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高中同步学案优化设计GAO ZHONG TONG BU XUE AN YOU HAU SHE JI第1节 细胞膜的结构和功能第3章2021
内容索引0102课前篇 自主预习课堂篇 探究学习
学习目标1.通过“问题探讨”及分析细胞膜的功能,概述细胞膜作为系统边界的功能。2.通过分析细胞膜结构模型建立的历程及其他资料,能基于事实和证据进行推理提出或否定假说(或模型),加深对“模型与建模”的理解,感悟科学在质疑与创新中不断发展。3.通过概括、比较不同细胞膜结构模型,说出不同模型的要点,阐释流动镶嵌模型。4.通过“脂质体药物”的分析,体会科学知识与解决现实问题之间的密切联系,增强社会责任感。
课前篇 自主预习
一、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开,保障了细胞内部环境的相对稳定。2.控制物质进出细胞(1)细胞膜的控制作用具有普遍性:细胞需要的营养物质可以进入细胞;细胞不需要的物质不易进入细胞;将抗体或激素分泌到细胞外;将细胞产生的废物排出细胞。(2)细胞膜的控制作用具有相对性:环境中对细胞有害的物质也有可能进入细胞,如某些病毒、病菌侵入细胞,使生物体患病。要点笔记 细胞膜控制物质进出细胞的能力是相对的。
3.进行细胞间的信息交流 方式通过信息分子间接交流细胞间直接交流经特殊通道交流说明通过细胞分泌的化学物质(如激素)间接传递信息通过相邻两个细胞的细胞膜直接接触传递信息通过相邻两个细胞之间形成通道传递信息举例内分泌细胞分泌的激素经血液运输作用于靶细胞精子和卵细胞之间的识别高等植物细胞间通过胞间连丝进行信息交流
方式通过信息分子间接交流细胞间直接交流经特殊通道交流图示
推断细胞膜中的磷脂分子
必然排列为连续两层。的3.1935年,丹尼利
和戴维森研究了细胞膜的张面,力发现细胞的表张力明显低
于油—水界面的表面张力,推测细胞膜除含可能脂质分子外,有还附有蛋白
二、对细胞膜成分的探索1.1895年,欧文顿对植物细胞进行通透性实验,发现溶于脂质的物质容易穿过细胞膜;不溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜。据此推测细胞膜是由脂质组成的。2.1925年,戈特和格伦德尔提取的脂质在空气—水界面形成单分子层,发现单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍,它们
质。
对细胞膜成分的认识,是通过对现象还推理分析,的是通过对膜成分的提取与
检测?答
案 最初对细胞膜成分的认对现识,是通过象的推理分析得出的。
【微思考】 最初
反馈1.判
断正误)(1。细胞膜的主要成分是脂质和
糖类( × 。)(2)组成细胞膜的脂质中
只有磷( ×脂。 )(3)功能
越复杂,膜中的细胞脂质的种类和数量越多)( × 。(4)高等植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用。( √ )
预习
线。
2.连
、对细胞膜结构的探索1.1959年,罗伯
特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,结
合其他科学家的工所,提出了细胞膜作假说:模型有的细胞膜都由蛋白
质—脂质—蛋白质三态构构成,是静层结的统一结构。2.1970年,科学
家将荧光标记的小鼠细胞和人细胞进行融合实验,实验结果
表明,细胞膜具有流动性。3.在新的
观察和实验证据的基辛,1972年础上,格和尼科尔森提出为大多数人所
接受的流动镶嵌模型。
三
、流动镶嵌模型的基本1.内容细胞膜的化学构成细胞膜主要由磷
脂分子和蛋白分子构成。2质.流动镶嵌模型(1)磷
脂双分子层构成膜的基子或支架,本水溶性分离子不能自由通过,因
此具有屏。作用障(2)蛋白
质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中:有的镶在磷脂双子层分表面,有的部分或
全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。
四
磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的
蛋白质大多胞也能运动。细胞膜的流动性对于细完成物质运输、生
长、分裂、运动等功能都是非常重要的。(4)细胞膜的外表面
还有糖类,子分它和蛋白质分子结合成糖蛋白形,或与脂质结
合形成糖,脂这些糖类分子叫。糖被作糖被在细胞生命活动中具有
重要的功能。例如,糖被识别细胞表面的与、细胞间的信息传递等功能有密切
关系。
(3)细胞膜具有流动性,主要表现为构成膜的
反馈1.判
断正误。(1)细胞膜内、外
侧结构具有不对称 。(性 √ )(2)磷
脂分子构成细胞膜的基本支架×( 。 )(3)组成细胞膜的
蛋白,子是可以运动的质分而磷脂分子是静止(的。 × )(4)糖被就
是糖蛋白 (。× )
预习
说法中,与细胞膜发现史不一致的是( )A.欧文顿在实验基
础上质组成,膜是由脂提出的B.荷兰
科学家用丙酮从人界面红细胞中提取脂质,的—水在空气上铺展成单分子层,测
得的子层面积为红细胞表面积单分2倍。他们由此得出结:论细胞膜中的脂质分子
必然排列为连续的两层C.罗伯
特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三出层结构,提所有的细胞膜
都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的D.科学
家将不同荧光染料标记的人细胞和鼠细胞的磷脂分子进行融合,证明了细胞膜的流动性答
案 D
2.下列
人类伯对细胞的探索历程中,膜结构罗特森提出的三型与结构模层流动镶嵌模型的相同点是( )A.两
种模型都认为磷脂双的基分子构成膜层是本支架B.两
种模型都认为蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧C.两
种模型认都是为组成细胞膜的主要物质蛋白质和脂质D.两
种模型都认细胞膜的为构成磷脂分子和白多数蛋大质分子可以运动答
案 C
3.在
课堂篇 探究学习
“出淤泥而不染”体现了细胞膜的什么种功?这能功能的具体体现是
什么?答
质的 控制物质进出细胞的功能。主要体现在对营养物案吸收及对废物的谢代排出,防止
有害物质进入。
探究点一细胞膜的功能1.莲
处理实验现象现象解释利
的_________玉米_ 将有
的玉米种子细胞死亡,细胞膜丧失控制物质进出细胞的功能,红
用红墨水处理正常玉米种
墨水中的色素分子可以大量进入细胞,使细胞
子和煮熟
子变红煮熟
呈红色,正常种会的细胞不子变红组
的玉米种子煮熟
颜色的植物组
理前清水无颜色变化,处理后植物组织细胞死亡,细胞膜
织放入清水中,然后
失去控制物质进出的功能,清水呈现出植物组
分别用高温、强
织的颜色处
现出植物
织的颜色
酸、强碱处理,观察
种
实验前后清
水的颜色变化呈
2.验证细胞膜控制物质进出细胞 实验
探究应用】1.科
研上常用“染色排除法”鉴别活细胞和死用细胞如,。例台盼蓝染色,丧失活
性的细胞会被染成蓝色,而正常的活细胞不,色着从而判断细胞是否
死亡。这所细胞膜功能是( )A.体现的将细胞与外界环境分隔开B.控制物质进出细胞C.吸收
外界营养物质D.进行细胞间的信息交流答
案 B解析 台盼蓝
不需要的物质。用是细胞活台盼蓝染色,丧失性的细胞会被染
成蓝色,而正常的活细胞不色着,体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能。
【
细胞生物体内实现各个细胞间的功能协调依赖(于 )A.细胞间的物质和能
量交的信B.细胞间换息交流C.细胞间的物质交
换D.A和B两
项答
案 D解析 多
各生物体内,细胞细胞之间都不是孤立存在的,它们之间必须保持
功能的协调,实现这种协调性依赖能间的物质、于细胞量的交换和信息的交流。
2.多
下列有关这理解功能的一,不正确
的是( )A.细胞需要的物质可以进入细胞B.细胞不需要的物质一
般不能进入细胞C.细胞中的成分如
核酸等不会流失外细胞到D.由于细胞膜的
存在,致病的病毒、细菌等不能进入细胞
3.细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
案 D解析 细胞膜具有控制物质进出细胞的功能主要体现在两方面:细胞需要的物质可以进入细胞,细胞不需要的物质,一
般不能进入细胞;细胞产生的
代谢废物排出细胞外,细胞中重不能排物质和结构要的出细胞。细胞膜有控制物质进出细胞的功能,但这种
控制作用是相对的,一些对细胞有害的细菌或病毒也能进入细胞。
答
协调。下列关于细胞间信息交流的说
法,错误( 的是)A.图1是
远距离2,图2是细胞直接接触进行信息交流B.图的细胞间信息交流可以表示精子与卵细胞的识别C.图1表示内分泌细胞产生激素,通过血液
循环最终作用于靶细胞D.细胞膜
上的受体是细胞间信息交流所必需的结构
4.细胞之间通过信息交流,保证细胞间功能的
案 D解析 图1表示通过体液运输
完来信成的间接式,A细胞产交流方生的号分子与B细胞
上的受体结合,完息交流成信。图2表示细胞膜直接接触完
识别胞间的信息交流,精子与卵细胞间的成细属于此种方式。这两种信息交流方式
均需受体参进行细胞间形成通道也可以与。信息交流,不需要细胞膜
上的受体参与。
答
永无止境,学理科论是在不断修正和过程中建立的完善的,这需要探索精
神、科学思维和技术手段的结构的,合胞膜的成分与结细认识也是科学家多
年不懈努力探索的结果。下图表示人类在探索细胞膜的成分与结构的历程中所
经历的几件大事。
探究点二对细胞膜成分和结构的探索科学探索
据磷脂分子的特点解释,为什么磷界面脂—水在空气上铺展成单分子层?科学
家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这
一结论的?答
案 因为磷��
内容索引0102课前篇 自主预习课堂篇 探究学习
学习目标1.通过“问题探讨”及分析细胞膜的功能,概述细胞膜作为系统边界的功能。2.通过分析细胞膜结构模型建立的历程及其他资料,能基于事实和证据进行推理提出或否定假说(或模型),加深对“模型与建模”的理解,感悟科学在质疑与创新中不断发展。3.通过概括、比较不同细胞膜结构模型,说出不同模型的要点,阐释流动镶嵌模型。4.通过“脂质体药物”的分析,体会科学知识与解决现实问题之间的密切联系,增强社会责任感。
课前篇 自主预习
一、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开,保障了细胞内部环境的相对稳定。2.控制物质进出细胞(1)细胞膜的控制作用具有普遍性:细胞需要的营养物质可以进入细胞;细胞不需要的物质不易进入细胞;将抗体或激素分泌到细胞外;将细胞产生的废物排出细胞。(2)细胞膜的控制作用具有相对性:环境中对细胞有害的物质也有可能进入细胞,如某些病毒、病菌侵入细胞,使生物体患病。要点笔记 细胞膜控制物质进出细胞的能力是相对的。
3.进行细胞间的信息交流 方式通过信息分子间接交流细胞间直接交流经特殊通道交流说明通过细胞分泌的化学物质(如激素)间接传递信息通过相邻两个细胞的细胞膜直接接触传递信息通过相邻两个细胞之间形成通道传递信息举例内分泌细胞分泌的激素经血液运输作用于靶细胞精子和卵细胞之间的识别高等植物细胞间通过胞间连丝进行信息交流
方式通过信息分子间接交流细胞间直接交流经特殊通道交流图示
推断细胞膜中的磷脂分子
必然排列为连续两层。的3.1935年,丹尼利
和戴维森研究了细胞膜的张面,力发现细胞的表张力明显低
于油—水界面的表面张力,推测细胞膜除含可能脂质分子外,有还附有蛋白
二、对细胞膜成分的探索1.1895年,欧文顿对植物细胞进行通透性实验,发现溶于脂质的物质容易穿过细胞膜;不溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜。据此推测细胞膜是由脂质组成的。2.1925年,戈特和格伦德尔提取的脂质在空气—水界面形成单分子层,发现单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍,它们
质。
对细胞膜成分的认识,是通过对现象还推理分析,的是通过对膜成分的提取与
检测?答
案 最初对细胞膜成分的认对现识,是通过象的推理分析得出的。
【微思考】 最初
反馈1.判
断正误)(1。细胞膜的主要成分是脂质和
糖类( × 。)(2)组成细胞膜的脂质中
只有磷( ×脂。 )(3)功能
越复杂,膜中的细胞脂质的种类和数量越多)( × 。(4)高等植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用。( √ )
预习
线。
2.连
、对细胞膜结构的探索1.1959年,罗伯
特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,结
合其他科学家的工所,提出了细胞膜作假说:模型有的细胞膜都由蛋白
质—脂质—蛋白质三态构构成,是静层结的统一结构。2.1970年,科学
家将荧光标记的小鼠细胞和人细胞进行融合实验,实验结果
表明,细胞膜具有流动性。3.在新的
观察和实验证据的基辛,1972年础上,格和尼科尔森提出为大多数人所
接受的流动镶嵌模型。
三
、流动镶嵌模型的基本1.内容细胞膜的化学构成细胞膜主要由磷
脂分子和蛋白分子构成。2质.流动镶嵌模型(1)磷
脂双分子层构成膜的基子或支架,本水溶性分离子不能自由通过,因
此具有屏。作用障(2)蛋白
质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中:有的镶在磷脂双子层分表面,有的部分或
全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。
四
磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的
蛋白质大多胞也能运动。细胞膜的流动性对于细完成物质运输、生
长、分裂、运动等功能都是非常重要的。(4)细胞膜的外表面
还有糖类,子分它和蛋白质分子结合成糖蛋白形,或与脂质结
合形成糖,脂这些糖类分子叫。糖被作糖被在细胞生命活动中具有
重要的功能。例如,糖被识别细胞表面的与、细胞间的信息传递等功能有密切
关系。
(3)细胞膜具有流动性,主要表现为构成膜的
反馈1.判
断正误。(1)细胞膜内、外
侧结构具有不对称 。(性 √ )(2)磷
脂分子构成细胞膜的基本支架×( 。 )(3)组成细胞膜的
蛋白,子是可以运动的质分而磷脂分子是静止(的。 × )(4)糖被就
是糖蛋白 (。× )
预习
说法中,与细胞膜发现史不一致的是( )A.欧文顿在实验基
础上质组成,膜是由脂提出的B.荷兰
科学家用丙酮从人界面红细胞中提取脂质,的—水在空气上铺展成单分子层,测
得的子层面积为红细胞表面积单分2倍。他们由此得出结:论细胞膜中的脂质分子
必然排列为连续的两层C.罗伯
特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三出层结构,提所有的细胞膜
都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的D.科学
家将不同荧光染料标记的人细胞和鼠细胞的磷脂分子进行融合,证明了细胞膜的流动性答
案 D
2.下列
人类伯对细胞的探索历程中,膜结构罗特森提出的三型与结构模层流动镶嵌模型的相同点是( )A.两
种模型都认为磷脂双的基分子构成膜层是本支架B.两
种模型都认为蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧C.两
种模型认都是为组成细胞膜的主要物质蛋白质和脂质D.两
种模型都认细胞膜的为构成磷脂分子和白多数蛋大质分子可以运动答
案 C
3.在
课堂篇 探究学习
“出淤泥而不染”体现了细胞膜的什么种功?这能功能的具体体现是
什么?答
质的 控制物质进出细胞的功能。主要体现在对营养物案吸收及对废物的谢代排出,防止
有害物质进入。
探究点一细胞膜的功能1.莲
处理实验现象现象解释利
的_________玉米_ 将有
的玉米种子细胞死亡,细胞膜丧失控制物质进出细胞的功能,红
用红墨水处理正常玉米种
墨水中的色素分子可以大量进入细胞,使细胞
子和煮熟
子变红煮熟
呈红色,正常种会的细胞不子变红组
的玉米种子煮熟
颜色的植物组
理前清水无颜色变化,处理后植物组织细胞死亡,细胞膜
织放入清水中,然后
失去控制物质进出的功能,清水呈现出植物组
分别用高温、强
织的颜色处
现出植物
织的颜色
酸、强碱处理,观察
种
实验前后清
水的颜色变化呈
2.验证细胞膜控制物质进出细胞 实验
探究应用】1.科
研上常用“染色排除法”鉴别活细胞和死用细胞如,。例台盼蓝染色,丧失活
性的细胞会被染成蓝色,而正常的活细胞不,色着从而判断细胞是否
死亡。这所细胞膜功能是( )A.体现的将细胞与外界环境分隔开B.控制物质进出细胞C.吸收
外界营养物质D.进行细胞间的信息交流答
案 B解析 台盼蓝
不需要的物质。用是细胞活台盼蓝染色,丧失性的细胞会被染
成蓝色,而正常的活细胞不色着,体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能。
【
细胞生物体内实现各个细胞间的功能协调依赖(于 )A.细胞间的物质和能
量交的信B.细胞间换息交流C.细胞间的物质交
换D.A和B两
项答
案 D解析 多
各生物体内,细胞细胞之间都不是孤立存在的,它们之间必须保持
功能的协调,实现这种协调性依赖能间的物质、于细胞量的交换和信息的交流。
2.多
下列有关这理解功能的一,不正确
的是( )A.细胞需要的物质可以进入细胞B.细胞不需要的物质一
般不能进入细胞C.细胞中的成分如
核酸等不会流失外细胞到D.由于细胞膜的
存在,致病的病毒、细菌等不能进入细胞
3.细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
案 D解析 细胞膜具有控制物质进出细胞的功能主要体现在两方面:细胞需要的物质可以进入细胞,细胞不需要的物质,一
般不能进入细胞;细胞产生的
代谢废物排出细胞外,细胞中重不能排物质和结构要的出细胞。细胞膜有控制物质进出细胞的功能,但这种
控制作用是相对的,一些对细胞有害的细菌或病毒也能进入细胞。
答
协调。下列关于细胞间信息交流的说
法,错误( 的是)A.图1是
远距离2,图2是细胞直接接触进行信息交流B.图的细胞间信息交流可以表示精子与卵细胞的识别C.图1表示内分泌细胞产生激素,通过血液
循环最终作用于靶细胞D.细胞膜
上的受体是细胞间信息交流所必需的结构
4.细胞之间通过信息交流,保证细胞间功能的
案 D解析 图1表示通过体液运输
完来信成的间接式,A细胞产交流方生的号分子与B细胞
上的受体结合,完息交流成信。图2表示细胞膜直接接触完
识别胞间的信息交流,精子与卵细胞间的成细属于此种方式。这两种信息交流方式
均需受体参进行细胞间形成通道也可以与。信息交流,不需要细胞膜
上的受体参与。
答
永无止境,学理科论是在不断修正和过程中建立的完善的,这需要探索精
神、科学思维和技术手段的结构的,合胞膜的成分与结细认识也是科学家多
年不懈努力探索的结果。下图表示人类在探索细胞膜的成分与结构的历程中所
经历的几件大事。
探究点二对细胞膜成分和结构的探索科学探索
据磷脂分子的特点解释,为什么磷界面脂—水在空气上铺展成单分子层?科学
家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这
一结论的?答
案 因为磷��
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