【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.從系統(tǒng)與環(huán)境關(guān)系的角度,闡釋細胞膜作為系統(tǒng)的邊界所具有的功能;2.分析細胞膜組成成分與結(jié)構(gòu)的關(guān)系,說明細胞膜結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎(chǔ),概述流動鑲嵌模型的主要內(nèi)容;3.分析對細胞膜成分與結(jié)構(gòu)的探索歷程,認(rèn)同科學(xué)理論的形成是一個在科學(xué)精神、科學(xué)思維和技術(shù)手段結(jié)合下不斷修正與完善的過程。聚焦·學(xué)案一細胞膜的功能[學(xué)案設(shè)計]1.將細胞與外界環(huán)境分隔開使細胞成為的系統(tǒng),保障細胞的相對穩(wěn)定。

2.控制物質(zhì)進出細胞3.進行細胞間的信息交流類型實例通過信號分子的運輸傳遞信息內(nèi)分泌細胞分泌的激素(如胰島素),隨到達全身各處,與靶細胞的細胞膜表面的受體結(jié)合,將信息傳遞給靶細胞(如圖)。

相鄰兩個細胞通過接觸傳遞信息

精子和卵細胞之間的識別和結(jié)合(如圖)。相鄰兩個細胞通過通道傳遞信息高等植物細胞之間通過相互連接,進行信息交流(如圖)。

|情|境|思|考|探|究|材料一生長在水底淤泥中的蓮藕“出淤泥而不染”,它能從水和淤泥中吸收所需的營養(yǎng)物質(zhì),并排出代謝廢物,而蓮藕不需要的物質(zhì)卻不會輕易進入蓮藕細胞。材料二春天蜜蜂在不同種植物的花蕊中采蜜,同時也協(xié)助植物完成了傳粉,但是只有同種植物的花粉可以萌發(fā)、釋放精子與卵細胞結(jié)合完成受精。材料三將正常玉米種子橫切后滴一小滴紅墨水,2min后用清水沖洗后,觀察發(fā)現(xiàn)種子胚的部分呈白色,胚乳部分呈紅色;若以煮熟的玉米種子進行上述實驗,則發(fā)現(xiàn)胚和胚乳都被染成紅色。(1)材料一蓮藕“出淤泥而不染”體現(xiàn)了細胞膜具有的功能。

(2)材料二中描述的現(xiàn)象說明細胞膜具有的功能。

(3)請根據(jù)細胞膜的功能解釋材料三的現(xiàn)象。[遷移訓(xùn)練]1.概念理解判斷(1)細胞膜是細胞的一道屏障,只有細胞需要的物質(zhì)才能進入細胞,而對細胞有害的物質(zhì)不能進入。()(2)細胞間的信息交流都依賴于信息分子與受體的識別。()(3)高等植物的胞間連絲也能使細胞間進行物質(zhì)交換。()(4)植物細胞的系統(tǒng)邊界是細胞壁。()2.(教材P40“問題探討”探究思考)臺盼藍染色法常用于鑒別動物細胞活性。用臺盼藍染液染色時,死細胞會被染成藍色,而活細胞不著色。依據(jù)的原理是活細胞的細胞膜具有的功能。

3.(教材P41“圖32”發(fā)掘訓(xùn)練)如圖表示細胞間信息交流的三種方式,下列敘述不正確的是()A.若①為血漿,④為胞間連絲,則人體內(nèi)存在以上三種細胞間信息交流的方式B.精子和卵細胞受精時要發(fā)生圖B所示的信息交流方式C.圖A、圖B中靶細胞表面上的受體與信號分子結(jié)合,從而接收信息D.甲狀腺激素(內(nèi)分泌細胞分泌的激素)調(diào)節(jié)過程中,信息交流方式與圖A所示相同4.(2025·福州檢測)如圖表示細胞膜部分功能結(jié)構(gòu)模式圖。據(jù)圖分析,下列說法錯誤的是()A.功能①在生命起源過程中具有重要作用B.功能②進入細胞的物質(zhì)對細胞都有利C.胰島素調(diào)控生命活動可用功能③表示D.相鄰的高等植物細胞間的通訊可用功能④表示聚焦·學(xué)案二對細胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索[學(xué)案設(shè)計](一)對細胞膜成分的探索1.探索過程2.細胞膜的成分(二)對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索1.探索過程

2.細胞膜的結(jié)構(gòu)特點——具有流動性(1)實驗技術(shù):熒光標(biāo)記技術(shù)。(2)實驗驗證:小鼠細胞和人細胞融合實驗(如圖)。(3)影響因素:細胞膜的流動性主要受溫度影響,在適宜的溫度范圍內(nèi),隨外界溫度升高,細胞膜的流動性增強,但溫度超出一定范圍,會導(dǎo)致細胞膜被破壞。[遷移訓(xùn)練]1.概念理解判斷(1)構(gòu)成細胞膜的脂質(zhì)主要是磷脂、脂肪、膽固醇。()(2)羅伯特森提出的細胞膜的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型不能解釋細胞的生長現(xiàn)象。()(3)提取雞紅細胞的脂質(zhì)在空氣—水界面上鋪成單層,測得單層分子的面積是其紅細胞表面積的2倍。()(4)功能越復(fù)雜的細胞膜,磷脂含量就越高。()2.對細胞膜的成分和結(jié)構(gòu)進行探索經(jīng)歷了漫長的過程,下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.歐文頓根據(jù)細胞膜對不同物質(zhì)的通透性差異,推測細胞膜的主要組成成分中有脂質(zhì)B.戈特等發(fā)現(xiàn)人的紅細胞中的脂質(zhì)鋪成單分子層的面積是紅細胞表面積的2倍C.科學(xué)家通過人、鼠細胞融合實驗反駁了細胞膜是靜態(tài)的觀點D.羅伯特森在電鏡下看到了蛋白質(zhì)鑲嵌于細胞膜的基本支架中3.用綠色熒光染料標(biāo)記細胞膜上的蛋白質(zhì),待熒光分布均勻后,在細胞膜上選定需進行漂白的部位,用激光照射使熒光分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆改變,從而使此部位的熒光消失。一段時間后,漂白部位熒光會有一定程度的恢復(fù)。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.細胞膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)B.根據(jù)熒光恢復(fù)速度可推算細胞膜中蛋白質(zhì)分子的運動速度C.漂白部位熒光一定程度的恢復(fù)是因為細胞膜具有流動性D.漂白部位熒光的恢復(fù)是因為被標(biāo)記蛋白質(zhì)恢復(fù)空間結(jié)構(gòu)4.20世紀(jì)初,利用哺乳動物成熟的紅細胞制備出細胞膜,進行化學(xué)分析,得知組成細胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇,其中磷脂含量最多。磷脂的一端為親水的頭部,另一端為疏水的尾部,多個磷脂分子在水中總是自發(fā)地形成雙分子層。(1)磷脂分子在水—空氣界面的正確排布方式是。

(2)根據(jù)磷脂分子的特點,解釋上述排布的原因是。

(3)圖中磷脂分子在水環(huán)境中的正確排布方式是(填“A”或“B”)。

聚焦·學(xué)案三流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容[學(xué)案設(shè)計]1.細胞膜的流動鑲嵌模型解讀2.細胞膜的結(jié)構(gòu)特點與功能特性的比較項目結(jié)構(gòu)特點——

功能特性——選擇透過性基礎(chǔ)分子和大多數(shù)分子都是運動的

膜上含有轉(zhuǎn)運蛋白意義保證細胞的物質(zhì)運輸、信息交流、分裂和融合等生命活動的進行控制物質(zhì)進出表現(xiàn)分泌蛋白的分泌、變形蟲的運動、吞噬細胞的吞噬等有些物質(zhì)可進入細胞,有些物質(zhì)不能進入聯(lián)系細胞膜的流動性是其表現(xiàn)選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[遷移訓(xùn)練]1.概念理解判斷(1)磷脂分子構(gòu)成細胞膜的基本支架。()(2)組成細胞膜的蛋白質(zhì)分子是可以運動的,而磷脂分子是靜止的。()

(3)變形蟲依靠偽足進行運動體現(xiàn)了細胞膜具有一定的流動性。()(4)細胞膜內(nèi)、外側(cè)結(jié)構(gòu)具有不對稱性。()2.如圖為磷脂分子在水中形成的球形脂質(zhì)體,一種新的制藥工藝就是讓這些小球包裹著藥物,運輸?shù)交疾〔课?通過小球膜和細胞膜的融合,將藥物送入細胞,從而達到治療疾病的目的。下列敘述正確的是()A.圖中脂質(zhì)體可以和細胞膜融合,將藥物送入靶細胞內(nèi)部B.在細胞膜中,由于磷脂雙分子層內(nèi)部是疏水的,因此水分子不能通過C.脂質(zhì)體將藥物送入細胞,利用了細胞膜的功能特點——具有一定的流動性D.可在a處嵌入脂溶性藥物,在b處嵌入能在水中結(jié)晶的藥物3.下圖為細胞膜的流動鑲嵌模型。下列有關(guān)其結(jié)構(gòu)與功能相對應(yīng)的敘述,正確的是()A.①是蛋白質(zhì),與糖類結(jié)合形成糖蛋白,可參與水分子的運輸B.②是蛋白質(zhì)分子,其具有親水部分和疏水部分C.③是磷脂分子的疏水部分,將細胞與水環(huán)境分開D.④是磷脂分子的疏水部分,流動性差以保證磷脂雙分子層穩(wěn)固不變一、建構(gòu)概念體系二、融通科學(xué)思維1.相鄰細胞間如何進行信息交流?2.動物體中距離較遠的細胞間如何進行信息交流?3.有人發(fā)現(xiàn),在一定溫度條件下,細胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面,當(dāng)溫度上升到一定程度時,細胞膜的磷脂分子有75%排列不整齊,細胞膜厚度變小,而膜的表面積擴大,膜對離子和分子的通透性提高。請對上述實驗現(xiàn)象作出合理的解釋。三、綜合檢測反饋1.下列有關(guān)細胞膜的組成和結(jié)構(gòu)的敘述,正確的是()A.細胞膜的主要成分是磷脂和糖類B.組成細胞膜的脂質(zhì)包括磷脂、脂肪和膽固醇C.細胞膜的磷脂排布成雙分子層,磷脂分子的頭部疏水,尾部親水D.細胞膜上的蛋白質(zhì)分子鑲、嵌或貫穿于磷脂雙分子層2.內(nèi)皮素在皮膚中分布不均是形成色斑的主要原因。內(nèi)皮素拮抗劑可以與黑色素細胞膜表面的受體結(jié)合,使內(nèi)皮素失去作用。據(jù)此判斷下列說法正確的是()A.組成細胞膜的脂質(zhì)主要是糖蛋白、磷脂和膽固醇B.細胞膜是系統(tǒng)邊界的原因是其具有絕對控制物質(zhì)進出細胞的功能C.細胞膜上某些蛋白質(zhì)可完成細胞間信息交流功能D.內(nèi)皮素拮抗劑能進入黑色素細胞,體現(xiàn)了細胞膜的流動性3.去垢劑是一端親水、一端疏水的小分子,是分離膜蛋白的常用試劑。去垢劑與蛋白質(zhì)結(jié)合時,會破壞蛋白質(zhì)中的離子鍵與氫鍵。去垢劑的濃度不同會導(dǎo)致其作用方式及膜蛋白的分離效果不同,如下圖所示。下列說法錯誤的是()A.去垢劑可以分離膜蛋白可能使細胞膜崩解B.膜的功能越復(fù)雜,分離得到的膜蛋白種類和數(shù)量越多C.為獲得純度和活性較高的膜蛋白,應(yīng)選用低濃度的去垢劑D.去垢劑與膜蛋白結(jié)合時,非極性端與蛋白質(zhì)的親水區(qū)相結(jié)合4.(2025·商丘檢測)如圖為某種細胞膜的結(jié)構(gòu)模式圖。下列敘述錯誤的是()A.推測該圖所示的是動物細胞的細胞膜B.膽固醇分布于磷脂分子的尾部,推測膽固醇具有疏水性C.細胞膜的基本支架是圖中的膽固醇D.細胞膜除了含有磷脂和膽固醇外,還含有蛋白質(zhì)和糖類等成分5．如圖為不同溫度下膽固醇對人工膜(人工合成的脂雙層膜)微黏度影響的曲線，膜的微黏度與膜的流動性呈負相關(guān)。據(jù)圖分析，下列關(guān)于膽固醇對膜流動性的作用的分析，正確的是()A．在溫度較高時，膽固醇可以降低膜的流動性B．在溫度較低時，膽固醇可以降低膜的流動性C．膽固醇的存在會使膜的流動性偏向不穩(wěn)定D．高濃度的膽固醇能使膜的流動性保持穩(wěn)定6.油菜種子細胞內(nèi)含有熒光物質(zhì),死亡種子的熒光物質(zhì)會滲透到細胞外,可以在紫外光下發(fā)出強烈的熒光。某實驗小組使用“紙上熒光法”比較甲、乙兩個油菜品種的種子活力。實驗思路:取甲、乙品種種子各30粒浸泡2小時,以3~5mm間隔整齊地排列在濕潤的濾紙上,放置1小時后取走種子,將濾紙陰干后在紫外光下檢測并統(tǒng)計每組濾紙上的熒光圈的數(shù)目。統(tǒng)計結(jié)果:甲品種濾紙上有3個熒光圈、乙品種濾紙上有6個熒光圈。請回答以下問題:(1)活種子的細胞膜具有功能,熒光物質(zhì)無法滲出細胞,因此無法檢測到熒光。結(jié)果分析認(rèn)為(填“甲品種”或“乙品種”)種子的發(fā)芽潛力高。

(2)實驗中需使用濕潤的濾紙而不是加水沒過濾紙,是由于水分過多會導(dǎo)致,從而影響對檢測指標(biāo)的觀測。

(3)種子萌發(fā)后吸收氮元素的主要形式有銨態(tài)氮(NH4+)和硝態(tài)氮(NO3?)。已知甲品種油菜對同一種營養(yǎng)液(以硝酸銨為唯一氮源)中NH4+和NO3?的吸收具有偏好性(NH4+課下請完成課時跟蹤檢測(八)第3章細胞的基本結(jié)構(gòu)第1節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能聚焦·學(xué)案一[學(xué)案設(shè)計]1.相對獨立內(nèi)部環(huán)境2.營養(yǎng)物質(zhì)激素廢物3.血液細胞膜胞間連絲[情境思考探究](1)控制物質(zhì)進出細胞(2)進行細胞間的信息交流(3)提示:胚乳和煮熟的玉米胚能夠被染色,原因是正常情況下紅墨水中的顆粒物質(zhì)不能自由通過細胞膜進入細胞,而胚乳細胞和煮熟的胚細胞已經(jīng)死亡,細胞膜失去了控制作用。[遷移訓(xùn)練]1.(1)×(2)×(3)√(4)×2.控制物質(zhì)進出細胞3.選A高等植物細胞間通過胞間連絲進行信息交流,A錯誤;精子和卵細胞依靠膜上受體的識別,靠細胞與細胞的直接接觸進行信息傳遞,即圖B,B正確;圖A中信號分子通過血液到達全身各處,與靶細胞表面上的受體結(jié)合,圖B相鄰兩個細胞的靶細胞上的受體直接與另一個細胞發(fā)出的信號分子結(jié)合,從而接收信息,C正確;內(nèi)分泌細胞分泌的激素(甲狀腺激素)隨血液流到全身各處,與靶細胞的受體結(jié)合進行信息傳遞,如圖A,D正確。4.選B功能①將細胞與外界環(huán)境分隔開,在原始海洋中,膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關(guān)重要的階段,它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開,產(chǎn)生了原始的細胞,并成為相對獨立的系統(tǒng),A正確;功能②控制物質(zhì)進出細胞,細胞膜的控制作用是相對的,環(huán)境中的一些有害物質(zhì)有可能進入細胞,因而可能對細胞有害,B錯誤;激素的調(diào)控作用是通過傳遞信息的方式進行的,與細胞膜上的糖蛋白的識別作用(③)有關(guān),C正確;相鄰的高等植物細胞間通過胞間連絲相互連接,有信息交流的作用(④),D正確。聚焦·學(xué)案二[學(xué)案設(shè)計](一)1.脂質(zhì)磷脂膽固醇磷脂2蛋白質(zhì)2.磷脂蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量(二)1.蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)流動鑲嵌[遷移訓(xùn)練]1.(1)×(2)√(3)×(4)×2.選D羅伯特森在電鏡下看到細胞膜清晰的暗—亮—暗三層結(jié)構(gòu),提出生物膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成,沒有直接看到蛋白質(zhì)鑲嵌于細胞膜的基本支架中,D錯誤。3.選D由題意可知,用激光照射使熒光分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆改變,因此漂白部位熒光的恢復(fù)不可能是因為被標(biāo)記蛋白質(zhì)恢復(fù)空間結(jié)構(gòu),故D符合題意。4.(1)A(2)磷脂分子“頭部”親水,“尾部”疏水,所以在空氣—水的界面上磷脂分子是“頭部”向下與水接觸,“尾部”則朝向空氣一側(cè)(3)B聚焦·學(xué)案三[學(xué)案設(shè)計]1.糖蛋白外表面識別基本支架蛋白質(zhì)分子不對稱嵌入2.流動性磷脂蛋白質(zhì)[遷移訓(xùn)練]1.(1)×(2)×(3)√(4)√2.選A細胞膜是由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成的,利用圖中脂質(zhì)體可以和細胞膜融合的特點,可以將藥物送入靶細胞內(nèi)部,A正確。水分子可以通過細胞膜,一是因為水分子極小,可以通過由于磷脂分子運動而產(chǎn)生的間隙;二是因為膜上存在水通道蛋白,水分子可以通過通道蛋白進出細胞,B錯誤。脂質(zhì)體將藥物送入細胞,利用了細胞膜的結(jié)構(gòu)特點——具有一定的流動性,C錯誤。因為磷脂分子的“頭”部親水,“尾”部疏水,所以可在b處嵌入脂溶性藥物,在a處嵌入能在水中結(jié)晶的藥物,D錯誤。3.選B①是蛋白質(zhì),與糖類結(jié)合形成糖蛋白,具有信息交流作用,不能參與水分子的運輸,A錯誤;②是蛋白質(zhì)分子,該蛋白質(zhì)分子貫穿于整個磷脂雙分子層,說明其具有親水部分和疏水部分,B正確;③是磷脂分子的親水部分,C錯誤;④是磷脂分子的脂肪酸鏈,流動性強,以保證磷脂雙分子層流動性,D錯誤。隨堂小結(jié)二、融通科學(xué)思維1.提示:兩個相鄰動物細胞的細胞膜可以直接接觸,通過膜上的受體進行識別,信息從一個細胞傳遞給另一個細胞;高等植物細胞之間可以通過胞間連絲相互連接,攜帶信息的物質(zhì)通過通道進入另一個細胞,從而實現(xiàn)信息交流。2.提示:動物體中距離較遠的細胞間進行信息交流時,發(fā)出信息的細胞釋放出細胞分泌物(即信號分子,如激素),信號分子通過血液運輸?shù)桨屑毎?與靶細胞的細胞膜表面的受體結(jié)合,把信息傳遞給靶細胞。3.提示:因為構(gòu)成細胞膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動,細胞膜具有流動性。三、綜合檢測反饋1.選D細胞膜主要是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的,A錯誤;脂肪不是細胞膜的成分,B錯誤;磷脂分子的頭部親水,尾部疏水,C錯誤;蛋白質(zhì)分子以不同方式鑲嵌在磷脂雙分子層中:有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿于整個磷脂雙分子層,D正確。2.選C組成細胞膜的脂質(zhì)主要是磷脂和膽固醇,糖蛋白由糖類分子與蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成,A錯誤;細胞膜作為細胞的邊界,能夠控制物質(zhì)進出細胞,但該控制作用是相對的,B錯誤;根據(jù)題干材料分析可知,內(nèi)皮素只有與細胞膜上相應(yīng)的受體結(jié)合后才能發(fā)揮作用,其中信號分子和受體結(jié)合可完成信息傳遞,受體的本質(zhì)是蛋白質(zhì),因此細胞膜上某些蛋白質(zhì)可完成細胞間信息交流功能,C正確;內(nèi)皮素拮抗劑可以與黑色素細胞膜表面的受體結(jié)合,使內(nèi)皮素失去作用,內(nèi)皮素拮抗劑未進入細胞,D錯誤。3.選D去垢劑是一端親水、一端疏水的兩性小分子,據(jù)圖可知,去垢劑能與細胞膜上蛋白質(zhì)結(jié)合,破壞細胞膜結(jié)構(gòu),可能使細胞膜崩解,A正確;膜的功能越復(fù)雜,其中含有的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量就越多,因此,分離得到的膜蛋白種類和數(shù)量越多,B正確;去垢劑與蛋白質(zhì)結(jié)合時,會破壞蛋白質(zhì)中的離子鍵與氫鍵,進而影響蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),因此,為獲得純度和活性較高的膜蛋白,應(yīng)選用低濃度的去垢劑,因為低濃度去垢劑與蛋白質(zhì)結(jié)合的較少,因而對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響較小,C正確;據(jù)圖可知,去垢劑與膜蛋白結(jié)合時,非極性端與蛋白質(zhì)的疏水區(qū)相結(jié)合,D錯誤。4.選C由于圖示中的細胞膜中含有膽固醇,植物細胞的細胞膜一般不含膽固醇,動物細胞的細胞膜含有膽固醇,因此推測該圖所