資源簡(jiǎn)介

3.1細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.從系統(tǒng)與環(huán)境角度，闡釋細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界所具有的功能（系統(tǒng)觀(guān)）。
2.通過(guò)對(duì)細(xì)胞膜的成分的探索歷程資料分析，基于事實(shí)、證據(jù)進(jìn)行推理并歸納出細(xì)胞膜的組成成分。
3.通過(guò)分析細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型建立過(guò)程資料，基于事實(shí)和證據(jù)進(jìn)行推理和論證，體會(huì)“提出假說(shuō)→觀(guān)察、實(shí)驗(yàn)探究證實(shí)或證偽→修正、完善假說(shuō)”的過(guò)程，加深對(duì)“模型與建模”的理解，感悟探索精神、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究和技術(shù)的進(jìn)步對(duì)于科學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
重點(diǎn)：1.細(xì)胞膜的功能； 2.流動(dòng)鑲嵌模型的主要內(nèi)容。
難點(diǎn)：1.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與其組成成分的內(nèi)在聯(lián)系； 2.對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索過(guò)程。
【預(yù)習(xí)新知】
對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索
1.資料一：時(shí)間：19世紀(jì)末 1895年
人物：歐文頓（E.Overton）
實(shí)驗(yàn)：用500多種物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行上萬(wàn)次的通透性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞膜。
歐文頓的結(jié)論是 。
2.資料二：20世紀(jì)初科學(xué)家第一次將膜從_______________中分離出來(lái)。化學(xué)分析表明：
膜的脂質(zhì)有___________ ___ 和 __________ 。
3.資料三：時(shí)間：1925年
人物：荷蘭科學(xué)家Gorter和Grendel
實(shí)驗(yàn)：用丙酮從人的紅細(xì)胞的細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)（磷脂），在空氣—水界面上鋪成單層分子，
發(fā)現(xiàn)單分子層面積是細(xì)胞膜表面積的2倍。
結(jié)論：______________________________________________________________。
5.對(duì)細(xì)胞膜成分的研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞膜主要是由_______和_______組成的。此外,還有少量的糖類(lèi)。其中脂質(zhì)約占細(xì)胞膜總質(zhì)量的_______,蛋白質(zhì)約占_______,糖類(lèi)占_______。在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中, _______最豐富,此外還有少量的膽固醇。蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜行使功能方面起著重要的作用,因此功能越_______的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)的種類(lèi)與數(shù)量就越多。
6.資料四：時(shí)間：二十世紀(jì)50年代，電子顯微鏡的誕生，1959年，科學(xué)家用它觀(guān)察細(xì)胞膜
人物：羅伯特森（J.D.Robertsen）
實(shí)驗(yàn)：在電鏡下看到細(xì)胞膜暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)，大膽提出生物膜的模型：
所有的生物膜 ________ 。
他把生物膜描述為 結(jié)構(gòu)。又稱(chēng)三明治結(jié)構(gòu)。
這一模型的直接證據(jù)來(lái)自電子顯微鏡的觀(guān)察,但這一模型解釋不了膜的許多生理功能。
7.資料六：時(shí)間：1970年
人物：Larry Frye等
實(shí)驗(yàn)：將人和鼠的細(xì)胞膜用不同的熒光抗體標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜交細(xì)胞的
一半發(fā)紅色熒光、另一半發(fā)綠色熒光，放置一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)兩種熒光抗體均勻分布。
提出假說(shuō)：細(xì)胞膜具有 ____ ____ 。
8.資料七：時(shí)間：1972年
人物：桑格和 尼克森
提出：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的 _____ 模型。
（一）流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容
1.流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為，細(xì)胞膜主要是由 構(gòu)成的。 （1）磷脂： 是膜的 。
（2）蛋白質(zhì)：
有的 。
有的 。
有的 。
這些蛋白質(zhì)分子在 等方面具有重要作用。
（3）糖類(lèi)（糖被）：
糖類(lèi)和蛋白質(zhì)結(jié)合形成 。
糖類(lèi)和脂質(zhì)結(jié)合形成 。
糖蛋白的功能：與識(shí)別，潤(rùn)滑，保護(hù)，粘著性，信息傳遞等有關(guān)。
細(xì)胞膜的特點(diǎn)（結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）：
細(xì)胞膜不是 的。而是具有 。主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的磷脂分子可以 。膜中的 大多也能運(yùn)動(dòng)。細(xì)胞膜的流動(dòng)性對(duì)于細(xì)胞完成 等功能都是非常重要的。
【易錯(cuò)提示】
細(xì)胞膜的組成和結(jié)構(gòu)的注意事項(xiàng)
(1)組成的三個(gè)注意事項(xiàng)
①細(xì)胞膜中的脂質(zhì)并不全為磷脂，動(dòng)物細(xì)胞膜中除了磷脂外還有膽固醇。
②細(xì)胞膜外表面的糖類(lèi)分子并不都與蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成糖蛋白，還可以與脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂。
③糖蛋白只分布于細(xì)胞膜的外表面，與細(xì)胞識(shí)別作用有關(guān)。
(2)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的三個(gè)注意事項(xiàng)
①結(jié)構(gòu)決定功能：細(xì)胞膜的流動(dòng)性是選擇透過(guò)性的基礎(chǔ)，只有膜具有流動(dòng)性，才能表現(xiàn)出選擇透過(guò)性。
②只有活細(xì)胞的細(xì)胞膜才具有選擇透過(guò)性，死細(xì)胞的細(xì)胞膜不具有選擇透過(guò)性。
③影響細(xì)胞膜流動(dòng)性的因素：溫度、pH等。
【鞏固訓(xùn)練】
1.細(xì)胞間信息交流的方式有多種。在哺乳動(dòng)物卵巢細(xì)胞分泌的雌激素作用于乳腺細(xì)胞的過(guò)程中，以及精子進(jìn)入卵細(xì)胞的過(guò)程中，細(xì)胞間信息交流的實(shí)現(xiàn)分別依賴(lài)于( )
A.血液運(yùn)輸，突觸傳遞 B.淋巴運(yùn)輸，突觸傳遞
C.淋巴運(yùn)輸，胞間連絲傳遞 D.血液運(yùn)輸，細(xì)胞間直接接觸
2.下列生命現(xiàn)象中,沒(méi)有直接涉及膜蛋白的是( )
A.肝細(xì)胞吸收葡萄糖
B.細(xì)胞呼吸過(guò)程中[H]的生成
C.腎小管.集合管對(duì)水的重吸收
D.癌細(xì)胞的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移
3.如圖X、Y、Z是細(xì)胞中的三種有機(jī)化合物，X是細(xì)胞生命活動(dòng)所需的主要能源物質(zhì)，Y為構(gòu)成細(xì)胞膜的成分，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.X被人的紅細(xì)胞吸收過(guò)程中需要載體蛋白，不需要能量
B.膽固醇可優(yōu)先通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，與Y有關(guān)
C.細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶分解，說(shuō)明組成細(xì)胞膜的物質(zhì)中有Z
D.細(xì)胞膜上的Z是可以運(yùn)動(dòng)的，而Y是靜止的
4.下列說(shuō)法中，與細(xì)胞膜組成和結(jié)構(gòu)的探索歷程不一致的是( )
A.歐文頓在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出，細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的
B.羅伯特森在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的亮—暗—亮的三層結(jié)構(gòu)，提出所有的細(xì)胞膜都是由脂質(zhì)一蛋白質(zhì)一脂質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的
C.荷蘭科學(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(cè)得單分子層面積為紅細(xì)胞表面積的2倍。他們由此得出結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層
D.辛格和尼科爾森提出的流動(dòng)鑲嵌模型為大多數(shù)人所接受
5.下列哪項(xiàng)不是細(xì)胞膜的重要功能( )
A.保障細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定 B.與細(xì)胞的物質(zhì)交換關(guān)系密切
C.與細(xì)胞的遺傳有重要關(guān)系 D.與細(xì)胞識(shí)別、分泌、免疫等有密切關(guān)系
參考答案
1.答案：D
解析：本題考查細(xì)胞間信息交流的相關(guān)內(nèi)容。哺乳動(dòng)物卵巢細(xì)胞分泌的雌激素隨血液到達(dá)全身各處,可以和乳腺細(xì)胞的細(xì)胞膜表面相應(yīng)的受體結(jié)合,將信息傳遞給乳腺細(xì)胞;精子進(jìn)入卵細(xì)胞通過(guò)相鄰的兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜直接接觸,將信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞。
2.答案：B
解析：A、肝細(xì)胞吸收葡萄糖的方式為主動(dòng)運(yùn)輸，主動(dòng)運(yùn)輸需要載體蛋白的協(xié)助，A錯(cuò)誤;B、細(xì)胞呼吸過(guò)程中[H]的生成發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體基質(zhì)，不需要膜蛋白的參與，B正確;C、腎小管、集合管對(duì)水的重吸收是通過(guò)通道蛋白運(yùn)輸?shù)模c膜蛋白有關(guān)，C錯(cuò)誤;D、由于癌細(xì)胞表面的糖蛋白減少，導(dǎo)致癌細(xì)胞容易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移，即與膜蛋白有關(guān)，D錯(cuò)誤。
3.答案：A
解析：題中所述細(xì)胞生命活動(dòng)所需的主要能源物質(zhì)是葡萄糖，葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式是協(xié)助擴(kuò)散，需要載體蛋白， 不需要能量，A正確；構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)和磷脂， 圖中Y為蛋白質(zhì)，Z為磷脂，膽固醇屬于脂質(zhì)，其優(yōu)先通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，與磷脂有關(guān)，B錯(cuò)誤；磷脂分子(Z)不會(huì)被蛋白酶水解，C錯(cuò)誤；細(xì)胞膜中的大多數(shù)蛋白質(zhì)和磷脂分子都是可以運(yùn)動(dòng)的，D錯(cuò)誤。
4.答案：B
解析：羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗一亮一暗的三層結(jié)構(gòu),提出所有的細(xì)胞膜都是由蛋白質(zhì)一脂質(zhì)一蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的。
5.答案：C
解析：細(xì)胞膜能夠保障細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，A正確；細(xì)胞膜還可以控制物質(zhì)的進(jìn)出，B正確；細(xì)胞膜外有糖蛋白， 與細(xì)胞的識(shí)別、分泌、免疫有關(guān)，D正確。

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