高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系图片ppt课件

这是一份高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系图片ppt课件，共51页。PPT课件主要包含了课前·基础认知，课堂·重难突破，素养·目标定位，随堂训练，答案C等内容，欢迎下载使用。

自主预习一、通过模拟实验探究膜的透过性1.实验现象及结论(1)现象:A组加入碘-碘化钾溶液后,烧杯内蒸馏水呈现棕色(碘-碘化钾的颜色),静置12 h后烧杯内蒸馏水棕色变浅,透析袋内颜色变为蓝色;取B组透析袋外面的蒸馏水2 mL,滴加本尼迪特试剂并热水浴加热后,出现红黄色沉淀。(2)结论:A组现象说明碘可以通过透析膜,淀粉分子无法通过透析膜;B组现象可以说明葡萄糖分子可以通过透析膜。所以,透析膜对分子的进出具有半透性。
2.推论:细胞膜是细胞的边界,将细胞与外界环境分隔开,是外界物质进入细胞的屏障,所以,可以推测细胞膜对物质的进出具有　选择透过性　。 3.细胞膜的选择透过性细胞膜可以控制物质进出,　选择性地　吸收营养物质和排出代谢产物,保持细胞内生化反应的有序进行。这一特性称为细胞膜的选择透过性。 
二、细胞膜的组成成分细胞膜主要由　磷脂　、　蛋白质　组成,除此之外,还含有少量糖类。动物细胞膜中还含有一定量的　胆固醇　。 
1.磷脂(1)元素组成:含有 C、H、O、P 四种元素,有些磷脂还含有 N 元素。(2)特点:如下图,正是由于具有这样特殊的结构,磷脂分子在水中可形成双层结构,称为　磷脂双分子层　,构成了细胞膜的基本骨架。 
2.膜蛋白(1)特点:膜蛋白和磷脂分子一样,有　水溶性部分　和　脂溶性部分　。 
(2)种类与功能:细胞膜的功能主要通过　膜蛋白　来实现。通常细胞的功能越多,其膜蛋白的　种类　和　数量　就越多。 ①转运功能——转运蛋白:选择性地吸收或排出特定物质,控制其进出细胞。②催化功能——酶:催化特定化学反应。③连接功能:紧密连接同一组织的相邻细胞。④识别功能——受体蛋白:在细胞与外界的　信息交流　和　细胞识别　中发挥重要作用。 
3.胆固醇(1)分布与含量:存在于　动物　细胞膜中,占细胞膜所有脂质的　10%~30%　。 (2)功能:在动物细胞中,胆固醇能保持细胞膜的 稳定性 。(3)机理:胆固醇对细胞膜中磷脂分子的活动具有双重调节作用。一方面,胆固醇通过与磷脂脂肪酸链的相互作用,具有限制 其运动、增加其 有序性 的作用;另一方面,胆固醇也能将磷脂分子分隔开以 增强 其运动性,保证细胞膜在通常情况下处于流动状态。这种双重的调节作用取决于环境和 胆固醇的数量 。
三、生物膜的流动镶嵌模型1.生物膜:细胞内　所有　的膜称为生物膜。虽然细胞内不同部位的膜功能有所不同,但它们都具有相似的　物质组成　和　空间结构　。 
2.生物膜的流动镶嵌模型(1)提出者:1972年,由　辛格　和　尼克尔森　根据多个实验的证据提出。 (2)基本内容①基本骨架:　磷脂双分子层　。 ②蛋白质分子的分布:有的　镶在　磷脂双分子层表面,有的全部或部分　嵌入　磷脂双分子层中,有的　贯穿于　整个磷脂双分子层,体现了膜内外结构的　不对称性　。 ③磷脂和蛋白质位置不是固定的,生物膜具有 一定流动性 。
如何判断细胞膜的外侧和内侧?提示:可根据糖蛋白的分布情况判断细胞膜的内外侧。有糖蛋白的一侧为膜的外侧,没有则为膜内侧。
将两种不同的海绵动物的细胞分散成单个的细胞,然后将这些细胞混合培养,结果发现只有同种海绵动物的细胞才能结合。在这里起识别作用的是细胞膜上的何种物质?提示:糖蛋白。
四、细胞壁1.成分:植物的细胞壁主要由　纤维素　组成,此外,植物细胞壁还含有　果胶　等多种物质。真菌和大多数原核细胞同样具有细胞壁,但组成物质和结构与植物不同。动物细胞没有细胞壁。 2.特点:具有 全透性 ,因此细胞壁与细胞的选择透过性无关。3.功能(1)保护细胞,维持　细胞形态　,加强细胞的机械强度。 (2)参与细胞间的　相互粘连　,是激素等化学信号传递的介质和通路。 
为什么植物细胞在清水中不会胀破?提示:因有细胞壁的保护。
预习检测1.判断题。(1)细胞膜的组成成分只有磷脂和蛋白质。(　　)(2)生物膜具有流动性是由于磷脂分子可以运动,而蛋白质不能运动。(　　)(3)“通过模拟实验探究膜的透过性”活动说明透析膜具有选择透过性。(　　)(4)膜上的磷脂分子有水溶性和脂溶性部分,而蛋白质均为水溶性。(　　)
(5)人细胞和鼠细胞融合后的杂交细胞中,两种不同颜色荧光标记的膜蛋白均匀分布,说明膜蛋白是呈流动状态的。(　　)(6)植物和真菌的细胞壁成分都有纤维素和果胶。(　　)
2.下列最能正确表示细胞膜的结构的是(　　)
答案:C解析:细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,头部是亲水的,朝向外侧,与水接触。蛋白质镶在表面、嵌入或贯穿磷脂双分子层中,细胞膜外侧有具有识别作用的糖蛋白。
3.下图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图,下列有关叙述错误的是(　　)A.a指磷脂分子的尾部,具有疏水性B.c指磷脂分子的头部,具有亲水性C.糖蛋白在细胞膜的内外侧均有分布D.细胞膜的选择透过性与b的种类和数量有关答案:C解析:磷脂分子的头部(c)具有亲水性,尾部(a)具有疏水性。在细胞膜的外侧分布着具有识别作用的糖蛋白,而在细胞膜的内侧没有糖蛋白分布。细胞膜具有选择透过性,这与细胞膜上蛋白质的种类和数量有关。
4.下列具有细胞壁的是(　　)A.月季花的花粉B.人体中的红细胞C.禽流感病毒D.家兔的骨骼肌细胞答案:A解析:具有细胞壁的细胞包括植物细胞、绝大多数细菌细胞及真菌细胞;所有动物细胞均无细胞壁;所有病毒均无细胞结构。
5.下列关于植物细胞壁的叙述,错误的是(　　)A.主要成分是纤维素和果胶B.具有选择透过性C.具有支持和保护作用D.参与细胞间的相互粘连答案:B解析:植物细胞壁的成分包括纤维素和果胶,它不仅对细胞起着支持和保护作用,也参与细胞间的相互粘连。细胞壁具有全透性。
6.下列对细胞膜成分的叙述,错误的是(　　)A.细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂B.细胞膜中的脂质主要是磷脂C.细胞膜上的糖类很少,所以其作用不重要D.细胞膜中蛋白质的种类和数量决定细胞膜功能的复杂程度答案:C解析:细胞膜的成分有脂质、蛋白质和糖类,其中主要成分是蛋白质和脂质,其中的脂质主要是磷脂。蛋白质是生命活动的主要承载者,所以细胞膜的功能主要取决于其上蛋白质的种类和数量。糖类和某些蛋白质结合成糖蛋白,在细胞间的信息交流中发挥重要作用。
7.科学家揭示出细胞膜上的钾通道是负责K+ 进出细胞的看门蛋白质,它们在神经和肌肉细胞上的作用,与晶体管在计算机中的作用一样。这一成果从另一侧面证明了细胞膜具有(　　)A.催化功能B.识别功能C.转运功能D.连接功能答案:C解析:由题干可知,看门蛋白质的作用是负责 K+ 进出细胞,具有转运功能。
8.人体某些白细胞能进行变形运动,穿出毛细血管壁,吞噬侵入人体内的病菌。完成这个过程依靠细胞膜的(　　)A.选择透过性B.保护作用C.流动性D.细胞通讯答案:C解析:由题意可知,人体某些白细胞能进行变形运动,穿出毛细血管壁,吞噬侵入人体内的病菌,在整个过程中存在细胞膜的形态变化,这体现了细胞膜具有一定流动性的结构特性。
一 细胞膜的选择透过性
重难归纳1.细胞膜的组成成分及其作用
2.细胞膜的功能(1)是细胞对外界环境的屏障,保证了细胞内部环境的相对稳定。(2)控制物质进出细胞。(3)进行细胞间的信息交流等。
下图是细胞和外界进行物质交换的示意图,请分析回答问题。
(1)莲“出淤泥而不染”,它能吸收污泥中的矿质营养,而不吸收不需要的物质,这说明细胞膜有什么功能特性?具体体现在哪些方面?提示:选择透过性。主要体现在对营养物质的吸收和代谢产物的排出。(2)有些病毒和病菌也能进入细胞,使生物体患病,这说明了什么?提示:说明细胞膜的控制作用具有相对性。
典例剖析苋菜细胞的细胞液中有一些红色的物质,将苋菜放入清水中,清水不会变红;但若把苋菜放入沸水中,水立刻变成红色。出现这种现象的原因是(　　)A.沸水使细胞膜失去选择透过性B.在清水中细胞膜没有选择透过性C.沸水中色素分解成小分子物质D.在清水中没有物质出入苋菜细胞答案:A
解析:细胞膜具有选择透过性,这是活细胞所特有的功能特性。通常情况下,色素等物质是大分子,又是细胞所需要的,活细胞的细胞膜不会让其轻易溢出细胞。放入沸水中后,高温杀死了细胞,使细胞膜失去了选择透过性,色素可以从细胞中出来,故水变成红色。
学以致用用醋和蔗糖可将鲜蒜制成糖醋蒜。这是因为(　　)A.醋酸和蔗糖分子均存在于活细胞间隙中B.醋酸和蔗糖分解后被细胞吸收C.腌制的时间长,两种物质缓慢地渗入细胞内部D.醋酸杀死细胞,使细胞膜失去了选择透过性答案:D解析:醋酸对细胞有害,能杀死细胞,使细胞膜失去选择透过性,从而使醋和蔗糖进入细胞。
二 生物膜的流动镶嵌模型
重难归纳1.生物膜的流动镶嵌模型及其内容
模型解读(主要内容)如下表:
2.生物膜的结构特性——具有一定的流动性(1)结构基础:磷脂分子在膜中的位置并不固定,使得磷脂分子及附着其上的蛋白质分子发生运动。(2)膜的流动性受温度影响,在一定温度范围内,随温度升高,膜的流动性加快。(3)流动的局限性:在动物细胞中,磷脂分子的活动受胆固醇的双重调节。
3.细胞膜的结构和功能之间的关系
(1)构成细胞膜的化学元素有C、H、O、N、P等。(2)功能越复杂的生物膜,其膜蛋白的种类和数量越多。(3)细胞外被只分布在细胞膜的外侧,有保护作用,还与细胞识别密切相关。
(4)各种蛋白质在膜上的分布是不对称的。细胞膜上的蛋白质种类很多,如转运物质的载体、具有识别作用的糖蛋白、接受信号的受体等。
下图是细胞膜的亚显微结构示意图,请分析回答问题。
(1)图中的④是哪种成分?为什么在细胞膜中是双层的?提示:④是磷脂分子。因为细胞膜两侧都是水环境,磷脂分子的头部具有亲水性,尾部具有疏水性,只有形成双分子层结构,才能稳定。(2)图中②⑤⑥在④上的分布方式有什么不同?提示:②镶在磷脂双分子层表面,⑤贯穿于整个磷脂双分子层,⑥部分或全部嵌入磷脂双分子层中。
(3)A、B中哪侧是细胞膜的外侧,判断的依据是什么?提示: A是细胞膜的外侧;细胞膜的外表面具有细胞外被(糖萼),即③糖蛋白。(4)试举几个能够体现细胞膜具有一定流动性的实例。提示:细胞融合、变形虫的变形运动、白细胞吞噬病菌等。
典例剖析右图为细胞亚显微结构模式图,据图分析下列相关叙述错误的是(　　)A.①表示细胞膜外表面有些糖类分子与膜蛋白结合为糖蛋白B.②和③位置不是固定的,且膜功能的复杂程度主要由②决定C.③构成细胞膜的基本骨架,与物质进出无关D.细胞膜为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境答案:C
解析:图中①为多糖与蛋白质结合而成的糖蛋白,与细胞识别有关,参与细胞间的信息传递。②代表细胞膜中的蛋白质分子,它们可镶在磷脂双分子层表面或嵌入、贯穿于磷脂双分子层中,位置不是固定的。细胞膜的功能主要通过膜蛋白来实现。③是磷脂双分子层,构成细胞膜的基本骨架,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。细胞膜是细胞对外界环境的屏障,保证了细胞内部环境的相对稳定,使细胞内的生命活动有序进行。
归纳拓展细胞膜的流动性与选择透过性 (1)流动性和选择透过性的结构基础 ①流动性:构成膜的磷脂和蛋白质位置不是固定的,因而膜具有一定的流动性。流动性是细胞膜结构的固有属性,无论细胞是否与外界发生物质交换,流动性总是存在的,而选择透过性只在行使物质交换功能时才能体现出来。 ②选择透过性:膜上转运蛋白的种类和数量不同,决定了出入细胞的物质种类和数量不同。
(2)流动性和选择透过性的关系 ①区别:流动性是生物膜的结构特性,选择透过性是生物膜的功能特性。 ②联系:流动性是选择透过性的基础,只有膜具有流动性,才能表现出选择透过性。
学以致用(2021年浙江慈溪适应性考试)在实验室,常用“染色排除法”来判别死细胞和活细胞,具体方法是用台盼蓝染色,死的动物细胞会被染成蓝色,而活的动物细胞则不着色。该方法是利用了细胞膜(　　)A.保护细胞的功能B.信息交流功能C.控制物质进出的功能D.将细胞与外界环境分隔开的功能答案:C
解析:台盼蓝为细胞不需要的物质,用台盼蓝染色时,活细胞不吸收,死细胞失去了活性,丧失了控制物质进出细胞的功能,其细胞膜不再具有选择透过性,使台盼蓝进入细胞,细胞被染成蓝色,所以该实验所利用的是细胞膜控制物质进出的功能。
1.用稀释的红墨水染色可以鉴别大豆种子的死活,如果是活种子,则(　　)A.种皮黄色　B.种皮红色C.胚是白色　D.胚是红色答案:C解析:活细胞的细胞膜具有选择透过性,红墨水不能自由通过,因此活种子的胚应该是白色的。
2.下列各项中,最可能是构成细胞膜的一组元素是(　　)A.C、H、O　B.C、H、O、NC.C、H、O、P　D.C、H、O、N、P答案:D解析:组成细胞膜的化合物主要是磷脂和蛋白质,磷脂含有C、H、O、N、P,蛋白质含有C、H、O、N。
3.对某动物细胞进行荧光标记实验,如下图所示,其基本过程:①用某种荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点;②用激光束照射该细胞表面的某一区域,该区域荧光淬灭(消失);③停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现了斑点。上述实验不能说明的是(　　)A.细胞膜具有流动性B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合C.细胞膜具有选择透过性D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率
解析:停止激光束照射后,该区域中又出现斑点,说明其他区域的被标记的物质移动到该区域,体现了细胞膜的流动性,由此也可根据荧光恢复的速率推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率。
4.对于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系,逻辑顺序正确的一组是(　　)①细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成　②细胞膜具有一定的流动性　③细胞膜具有选择透过性　④细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子位置不是固定的A.①④③②B.①②③④C.①④②③D.①②④③答案:C
5.一种嗅觉受体细胞只拥有一种类型的气味受体。气味受体有多少,就有多少类型的嗅觉受体细胞。每一种受体能探测到有限数量的气味物质。当气味物质分子流动到我们的鼻端黏膜处的嗅觉受体细胞处时,气味物质分子可以黏附在细胞膜上的特殊气味受体上;人体基因的3%被用来编码嗅觉受体细胞膜上的不同气味受体。下图为嗅觉受体细胞膜模式图(局部),请据图回答下列问题。