(xì)胞膜主要由脂質(zhì) 主要是磷脂 少量糖脂 蛋白質(zhì)和少量的多糖組成 部分多糖與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起形成糖被 血紅蛋白是紅細(xì)胞內(nèi)的重要成分 答案 b 2 2008年天津卷 下列有關(guān)生物膜的敘述 正確的是 a 大鼠脾細(xì)胞與兔造血干細(xì)胞的細(xì)胞膜能夠發(fā)生融合b 用蛋白酶處理生物膜可改變其組成 不改變其通透性c 在生長激素的合成和分泌過程中 生物膜只發(fā)生結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系d 興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)和在神經(jīng)元間傳遞時(shí) 生物膜發(fā)生的變化是相同的 解析 考查生物膜的有關(guān)知識(shí) 生物膜的成分主要是脂質(zhì)和蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)起載體作用及識(shí)別作用 能控制物質(zhì)的進(jìn)出 若用蛋白酶處理 生物膜上的蛋白質(zhì)會(huì)被水解 生物膜將喪失其控制物質(zhì)進(jìn)出的功能 生長激素是一種分泌蛋白 在合成和分泌的過程中 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體和細(xì)胞膜在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系 體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)配合 興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)是通過膜電位的變化來實(shí)現(xiàn)的 在神經(jīng)元之間傳遞是通過突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)作用于突觸后膜 從而引起突觸后膜神經(jīng)元的興奮或抑制來實(shí)現(xiàn)的 不同動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜可以發(fā)生融合 原理是細(xì)胞膜具有流動(dòng)性 答案 a 熱點(diǎn)聚焦 2009年北京卷 細(xì)胞膜在細(xì)胞的生命活動(dòng)中具有重要作用 下列相關(guān)敘述不正確的是 a 細(xì)胞膜的糖被在細(xì)胞間具有識(shí)別作用b 細(xì)胞膜對(duì)膜兩側(cè)物質(zhì)的進(jìn)出具有選擇性c 細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)結(jié)合的蛋白質(zhì)種類有差異d 載體蛋白是鑲在細(xì)胞膜內(nèi)外表面蛋白質(zhì) 解析 本題考查了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn) 細(xì)胞膜上的糖被具有識(shí)別功能 細(xì)胞膜具有選擇透過性 對(duì)進(jìn)出細(xì)胞膜的物質(zhì)具有選擇性 載體蛋白是跨膜蛋白而不是鑲在細(xì)胞膜內(nèi)外表面 答案 d 名師點(diǎn)睛 1 生物膜的基本骨架是磷脂雙分子層 一層生物膜有兩層磷脂分子層 2 物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞只穿透一層細(xì)胞膜 胞吞為0層 而物質(zhì)穿透毛細(xì)血管或毛細(xì)淋巴管或小腸絨毛上皮細(xì)胞要經(jīng)過兩層細(xì)胞膜 包括進(jìn)和出 如血漿中的一個(gè)葡萄糖分子進(jìn)入組織細(xì)胞被徹底氧化分解 需要穿過5層生物膜 或3層細(xì)胞膜 或10層磷脂分子層 或5層磷脂雙分子層 熱點(diǎn)訓(xùn)練 2009年廣東六校聯(lián)考 下列關(guān)于生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞生命活動(dòng)中的作用 錯(cuò)誤的是 a 在細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)冗^程中起決定性作用b 使核內(nèi)遺傳信息的傳遞不受細(xì)胞質(zhì)的影響c 廣闊的膜面積為酶提供大量的附著位點(diǎn)d 使細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能區(qū)域化 解析 生物膜系統(tǒng)的主要生理作用有 使細(xì)胞具有相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境 控制細(xì)胞與環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸 能量交換和信息傳遞等 細(xì)胞內(nèi)許多重要化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進(jìn)行 廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點(diǎn) 生物膜把細(xì)胞內(nèi)分隔成一個(gè)個(gè)小室 使細(xì)胞內(nèi)能同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng) 而又不相互干擾 使細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能區(qū)域化 核內(nèi)的遺傳信息的表達(dá)是通過轉(zhuǎn)錄 mrna 和翻譯 核糖體 實(shí)現(xiàn)的 細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)間存在著聯(lián)系 是相互影響的 答案 b 走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室 基礎(chǔ)再現(xiàn) 實(shí)驗(yàn)課題 細(xì)胞膜的制備1 實(shí)驗(yàn)中選用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料的原因 1 哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞壁 2 哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無各種細(xì)胞器 膜 和細(xì)胞核 核膜 所提取到的膜都是非常純凈的細(xì)胞膜 3 紅細(xì)胞單個(gè)存在 便于制成懸浮液 2 實(shí)驗(yàn)中利用吸水漲破使紅細(xì)胞破裂 因?yàn)榧?xì)胞非常微小 利用常規(guī)的方法是不行的 如果實(shí)驗(yàn)在試管中進(jìn)行 細(xì)胞破裂后 還需經(jīng)過離心才能獲得較為純凈的細(xì)胞膜 3 紅細(xì)胞稀釋液的制備 將少量新鮮血液注入生理鹽水中 搖勻 過程設(shè)計(jì) 選材 豬 或牛 羊 人 的新鮮的紅細(xì)胞稀釋液 制作裝片 用滴管取一滴紅細(xì)胞稀釋液滴在載玻片上 蓋上蓋玻片 觀察 用顯微鏡觀察紅細(xì)胞形態(tài) 由低倍 高倍 滴清水 在蓋玻片的一側(cè)滴 在另一側(cè)用吸水紙吸引 觀察 持續(xù)觀察細(xì)胞的變化 結(jié)果 凹陷消失 體積增大 細(xì)胞破裂 內(nèi)容物流出 獲得細(xì)胞膜 易錯(cuò)歸納 1 取得紅細(xì)胞后應(yīng)先用適量的生理鹽水稀釋 目的是使紅細(xì)胞分散開 不易凝集成塊和暫時(shí)維持原有的形態(tài) 2 操作時(shí)載物臺(tái)應(yīng)保持水平 否則易使蒸餾水流走 3 滴蒸餾水時(shí)應(yīng)緩慢 邊滴加邊用吸水紙吸引 注意不要把細(xì)胞吸跑 同時(shí)用顯微鏡觀察紅細(xì)胞的形態(tài)變化 精題演習(xí) 1 科學(xué)家在進(jìn)行細(xì)胞膜化學(xué)成分分析時(shí) 需制備較純凈的細(xì)胞膜 從真核細(xì)胞分離出較純凈的細(xì)胞膜較為困難 因?yàn)闀?huì)有細(xì)胞內(nèi)其他的膜混雜 而哺乳動(dòng)物和人成熟的紅細(xì)胞內(nèi)沒有內(nèi)膜 沒有細(xì)胞核 將其特殊處理后 會(huì)造成紅細(xì)胞破裂發(fā)生溶血現(xiàn)象 一些物質(zhì)溶出 再將溶出細(xì)胞外的物質(zhì)沖洗掉 剩下的結(jié)構(gòu)就是較純凈的細(xì)胞膜 在生物學(xué)上稱為 血影 通過對(duì) 血影 的分析得知其化學(xué)成分組成如下 蛋白質(zhì)49 脂質(zhì)43 糖類8 有的科學(xué)家將 血影 中的脂質(zhì)提取出來 使其在空氣和水界面上鋪展成單分子層 所形成的薄膜面積是原來細(xì)胞整個(gè)表面積的2倍 根據(jù)上述材料 回答下列問題 1 為什么要選用成熟的紅細(xì)胞 2 如何處理紅細(xì)胞才能使其發(fā)生溶血現(xiàn)象 3 紅細(xì)胞溶血后 溶出細(xì)胞外的主要物質(zhì)應(yīng)該是 這種物質(zhì)的特性是 因而使紅細(xì)胞具有 的功能 4 血影 的化學(xué)組成是 其中的脂質(zhì)主要是指 5 制備細(xì)胞膜的時(shí)候用雞的新鮮的紅細(xì)胞稀釋液可以嗎 為什么 2 某同學(xué)欲獲得純凈的細(xì)胞膜 以研究其結(jié)構(gòu)及功能 請(qǐng)你幫助設(shè)計(jì)一個(gè)簡易的實(shí)驗(yàn) 1 選取人體的 作為獲取細(xì)胞膜純凈物的來源 a 成熟紅細(xì)胞b 神經(jīng)細(xì)胞c 白細(xì)胞d 口腔上皮細(xì)胞 2 將選取的材料放入 中 由于 作用 一段時(shí)間后細(xì)胞將吸水漲破 3 再用 法獲得純凈的細(xì)胞膜 上清液中含量最多的有機(jī)物是 該物質(zhì)的特點(diǎn)是 4 血影 的化學(xué)組成是 其中的脂質(zhì)主要是指 5 制備細(xì)胞膜的時(shí)候用雞的新鮮的紅細(xì)胞稀釋液可以嗎 為什么 2 某同學(xué)欲獲得純凈的細(xì)胞膜 以研究其結(jié)構(gòu)及功能 請(qǐng)你幫助設(shè)計(jì)一個(gè)簡易的實(shí)驗(yàn) 1 選取人體的 作為獲取細(xì)胞膜純凈物的來源 a 成熟紅細(xì)胞b 神經(jīng)細(xì)胞c 白細(xì)胞d 口腔上皮細(xì)胞 2 將選取的材料放入 中 由于 作用 一段時(shí)間后細(xì)胞將吸水漲破 3 再用 法獲得純凈的細(xì)胞膜 上清液中含量最多的有機(jī)物是 該物質(zhì)的特點(diǎn)是 4 提取膜成分中的磷脂 將其鋪在空氣 水界面上 測(cè)得磷脂占有面積為s 請(qǐng)預(yù)測(cè) 細(xì)胞表面積的值接近于 課時(shí)作業(yè) 1 2009年韶關(guān)二模 下列細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)變化或生理過程發(fā)生在生物膜上的是 a dna復(fù)制b 光合作用的暗反應(yīng)c 葉綠體色素吸收光能的過程d 氨基酸脫水縮合 解析 光合作用中的光反應(yīng)發(fā)生在類囊體薄膜上 答案 c 2 在處理污水時(shí) 人們?cè)O(shè)計(jì)出一種膜結(jié)構(gòu) 有選擇地將重金屬離子阻擋在膜的一側(cè) 以降低重金屬離子對(duì)水的污染 這是試圖模擬細(xì)胞膜的 a 將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開的功能b 控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能c 進(jìn)行細(xì)胞間信息交流的功能d 具有免疫作用的功能 解析 利用膜的控制物質(zhì)進(jìn)出的功能