2023年學(xué)年新教材生物蘇教版必修一教案：第2節(jié)細胞質(zhì)膜將細胞與外界環(huán)境分開

其次節(jié)細胞——生命活動的根本單位第1課標(biāo)內(nèi)容要求概述細胞都由質(zhì)膜包裹質(zhì)膜將細胞與其生活環(huán)境分開，能掌握物質(zhì)進出，并參與細胞間的信息溝通。說明質(zhì)膜具有選擇透過性。

核心素養(yǎng)對接生命觀念——說出細胞質(zhì)膜的成分、構(gòu)造與功能之間的關(guān)系?？茖W(xué)思維——說明細胞質(zhì)膜的流淌鑲嵌模型，嘗試制作細胞質(zhì)膜的構(gòu)造模型?？茖W(xué)探究——嘗試提出質(zhì)膜的構(gòu)造特點假說，并進一步設(shè)計試驗驗證。一、細胞質(zhì)膜的成分和構(gòu)造成分：細胞質(zhì)膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。其中，脂質(zhì)約占細胞質(zhì)膜總重50%40%。在組成細胞質(zhì)膜的脂質(zhì)中，含量最高的是磷脂。構(gòu)造(1)人、鼠細胞融合試驗說明，細胞質(zhì)膜具有肯定的流淌性。(2)1972年，科學(xué)家提出了細胞質(zhì)膜構(gòu)造的流淌鑲嵌模型。①磷脂雙分子層構(gòu)成了細胞質(zhì)膜的根本支架。③蛋白質(zhì)分子和磷脂分子具有肯定的流淌性。④在細胞質(zhì)膜的外表，還有一些糖分子聚合形成短的糖鏈，再與蛋白質(zhì)或脂②細胞質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)分子，有的鑲在磷脂雙分子層的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿整個磷脂雙分子層。③蛋白質(zhì)分子和磷脂分子具有肯定的流淌性。④在細胞質(zhì)膜的外表，還有一些糖分子聚合形成短的糖鏈，再與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)分子相結(jié)合，形成糖蛋白或糖脂。這些糖鏈絕大多數(shù)都位于細胞質(zhì)膜的外側(cè)。二、細胞質(zhì)膜的功能細胞質(zhì)膜掌握著細胞與四周環(huán)境的物質(zhì)交換。細胞需要的養(yǎng)分物質(zhì)通過細胞質(zhì)膜從外界進入細胞。細胞內(nèi)合成的激素、抗體等物質(zhì)經(jīng)細胞質(zhì)膜運輸?shù)郊毎狻?3)細胞代謝產(chǎn)生的廢物等，也經(jīng)細胞質(zhì)膜排出。細胞之間的信息溝通通常依靠細胞質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)分子完成，功能越簡單的細胞，細胞質(zhì)膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量往往越多。發(fā)揮作用分子：細胞質(zhì)膜外表的糖蛋白和糖脂。作用機理：細胞質(zhì)膜上的受體大多是糖蛋白，它們能識別信號分子(能與受體結(jié)合并傳遞信息的分子)并與之結(jié)合，實現(xiàn)細胞識別和信息傳遞的功能。作用方式：①相鄰細胞之間的細胞質(zhì)膜相互接觸，信息傳遞可通過信號分子與受體的結(jié)合而完成。②相距較遠的細胞，信號分子的傳遞需借助于體液。③在某些植物中，相鄰細胞之間可通過胞間連絲傳遞信息。胞間連絲貫穿細胞壁溝通相鄰的細胞，是細胞間物質(zhì)運輸與信息傳遞的重要通道。三、細胞壁1．植物細胞的細胞壁主要成分：多糖(如纖維素、果膠)功能：具有維持細胞形態(tài)、保護細胞內(nèi)部構(gòu)造等作用。2．細菌細胞壁(1)主要成分：肽聚糖、磷壁酸、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。(2)細菌對青霉素的敏感性：①肽聚糖為多層的細菌，對機械力抗性強，對青霉素敏感。②肽聚糖為單層的細菌，對機械力抗性弱，對青霉素不敏感。3．真菌細胞壁主要成分：多糖，還有少量的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。低等真菌的細胞壁成分以纖維素為主，酵母菌以葡聚糖為主，高等陸生真菌以幾丁質(zhì)為主。推斷對錯(正確的打“√”，錯誤的打“×”)1．構(gòu)成細胞質(zhì)膜的脂質(zhì)主要有磷脂、脂肪和膽固醇。 ( )細胞質(zhì)膜中有的蛋白質(zhì)分子上連有多糖分子聚合形成的短糖鏈，這些糖鏈絕大多數(shù)分布在細胞質(zhì)膜的內(nèi)側(cè)。 ( )功能越簡單的細胞，細胞質(zhì)膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量相對越多。( )構(gòu)成細胞質(zhì)膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運動的，所以細胞質(zhì)膜具有肯定的流淌性。 ( )細胞質(zhì)膜上的受體大多是糖脂。 ( )全部細胞細胞壁的主要成分都是纖維素和果膠等多糖。 ( )提示：1.×脂肪不是構(gòu)成細胞質(zhì)膜的成分。2．×糖鏈絕大多數(shù)分布在細胞質(zhì)膜的外側(cè)。3．√ 4.√×細胞質(zhì)膜上的受體大多是糖蛋白?！良毦毎诘闹饕煞钟须木厶堑?。細胞質(zhì)膜的成分和構(gòu)造細胞質(zhì)膜的成分細胞質(zhì)膜的成分和構(gòu)造成分 所占比例脂質(zhì) 約50%蛋白質(zhì) 約40%糖類 約2%～10%

在細胞質(zhì)膜構(gòu)成中的作用其中磷脂是構(gòu)成細胞質(zhì)膜的重要成分，另外還有少量糖脂、膽固醇細胞質(zhì)膜的功能主要由其上的蛋白質(zhì)來行使，功能越簡單的膜，其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多與膜蛋白或膜脂結(jié)合成糖蛋白或糖脂，分布在細胞質(zhì)膜的外外表，與細胞的信息溝通有關(guān)細胞質(zhì)膜的構(gòu)造特點與功能特性工程 內(nèi)容肯定構(gòu)造特點

緣由構(gòu)成細胞質(zhì)膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分

實例

影響因素溫度(在肯定范圍動性功能 選擇

遺傳特性

合、胞吞、胞吐質(zhì)膜的流淌性越大)植物對離子的 (1)內(nèi)因細胞質(zhì)膜上二者二者關(guān)系特性 透過↓打算選擇性吸取、神蛋白質(zhì)的種類和數(shù)性載體種類、數(shù)量經(jīng)細胞對K＋的量；↓打算吸取和Na＋的排(2)pH、選擇透過性出O2等影響呼吸作用的因素磷脂分子、磷脂雙分子層和生物膜的關(guān)系(1)構(gòu)造關(guān)系聚攏成兩層磷脂雙磷脂分子、磷脂雙分子層和生物膜的關(guān)系(1)構(gòu)造關(guān)系聚攏成兩層磷脂雙＋蛋白質(zhì)等磷脂分子頭向外，尾向內(nèi)分子層(2)數(shù)量關(guān)系相當(dāng)于1層磷脂1層生物膜雙分子層相當(dāng)于提示：氣泡是光亮的，里面只有空氣。細胞是一個具有細胞質(zhì)膜、細胞核和細胞質(zhì)的簡單構(gòu)造，而且是一個立體的構(gòu)造，在顯微鏡下，通過調(diào)整焦距可以觀看，但是能夠觀看到細胞與外界環(huán)境之間是有界限的。2．科學(xué)家用電子顯微鏡清楚地觀看到細胞質(zhì)膜之前，已經(jīng)能夠確定細胞質(zhì)膜的存在了。請問科學(xué)家是怎樣確定細胞質(zhì)膜的存在的？提示：在電子顯微鏡誕生之前，科學(xué)家已經(jīng)能夠確定細胞質(zhì)膜的存在了。依據(jù)的試驗事實主要有：進入活細胞的物質(zhì)要通過一道選擇性的屏障，并不是全部的物質(zhì)都能進入細胞；用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，伊紅很快集中到整個細胞，卻不能很快逸出細胞；在光學(xué)顯微鏡下看到，用微針觸碰細胞外表時，細胞外表有彈性，可以伸展；用微針插入細胞內(nèi)，細胞外表有一層構(gòu)造被刺破；假設(shè)細胞外表構(gòu)造受損面過大，細胞就會死亡。1．(多項選擇)1972年桑格和尼克森提出了關(guān)于生物膜分子構(gòu)造的流淌鑲嵌模型，以下表達錯誤的選項是( )圖中a與細胞識別有關(guān)，細胞的識別是信息傳遞的過程圖中c分子具有親水的磷酸“頭”部和疏水的脂肪酸“尾”部圖中b構(gòu)成細胞質(zhì)膜的根本支架，其上物質(zhì)的分布是對稱的圖中d的分布狀態(tài)有兩種：鑲在外表或貫穿于整個磷脂雙分子層CDa是糖蛋白的信息溝通，Ac為磷脂分子具有親水的磷酸“頭”部和疏水的脂肪酸“尾”部，B正確；圖中b為磷脂雙分子層，構(gòu)成了細胞質(zhì)膜的根本支架，其上分布的蛋白質(zhì)具有不對稱性，C錯誤；圖中d為蛋白質(zhì)分子，其分布狀態(tài)有三種：鑲在外表、局部或全部嵌入磷脂雙分子層或貫穿于整個磷脂雙分子層，D錯誤。]關(guān)于細胞質(zhì)膜流淌性的表達正確的選項是( )由于磷脂分子有頭和尾，磷脂分子利用尾部搖擺在細胞質(zhì)膜上運動，使細胞質(zhì)膜具有流淌性由于蛋白質(zhì)分子無尾，不能運動，所以它與細胞質(zhì)膜的流淌性無關(guān)細胞質(zhì)膜的流淌性是指蛋白質(zhì)載體的翻轉(zhuǎn)運動，與磷脂分子無關(guān)D．細胞質(zhì)膜流淌性與磷脂分子和蛋白質(zhì)分子都有關(guān)D [磷脂雙分子層構(gòu)成細胞質(zhì)膜的根本支架，這個支架不是靜止的，具有流動性。構(gòu)成細胞質(zhì)膜的蛋白質(zhì)分子大多數(shù)也是可以運動的。]細胞質(zhì)膜的功能細胞質(zhì)膜的功能圖解細胞質(zhì)膜的功能細胞間信息溝通的三種方式(1)一些細胞如分泌細胞分泌一些物質(zhì)如激素，通過血液的傳遞運送到作用部位的細胞(靶細胞)，被靶細胞質(zhì)膜上的受體(成分為糖蛋白)識別，引起靶細胞的生理反響(圖示如下)。產(chǎn)生 體液運輸(2)相鄰兩個細胞的細胞質(zhì)膜直接接觸，通過糖蛋白識別，將信息從一個細胞傳遞給另一個細胞(圖示如下)。(3)相鄰植物細胞間傳遞信息主要是通過植物細胞間的胞間連絲來實現(xiàn)的(圖示如下)。細胞質(zhì)膜功能的探究方法(1)掌握物質(zhì)進出功能的驗證(2)識別功能的驗證細胞質(zhì)膜構(gòu)造特點和功能特性區(qū)分：流淌性是細胞質(zhì)膜的構(gòu)造特點，此特點主要受溫度影響，在肯定范圍內(nèi)，溫度越高，細胞質(zhì)膜的流淌性越大；而選擇透過性是細胞質(zhì)膜的功能特性，影響此特性的內(nèi)因是細胞質(zhì)膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量。聯(lián)系：細胞質(zhì)膜的流淌性是表現(xiàn)其選擇透過性的構(gòu)造根底。由于只有細胞質(zhì)膜具有流淌性，細胞才能完成其各項生理功能，才能表現(xiàn)出選擇透過性。事實上，只有活細胞才具有膜的流淌性和選擇透過性。圖示：實踐應(yīng)用：1.染”的事例說明細胞質(zhì)膜具有什么功能？這種功能的具體表達是什么？提示：掌握物質(zhì)進出細胞的功能。主要表達在對養(yǎng)分物質(zhì)的吸取及有害廢物的排出，防止病菌、病毒的侵入等方面。2．植物傳粉后，同種和不同種的花粉都會落到雌蕊的柱頭上，同種的花粉能萌發(fā)，異種的花粉不能萌發(fā)。雌蕊和花粉是通過什么相識別的？這表達了該構(gòu)造的什么功能？提示：通過細胞質(zhì)膜相識別。表達了細胞質(zhì)膜進展細胞間信息溝通的功能。水溶性染色劑(PI)能與核酸結(jié)合而使細胞核著色，可將其應(yīng)用于細胞死活的鑒別。細胞浸泡于肯定濃度的PI中，僅有死亡細胞的核會被染色，活細胞則不著色，但將PI注射到活細胞中，則細胞核會著色。利用PI鑒別細胞死活的根本原理是()A．死細胞與活細胞的核酸構(gòu)造不同B．死細胞與活細胞的核酸含量不同C．活細胞能分解染色劑PID．活細胞的細胞質(zhì)膜能阻擋PI的進入D [活細胞的細胞質(zhì)膜可選擇出入細胞的物質(zhì)，以維持正常的生命活動。水(PI)不是細胞所需物質(zhì)，細胞質(zhì)膜及其他生物膜的選擇透過性喪失溶于水中的物質(zhì)(PI)都可以通過從而使細胞核著色。]如圖為細胞間信息溝通的一種方式，以下有關(guān)表達不正確的選項是( )A．圖中反映了細胞質(zhì)膜具有細胞間信息溝通的功能B．圖中乙細胞表示靶細胞Ca表示信號分子(如激素)Db表示細胞質(zhì)膜上的信號分子D [，學(xué)問網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語句背誦乙細胞為靶細胞，圖中b表示細胞質(zhì)膜上的受體，其化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。][課堂小結(jié)學(xué)問網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語句背誦細胞質(zhì)膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。功能越簡單的細胞質(zhì)膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。磷脂雙分子層構(gòu)成細胞質(zhì)膜的根本支架。構(gòu)成細胞質(zhì)膜的磷脂和大多數(shù)蛋白質(zhì)分細胞質(zhì)膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。功能越簡單的細胞質(zhì)膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。磷脂雙分子層構(gòu)成細胞質(zhì)膜的根本支架。構(gòu)成細胞質(zhì)膜的磷脂和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運動的。糖蛋白、糖脂絕大多數(shù)分布于細胞質(zhì)膜的外外表，與細胞識別作用有關(guān)。細胞質(zhì)膜的構(gòu)造特點是具有肯定的流淌性，功能特性是具有選擇透過性。細胞質(zhì)膜的功能：(1)掌握著細胞與四周環(huán)境的物質(zhì)交換；(2)細胞之間的信息溝通通常依靠細胞質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)完成；(3)將每個細胞與四周環(huán)境分隔開維持著細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。A．脂質(zhì)豐富的細胞質(zhì)膜功能簡單B．蛋白質(zhì)種類和數(shù)量多的細胞質(zhì)膜功能簡單C．糖類的多少打算著細胞質(zhì)膜功能的簡單程度D．脂質(zhì)含量達50%對細胞質(zhì)膜的功能起打算性作用B [細胞質(zhì)膜主要由磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其中蛋白質(zhì)在細胞質(zhì)膜行使其功能時起重要作用。]2．(多項選擇)以下圖所示為細胞質(zhì)膜的亞顯微構(gòu)造模式圖，以下有關(guān)表達正確的選項是( )A．①表示細胞質(zhì)膜外外表有些糖分子與膜蛋白結(jié)合為糖蛋白B．②和③大都是運動的C．③構(gòu)成細胞質(zhì)膜的根本支架，與物質(zhì)進出無關(guān)D．細胞質(zhì)膜為細胞的生命活動供給相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境ABD[細胞質(zhì)膜上的糖蛋白有識別作用，它由糖類和蛋白質(zhì)組成，位于細胞質(zhì)膜的外外表，A正確；構(gòu)成細胞質(zhì)膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大多是可以運動的即細胞質(zhì)膜具有肯定的流淌性，B架，像甘油等物質(zhì)簡潔通過細胞質(zhì)膜，與脂類分子親熱相關(guān)，C錯誤；細胞質(zhì)膜使細胞與四周環(huán)境隔開，從而使細胞相對獨立，維持著相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，保證了細胞內(nèi)各項生命活動的順當(dāng)進展，D正確。]3．透析型人工腎的關(guān)鍵材料是一種人工合成的膜材料——血液透析膜，當(dāng)病人的血液流經(jīng)人工腎時，血液透析膜把病人的代謝廢物透析掉，然后干凈的血液返回病人體內(nèi)。這是模擬的細胞質(zhì)膜的什么功能( )A．將細胞與外界環(huán)境分隔開B．掌握物質(zhì)進出細胞C．免疫作用D．進展細胞間的信息溝通B[由題意可知，透析型人工腎的作用是把病人血液中的代謝廢物透析掉，其他物質(zhì)保存在血液內(nèi)，這模擬了細胞質(zhì)膜掌握物質(zhì)進出細胞的功能。]4．在哺乳動物受精過程中，精子能夠與卵細胞相互識別，精子將其頭部鉆入卵細胞中，與卵細胞發(fā)生結(jié)合，當(dāng)一個精子進入后，卵細胞質(zhì)膜發(fā)生變化，不再讓其他精子進入。這一現(xiàn)象表達出細胞質(zhì)膜能夠( )保障細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定掌握物質(zhì)進出細胞C．使卵細胞攝入所需要的精子D．進展細胞間的信息溝通D[細胞質(zhì)膜具有多種重要功能，精卵之間的相互識別與結(jié)合，靠的是細胞質(zhì)膜上對應(yīng)的糖蛋白與信息分子，是一種信息溝通過程。]5．以下圖表示細胞質(zhì)膜的亞顯微構(gòu)造，請據(jù)圖答復(fù)以下問題：細胞質(zhì)膜的根本支架是[ ] 。該構(gòu)造的根本功能是 ，與此相關(guān)的對生命活動至關(guān)重要的特性是 。細胞識別、物質(zhì)的跨膜運輸?shù)扰c圖中 (填圖中字母)有關(guān)。葉綠體和線粒體等細胞構(gòu)造中均有此構(gòu)造但執(zhí)行的具體功能有很大區(qū)分，具體緣由是圖中 (填圖中字母)不同。有人覺察，在肯定溫度條件下，細胞質(zhì)膜中的脂質(zhì)分子均垂直排列于細胞質(zhì)膜外表。當(dāng)溫度上升到肯定程度時，細胞質(zhì)膜的脂質(zhì)分子有75%排列不整齊。細胞質(zhì)膜厚度變小，而細胞質(zhì)膜外表積擴大。對于細胞質(zhì)膜的上述變化，合理的解釋是 。[答案][解析]