新教材高中生物第二章細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生命活動第二節(jié)第1課時細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞壁課件蘇教必修110271373

第1課時細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞壁第二章2021內(nèi)容索引0102課前篇自主預(yù)習(xí)課堂篇探究學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.結(jié)合科學(xué)史關(guān)于細(xì)胞質(zhì)膜的成分和結(jié)構(gòu)的探索歷程,概述細(xì)胞質(zhì)膜的成分和功能,提升科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。2.利用細(xì)胞質(zhì)膜的模型及資料分析,理解細(xì)胞質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,培養(yǎng)分析、建模等科學(xué)思維。3.聯(lián)系實例及資料分析,說出細(xì)胞質(zhì)膜的功能,理解細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)特點和功能特性,培養(yǎng)科學(xué)思維。課前篇自主預(yù)習(xí)一、細(xì)胞質(zhì)膜的成分1.成分:細(xì)胞質(zhì)膜是指包被在細(xì)胞最外層的膜結(jié)構(gòu)。細(xì)胞質(zhì)膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。2.含量:脂質(zhì)約占細(xì)胞質(zhì)膜總重量的50%,蛋白質(zhì)約占40%。在組成細(xì)胞質(zhì)膜的脂質(zhì)中,含量最高的是磷脂。二、細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)

1.磷脂雙分子層構(gòu)成了細(xì)胞質(zhì)膜的基本支架,支持著許多執(zhí)行某些特定功能的蛋白質(zhì)分子。2.細(xì)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一定的流動性。4.在細(xì)胞質(zhì)膜的表面,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)分子結(jié)合,形成糖蛋白或糖脂。這些糖鏈絕大多數(shù)都位于細(xì)胞質(zhì)膜的外側(cè)。三、細(xì)胞質(zhì)膜的功能1.控制細(xì)胞與周圍環(huán)境的物質(zhì)交換。(1)細(xì)胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)通過細(xì)胞質(zhì)膜從外界進(jìn)入細(xì)胞。(2)細(xì)胞內(nèi)合成的激素、抗體等物質(zhì)經(jīng)細(xì)胞質(zhì)膜運輸?shù)郊?xì)胞外。(3)細(xì)胞代謝產(chǎn)生的廢物等,也經(jīng)細(xì)胞質(zhì)膜排出。2.將每個細(xì)胞與周圍環(huán)境分隔開,維持著細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。(1)圖甲可表示精子與卵細(xì)胞之間的識別,該方式中相鄰兩個細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)膜直接接觸,信息從一個細(xì)胞傳遞給另一個細(xì)胞。(2)圖乙表示相距較遠(yuǎn)的細(xì)胞之間通過信號分子(激素)傳遞信息,該方式中內(nèi)分泌細(xì)胞通過信號分子(激素)與靶細(xì)胞質(zhì)膜上或細(xì)胞內(nèi)的受體結(jié)合,把信息傳遞給靶細(xì)胞。(3)圖丙表示高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相互連接進(jìn)行信息交流,該方式中相鄰兩個細(xì)胞之間形成通道,攜帶信息的物質(zhì)通過通道由一個細(xì)胞進(jìn)入另一個細(xì)胞。四、細(xì)胞壁1.植物細(xì)胞壁(1)成分:主要成分是多糖(如纖維素、果膠)。(2)分布:植物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)膜外面。(3)作用:維持細(xì)胞的形態(tài);保護細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)。2.細(xì)菌的細(xì)胞壁(1)成分:主要成分是肽聚糖、磷壁酸、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。(2)特點:肽聚糖為多層的細(xì)菌,細(xì)胞壁中一般含有較高的磷壁酸和少量的蛋白質(zhì),幾乎不含有脂質(zhì),其對機械力抗性強,對青霉素敏感;肽聚糖為單層的細(xì)菌,細(xì)胞壁中一般幾乎不含有磷壁酸,而脂質(zhì)和蛋白質(zhì)含量較高,對機械力抗性弱,對青霉素不敏感。3.真菌的細(xì)胞壁(1)成分:主要成分是多糖,還有少量的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。(2)結(jié)構(gòu):真菌細(xì)胞壁分為有形的微纖維和無定形的基質(zhì)。真菌細(xì)胞壁的微纖維部分是單糖的聚合物,如纖維素和幾丁質(zhì),基質(zhì)包括甘露聚糖、葡聚糖和少量蛋白質(zhì)等。預(yù)習(xí)反饋1.判斷。(1)細(xì)胞質(zhì)膜的主要成分是脂質(zhì)和糖類。(×)(2)組成細(xì)胞質(zhì)膜的脂質(zhì)中只有磷脂。(×)(3)細(xì)胞質(zhì)膜只由磷脂和蛋白質(zhì)組成。(×)(4)磷脂分子構(gòu)成細(xì)胞質(zhì)膜的基本支架。(×)(5)組成細(xì)胞質(zhì)膜的蛋白質(zhì)分子是可以運動的,而磷脂分子是靜止的。(×

)(6)功能越復(fù)雜的細(xì)胞質(zhì)膜中,脂質(zhì)的種類和數(shù)量越多。(×)(7)高等植物細(xì)胞之間的胞間連絲具有物質(zhì)運輸?shù)淖饔谩?√)(8)細(xì)胞壁是植物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)。(×)(9)植物細(xì)胞壁維持著植物細(xì)胞的正常形態(tài),具有支持和保護的功能。(√)(10)同一真菌在不同的生長階段,細(xì)胞壁的成分也有所不同。(√)2.細(xì)胞質(zhì)膜的信息傳遞功能連線。

答案

3.典型的細(xì)胞質(zhì)膜最可能具有下列哪種組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù))?(

)A.35%脂質(zhì)、50%蛋白質(zhì)、5%糖類、10%RNAB.50%脂質(zhì)、45%蛋白質(zhì)、5%糖類、0%RNAC.25%脂質(zhì)、75%蛋白質(zhì)、0%糖類、0%RNAD.60%脂質(zhì)、30%蛋白質(zhì)、0%糖類、10%RNA答案

B4.下列說法中,與細(xì)胞質(zhì)膜發(fā)現(xiàn)史不一致的是(

)A.歐文頓在實驗基礎(chǔ)上提出,細(xì)胞質(zhì)膜是由脂質(zhì)組成的B.科學(xué)家用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì),在空氣—水界面上鋪展成單分子層,測得單分子層面積為紅細(xì)胞表面積的2倍,由此證明脂質(zhì)呈雙分子層排布C.羅伯特森在電鏡下看到細(xì)胞質(zhì)膜清晰的“暗—亮—暗”的三層結(jié)構(gòu),據(jù)此提出細(xì)胞質(zhì)膜為脂質(zhì)雙分子層的“單位膜模型”D.科學(xué)家將不同熒光染料標(biāo)記的人細(xì)胞和鼠細(xì)胞的磷脂分子進(jìn)行融合,證明了細(xì)胞質(zhì)膜的流動性答案

D解析

科學(xué)家將不同熒光染料標(biāo)記的人細(xì)胞和鼠細(xì)胞的蛋白質(zhì)分子進(jìn)行融合,證明了細(xì)胞質(zhì)膜的流動性。5.下圖所示為某生理活動的一個過程,這一過程體現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)膜的哪一項功能?(

)A.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞B.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開C.促進(jìn)物質(zhì)的運輸D.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流答案

D解析

精子和卵細(xì)胞之間直接接觸,在相互識別和完成受精的過程中,兩種細(xì)胞間進(jìn)行了充分的信息交流。課堂篇探究學(xué)習(xí)探究點一細(xì)胞質(zhì)膜的成分和結(jié)構(gòu)人們借助光學(xué)顯微鏡發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞,后來隨著電子顯微鏡的出現(xiàn)和發(fā)展,細(xì)胞更細(xì)微的結(jié)構(gòu)也逐步被觀察到。很多科學(xué)家開展了富有創(chuàng)造性的研究工作,有關(guān)細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的研究也逐步深入。請結(jié)合教材P40~42相關(guān)內(nèi)容,討論解決下列問題。1.細(xì)胞質(zhì)膜的主要成分有哪些?能否根據(jù)細(xì)胞質(zhì)膜的成分,推測細(xì)胞質(zhì)膜的組成元素?答案

細(xì)胞質(zhì)膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N四種元素組成,磷脂由C、H、O、N、P五種元素組成,因此細(xì)胞質(zhì)膜的組成元素有C、H、O、N、P五種。2.1959年,羅伯特森提出的“暗—亮—暗”三層結(jié)構(gòu)模型中,“暗”“亮”分別代表什么物質(zhì)?與流動鑲嵌模型比較,該模型的缺陷是什么?答案

“暗”“亮”分別代表蛋白質(zhì)和雙層脂分子?！鞍怠痢怠比龑咏Y(jié)構(gòu)模型認(rèn)為細(xì)胞質(zhì)膜是靜態(tài)的結(jié)構(gòu),無法解釋細(xì)胞的生長、變形蟲的運動等現(xiàn)象。3.流動鑲嵌模型的流動性是如何實現(xiàn)的?你能否舉出幾個體現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)膜流動性的實例?答案

構(gòu)成細(xì)胞質(zhì)膜的蛋白質(zhì)分子和磷脂分子都是可以運動的,因此細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性。體現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)膜流動性的實例:變形蟲捕食和運動時偽足的形成;白細(xì)胞吞噬細(xì)菌;受精時細(xì)胞的融合過程。歸納提升1.細(xì)胞質(zhì)膜的成分

成

分所占比例成分說明主要脂質(zhì)約50%①組成細(xì)胞質(zhì)膜的成分中脂質(zhì)含量最高②組成細(xì)胞質(zhì)膜的脂質(zhì)中磷脂含量最豐富③組成動物細(xì)胞質(zhì)膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇蛋白質(zhì)約40%①蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)膜行使功能時起重要作用②功能越復(fù)雜的細(xì)胞,細(xì)胞質(zhì)膜蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多少量糖類2%~10%①與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合成糖蛋白或糖脂②絕大多數(shù)分布在細(xì)胞質(zhì)膜的外側(cè)特別提醒

(1)不同種類的細(xì)胞,細(xì)胞質(zhì)膜的成分及各成分的含量不完全相同。(2)細(xì)胞在不同時期,細(xì)胞質(zhì)膜的成分及各成分的含量也會發(fā)生變化。(3)蛋白質(zhì)分子在細(xì)胞質(zhì)膜上的分布是不對稱的。(4)利用顏色反應(yīng)可對細(xì)胞質(zhì)膜的組成成分進(jìn)行檢測,如利用雙縮脲試劑檢測蛋白質(zhì)。2.溫度與細(xì)胞質(zhì)膜流動性和細(xì)胞生命活動的關(guān)系(1)溫度高時,細(xì)胞質(zhì)膜流動性大,有利于生命活動的進(jìn)行,但溫度過高時,細(xì)胞質(zhì)膜的流動性過大,反而會破壞細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu),不利于生命活動的正常進(jìn)行。(2)溫度低時,細(xì)胞質(zhì)膜的流動性下降,細(xì)胞質(zhì)膜的運輸功能下降或完全喪失。3.對細(xì)胞質(zhì)膜亞顯微結(jié)構(gòu)的分析

(1)從圖中可以看出,糖蛋白和蛋白質(zhì)的分布是不對稱的。(2)糖蛋白絕大多數(shù)分布在細(xì)胞質(zhì)膜外表面,這是判斷細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)外側(cè)的重要標(biāo)志。(3)磷脂分子和蛋白質(zhì)分子都是可以運動的,這決定了細(xì)胞質(zhì)膜具有流動性的結(jié)構(gòu)特點。探究應(yīng)用1.2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予JamesE.Rothman等三位科學(xué)家,以表彰他們在細(xì)胞的“囊泡轉(zhuǎn)運”研究方面做出的重大貢獻(xiàn)。細(xì)胞內(nèi)囊泡的膜與細(xì)胞質(zhì)膜的成分相似,它們的主要成分是(

)A.纖維素和果膠B.脂肪和糖類C.蛋白質(zhì)和DNAD.磷脂和蛋白質(zhì)答案

D解析

纖維素和果膠是植物細(xì)胞壁的主要成分,A項錯誤;細(xì)胞質(zhì)膜以磷脂雙分子層為基本支架,蛋白質(zhì)分子鑲嵌或貫穿磷脂雙分子層,不含有脂肪和DNA,B、C兩項錯誤,D項正確。2.下圖是細(xì)胞質(zhì)膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖,圖中①~③表示構(gòu)成細(xì)胞質(zhì)膜的物質(zhì),下列有關(guān)說法錯誤的是(

)A.細(xì)胞識別與糖蛋白①有關(guān)B.③構(gòu)成細(xì)胞質(zhì)膜的基本支架C.細(xì)胞質(zhì)膜上的②可能有運輸作用D.②與③是靜止不動的答案

D解析

①是糖蛋白,細(xì)胞質(zhì)膜上的糖蛋白與細(xì)胞的識別有關(guān),A項正確;③是磷脂雙分子層,細(xì)胞質(zhì)膜的基本支架是磷脂雙分子層,B項正確;細(xì)胞質(zhì)膜上的②可能為載體蛋白,起運輸作用,C項正確;組成細(xì)胞質(zhì)膜的②蛋白質(zhì)分子與③磷脂雙分子層大多是可以運動的,D項錯誤。3.下圖所示為小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合成雜交細(xì)胞的過程,圖中的小球和小三角表示各自細(xì)胞質(zhì)膜表面的蛋白質(zhì)分子,下列有關(guān)敘述不正確的是(

)A.圖中細(xì)胞質(zhì)膜表面的蛋白質(zhì)構(gòu)成了細(xì)胞質(zhì)膜的基本支架,此外,細(xì)胞質(zhì)膜的主要成分還包括磷脂B.細(xì)胞質(zhì)膜的元素組成包括C、H、O、N、PC.該實驗證明了細(xì)胞質(zhì)膜具有流動性D.適當(dāng)提高溫度有利于圖示細(xì)胞融合答案

A解析

構(gòu)成細(xì)胞質(zhì)膜基本支架的是磷脂雙分子層;細(xì)胞質(zhì)膜主要由蛋白質(zhì)和磷脂組成,蛋白質(zhì)由C、H、O、N等元素組成,磷脂除了含有C、H、O元素外,還含有N、P元素,由此可知,細(xì)胞質(zhì)膜元素組成包括C、H、O、N、P;圖中細(xì)胞融合后,小球和小三角代表的蛋白質(zhì)分子在雜交細(xì)胞質(zhì)膜上均勻分布,這說明蛋白質(zhì)分子可以運動,即體現(xiàn)了細(xì)胞質(zhì)膜具有流動性;適當(dāng)提高溫度能加快分子的運動,從而有利于細(xì)胞融合。探究點二細(xì)胞質(zhì)膜的功能作為最基本的生命系統(tǒng),細(xì)胞既要維持內(nèi)部成分和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定有序,又要不斷從細(xì)胞外獲得營養(yǎng)物質(zhì),排出代謝廢物和某些代謝產(chǎn)物,還要根據(jù)外界信息隨時調(diào)整自身的生命活動狀態(tài),這些功能的實現(xiàn)都離不開細(xì)胞質(zhì)膜。請結(jié)合教材P42~43“細(xì)胞質(zhì)膜的功能”,討論解決下列問題。1.細(xì)胞質(zhì)膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的作用有什么特點?答案

細(xì)胞質(zhì)膜的控制作用具有普遍性,即細(xì)胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)可以進(jìn)入細(xì)胞,細(xì)胞不需要或?qū)?xì)胞有害的物質(zhì)不易進(jìn)入細(xì)胞;細(xì)胞質(zhì)膜的控制作用又是相對的,環(huán)境中一些對細(xì)胞有害的物質(zhì)也可能進(jìn)入細(xì)胞,如有些細(xì)菌、病毒可侵入細(xì)胞使生物體患病。2.相鄰細(xì)胞間如何進(jìn)行信息交流?距離較遠(yuǎn)的細(xì)胞間如何進(jìn)行信息交流?答案

(1)相鄰細(xì)胞之間的細(xì)胞質(zhì)膜可以直接接觸,信息傳遞可通過信號分子與受體的結(jié)合而完成。高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相互連接,攜帶信息的物質(zhì)通過通道由一個細(xì)胞進(jìn)入另一個細(xì)胞,從而實現(xiàn)信息交流。(2)距離較遠(yuǎn)的細(xì)胞間進(jìn)行信息交流時,發(fā)出信號的細(xì)胞釋放出細(xì)胞分泌物(即信號分子,如激素),信號分子通過體液運輸?shù)桨屑?xì)胞,與靶細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)膜上或細(xì)胞內(nèi)的受體結(jié)合,把信息傳遞給靶細(xì)胞。歸納提升1.細(xì)胞間信息交流的方式

類型方

式舉

例相鄰細(xì)胞間通過信號分子與受體的識別和結(jié)合而完成精卵識別與結(jié)合胞間連絲傳遞信息高等植物相鄰細(xì)胞遠(yuǎn)距離細(xì)胞間借助體液傳送信號分子,作用于靶細(xì)胞質(zhì)膜上或細(xì)胞內(nèi)的受體激素隨血液運輸作用于靶細(xì)胞2.信息交流對多細(xì)胞生物體的重要意義通過信息交流,多細(xì)胞生物體內(nèi)的各個細(xì)胞間可保持功能的協(xié)調(diào),使生物體作為一個完整的個體完成生命活動。3.鑒定活細(xì)胞最常用的實驗方法(1)利用紅墨水處理正常玉米種子和煮熟的玉米種子。煮熟的玉米種子細(xì)胞死亡,細(xì)胞質(zhì)膜失去控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能,紅墨水中的色素分子就可以大量進(jìn)入細(xì)胞,從而使細(xì)胞呈紅色。相反,正常玉米種子的細(xì)胞則不會呈紅色。(2)臺盼藍(lán)染色法。臺盼藍(lán)染色液是細(xì)胞活性染料,常用于檢測細(xì)胞質(zhì)膜的完整性。正常的活細(xì)胞,細(xì)胞質(zhì)膜結(jié)構(gòu)完整,能夠排斥臺盼藍(lán),使之不能夠進(jìn)入細(xì)胞內(nèi);而喪失活性或細(xì)胞質(zhì)膜不完整的細(xì)胞,細(xì)胞質(zhì)膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能被破壞,可被臺盼藍(lán)染成藍(lán)色。探究應(yīng)用1.生命起源于原始海洋,進(jìn)化出原始生命的標(biāo)志是(

)A.有機物逐漸聚集并相互作用B.原始界膜的出現(xiàn)C.具有原始新陳代謝作用D.具有原始的繁殖作用答案

B解析

原始海洋中的有機物逐漸聚集并且相互作用,進(jìn)化出原始的生命,由于膜將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開,產(chǎn)生了原始細(xì)胞,并使細(xì)胞