高中生物蘇教版分子與細胞第3章細胞的結(jié)構(gòu)和功能 第三章5

第7課時細胞的類型、細胞膜和細胞壁[目標導讀]1.閱讀教材P37內(nèi)容，區(qū)分原核細胞和真核細胞。2.閱讀教材P38～40內(nèi)容，結(jié)合教材P38圖3－13，概述細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)及其特點。3.通過教材P40的知識海洋等內(nèi)容，理解細胞膜的功能。[重難點擊]1.真核細胞與原核細胞的區(qū)別。2.細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能。一原核細胞和真核細胞根據(jù)細胞內(nèi)有無由核膜包被的細胞核，細胞可以分為原核細胞和真核細胞兩類。試結(jié)合教材P37內(nèi)容，完善圖中內(nèi)容，思考下面的問題。1．由兩圖看出，兩種細胞都具有的結(jié)構(gòu)有哪些？答案細胞膜、細胞質(zhì)、核糖體。2．根據(jù)核膜的有無可判斷，圖1屬于原核細胞，圖2屬于真核細胞。3．分析上述圖示，比較原核細胞和真核細胞的異同點，完善下表：比較項目原核細胞真核細胞不同點本質(zhì)區(qū)別沒有由核膜包被的細胞核有由核膜包被的細胞核大小較小較大細胞壁主要成分是糖類和蛋白質(zhì)植物細胞有，主要成分是多糖(如纖維素和果膠)細胞質(zhì)有核糖體，無其他細胞器有核糖體，有其他細胞器細胞核無核膜、無染色體，環(huán)狀的DNA分子位于細胞內(nèi)特定的區(qū)域，該區(qū)域稱為擬核有核膜、有染色體相同點①都具有細胞膜和細胞質(zhì)；②都有DNA分子小貼士1帶“菌”的不一定都是細菌原核生物。乳酸菌、大腸桿菌、硝化細菌等細菌和放線菌都是原核生物，但酵母菌和霉菌屬于真核生物。2帶“藻”的不一定都是藍藻原核生物。除藍藻這一類顫藻、藍球藻、念珠藻等外，其余的帶“藻”的如綠藻、紅藻、褐藻、團藻、衣藻等都是真核生物。

歸納總結(jié)活學活用1．下列關(guān)于原核細胞與真核細胞的敘述，正確的是()A．原核細胞和真核細胞都具有染色體B．原核細胞中沒有核糖體，真核細胞中含有核糖體C．原核細胞沒有由核膜包被的細胞核，真核細胞有細胞核D．原核細胞的DNA分布于擬核，真核細胞的DNA分布于細胞核答案C解析原核細胞無染色質(zhì)，在擬核中有裸露的DNA分子，真核細胞中有染色體或染色質(zhì)。原核細胞和真核細胞中都有核糖體。原核細胞的DNA主要分布于擬核，細胞質(zhì)中的質(zhì)粒是環(huán)狀DNA分子；真核細胞中的DNA主要存在于細胞核，線粒體和葉綠體中也有分布。二細胞膜的成分和結(jié)構(gòu)1．結(jié)合材料分析細胞膜的成分許多有關(guān)細胞膜化學組成的資料，都來自對哺乳動物紅細胞膜的研究。請閱讀教材P38第一段內(nèi)容，結(jié)合下表中豬的幾種細胞的細胞膜組成成分分析，回答問題：細胞膜的種類主要成分含量蛋白質(zhì)脂質(zhì)糖類紅細胞膜42%53%5%肌細胞膜36%60%4%小腸絨毛上皮細胞膜50%44%6%(1)細胞膜是由哪些化學成分組成的？答案細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，此外，還含有少量的糖類。(2)不同細胞的細胞膜各種成分的含量是否相同呢？答案不同。(3)細胞膜上的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量與細胞膜功能有什么關(guān)系？答案功能越復雜的細胞，細胞膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多，說明蛋白質(zhì)在細胞膜行使功能時起重要作用。2．結(jié)合材料圖片分析細胞膜的結(jié)構(gòu)(1)1925年，科學家用有機溶劑提取人紅細胞細胞膜的脂質(zhì)成分，并測定脂質(zhì)單層分子在水面的鋪展面積，發(fā)現(xiàn)其鋪展面積為紅細胞表面積的兩倍。這說明了什么問題？答案細胞膜可能是由雙層脂質(zhì)分子構(gòu)成的。(2)結(jié)合教材P38內(nèi)容，分析下圖，請思考完善有關(guān)細胞膜的結(jié)構(gòu)內(nèi)容。①[4]磷脂雙分子層構(gòu)成了細胞膜的基本支架，由它支持著許多蛋白質(zhì)分子。②有的蛋白質(zhì)分子鑲在磷脂雙分子層的內(nèi)外兩側(cè)(如圖中[2])，有的蛋白質(zhì)分子部分或全部嵌入磷脂雙分子層中(如圖中[6])，有的貫穿整個磷脂雙分子層(如圖中[5])。③在細胞膜的外表面，還有一些糖分子與細胞膜上的蛋白質(zhì)分子結(jié)合，形成[3]糖蛋白，它與細胞的信息交流有著密切關(guān)系。④圖中A、B兩側(cè)，A側(cè)是細胞膜的外表面，B側(cè)是細胞膜的內(nèi)表面。3．細胞膜的結(jié)構(gòu)特點(1)1970年，科學家做了人、鼠細胞的融合實驗，實驗過程圖示如下。實驗中，融合細胞的表面綠色熒光和紅色熒光最終均勻分布了，該實驗說明了什么？答案說明構(gòu)成細胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大多數(shù)不是靜止的，而是可以運動的，即細胞膜具有一定的流動性。①在人—鼠細胞融合的實驗中，將溫度維持在0℃與37℃相比，實驗現(xiàn)象有什么變化？答案兩種熒光不能均勻分布，或者需要更長的時間才能分布均勻，因為溫度降低影響了蛋白質(zhì)運動的速度。②下列現(xiàn)象中哪些體現(xiàn)了生物膜的流動性a、b、c、d。a．細胞融合b．草履蟲吞食細菌，使污水凈化c．動物細胞吸水膨脹d．變形蟲伸出偽足e．水稻細胞吸收硅離子比鈣離子多(2)后來，科學家提出了細胞膜的流動鑲嵌模型，該模型的特點為：一是膜具有流動性；二是膜上蛋白質(zhì)的分布具有不對稱性。歸納提煉活學活用2．如圖是細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，據(jù)圖判斷對錯。(1)①的組成單位是氨基酸()(2)②和③全部都能運動()(3)③構(gòu)成了細胞膜的基本支架()(4)物質(zhì)進出細胞只與②有關(guān)，與③無關(guān)()(5)①所在的一側(cè)為細胞膜的外側(cè)()(6)②與細胞的信息交流有關(guān)()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×解析圖中①為多糖與蛋白質(zhì)結(jié)合而成的糖蛋白，所以基本單位是氨基酸和葡萄糖，與細胞的信息交流有關(guān)，參與細胞間的信息傳遞。②代表細胞膜中的蛋白質(zhì)分子，它們可鑲在膜的表層或嵌入、貫穿于磷脂雙分子層中，大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是運動的。③是磷脂雙分子層，是構(gòu)成細胞膜的基本支架，脂溶性物質(zhì)容易進入細胞與細胞膜的脂質(zhì)成分——磷脂分子密切相關(guān)。三細胞膜的功能和細胞壁細胞膜作為細胞系統(tǒng)的邊界，有著非常重要的功能，結(jié)合下列材料和教材P39～40內(nèi)容分析回答。1．細胞膜的作用材料用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，伊紅很快擴散到整個細胞，卻不能很快逸出細胞；在光學顯微鏡下看到，用微針觸碰細胞表面時，細胞表面有彈性，可以伸展；用微針插入細胞內(nèi)，細胞表面有一層結(jié)構(gòu)被刺破；如果細胞表面結(jié)構(gòu)受損面過大，細胞會死亡。上述材料說明細胞膜將每個細胞與周圍環(huán)境分隔開，維持了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。如果細胞膜的完整性被破壞，細胞很難生存。2．材料細胞膜控制物質(zhì)進出細胞示意圖分析上圖，可以發(fā)現(xiàn)：(1)細胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)可以透過細胞膜從外界進入細胞。(2)細胞內(nèi)合成的激素、抗體等物質(zhì)，細胞產(chǎn)生的代謝廢物以及多余的物質(zhì)，也經(jīng)過細胞膜排出細胞。3．多細胞生物體內(nèi)的各個細胞不是孤立存在的，細胞間的信息交流也與細胞膜有著密切的聯(lián)系。其類型有下面3種：示意圖方式過程舉例相鄰動物細胞間，直接接觸發(fā)出信號的細胞→信號分子→靶細胞受體→靶細胞精子和卵細胞之間的識別和結(jié)合較遠動物細胞間，借助體液內(nèi)分泌細胞→激素→體液→靶細胞受體→靶細胞激素的調(diào)節(jié)相鄰植物細胞間形成通道細胞eq\o(,\s\up7(通道))細胞高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接4.在植物細胞膜外面還有一層細胞壁，它的組成成分是否與細胞膜一樣？細胞壁有哪些功能？答案植物細胞壁的成分主要是多糖(如纖維素、果膠等)。細胞壁不僅對細胞具有維持形態(tài)的作用，還具有一定的保護作用。特別提醒磷脂分子、磷脂雙分子層和細胞膜的關(guān)系(1)結(jié)構(gòu)關(guān)系磷脂分子eq\o(→,\s\up7(聚集成兩層),\s\do5(頭向外，尾向內(nèi)))eq\o(,\s\up7(磷脂雙),\s\do5(分子層))eq\o(→,\s\up7(和蛋白質(zhì)等))細胞膜(2)數(shù)量關(guān)系1層細胞膜eq\o(→,\s\up7(相當于))eq\o(,\s\up7(1層磷脂),\s\do5(雙分子層))eq\o(→,\s\up7(相當于))2層磷脂單分子層活學活用3．將小麥種子浸泡在紅墨水中10min后，取出剖開，發(fā)現(xiàn)胚為白色，胚乳為紅色，這說明()A．胚成活，胚乳已死亡 B．胚已死亡，胚乳成活C．胚和胚乳均成活 D．胚和胚乳均死亡答案A解析由題意可知，紅墨水中的色素分子沒有進入胚細胞內(nèi)，但已進入胚乳細胞中，而色素分子不是細胞所需要的物質(zhì)，因此具有活性的細胞膜不會選擇不需要的物質(zhì)，不會被染成紅色，反之，如被染色說明細胞膜失去了控制物質(zhì)進出細胞的功能，也就意味著細胞已死亡。當堂檢測1．如圖為生物種類的概念圖，對a、b、c所代表的生物種類分析正確的一項是()A．a(chǎn)—原核生物、b—細菌、c—流感病毒B．a(chǎn)—原核生物、b—細菌、c—乳酸菌C．a(chǎn)—真核生物、b—植物、c—藍藻D．a(chǎn)—真核生物、b—真菌、c—大腸桿菌答案B解析乳酸菌和大腸桿菌屬于細菌，細菌是原核生物，藍藻也是原核生物，植物和真菌屬于真核生物，病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)。2．下列有關(guān)原核細胞的描述，錯誤的是()A．沒有核膜，遺傳物質(zhì)集中的區(qū)域稱為擬核B．DNA為裸露的環(huán)狀分子C．藍藻有細胞壁，但其化學成分與植物細胞壁不同D．藍藻是自養(yǎng)生物，因為其葉綠體可進行光合作用答案D解析原核細胞沒有由核膜包被的細胞核，遺傳物質(zhì)在擬核區(qū)，故A正確；DNA是裸露的環(huán)狀分子，故B正確；藍藻細胞壁的成分主要是肽聚糖，植物細胞壁的成分主要是多糖(如纖維素和果膠等)，故C正確；藍藻是自養(yǎng)生物，因為含有藻藍素和葉綠素能進行光合作用，無葉綠體，故D錯誤。3．下列圖示中，能正確反映磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成細胞膜的是()答案A解析生物膜的構(gòu)成是磷脂雙分子層的親水性的頭部位于外側(cè)，蛋白質(zhì)分子有的鑲在表面、有的貫穿在磷脂雙分子層中，選A。4．據(jù)最新研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)皮素在皮膚中分布不均是造成色斑的主要原因。內(nèi)皮素拮抗劑進入皮膚，可以和黑色素細胞膜的受體結(jié)合，使內(nèi)皮素失去作用，這為美容院研究機構(gòu)帶來了福音。上述材料體現(xiàn)了細胞膜的哪項功能()A．細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開B．細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，嚴格控制物質(zhì)進出細胞C．細胞膜具有信息交流的功能D．細胞膜具有保護的功能答案C解析細胞膜中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多，功能越復雜，而且題干的材料信息說明內(nèi)皮素拮抗劑和膜受體結(jié)合導致內(nèi)皮素失去作用，故體現(xiàn)了細胞膜的信息交流功能。所以C正確。5．研究人員對分別取自3種不同生物的部分細胞(甲、乙、丙)進行分析、觀察和實驗，獲得的結(jié)果如下表(表中“√”表示“有”，“×”表示“無”)。核膜光合作用(能否)核糖體細胞壁甲√√√√乙√×√×丙×√√√(1)甲、乙、丙3種細胞最可能取自哪類生物？甲__________，乙__________，丙__________。A．洋蔥B．兔子C．蘑菇D．藍藻(2)細菌的細胞結(jié)構(gòu)(左圖)和洋蔥表皮細胞結(jié)構(gòu)(右圖)在光學顯微鏡下比較，最主要的區(qū)別是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，這體現(xiàn)了細胞間的__________性。答案(1)ABD(2)細菌無由核膜包被的細胞核，洋蔥表皮細胞有核膜包被的細胞核差異解析(1)洋蔥是高等植物，其細胞含有細胞壁、核膜、核糖體，能進行光合作用；兔子是動物，其細胞含有核膜、核糖體，無細胞壁，不能進行光合作用；蘑菇是真菌，其細胞含有細胞壁、核膜、核糖體，不能進行光合作用；藍藻是原核生物，其細胞含有細胞壁、核糖體，能進行光合作用，但無核膜。(2)細菌的細胞含有細胞壁、核糖體，無核膜，在有無核膜這一方面與植物細胞相比，充分顯示出了細胞間的差異性。40分鐘課時作業(yè)基礎(chǔ)過關(guān)知識點一原核細胞和真核細胞1．2023年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予澳大利亞學者巴里·馬歇爾和羅賓·沃倫，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了導致胃炎和胃潰瘍的病原體，如圖為該病原體的結(jié)構(gòu)模式圖。該生物屬于()A．細菌 B．草履蟲C．病毒 D．水綿答案A解析從圖中可以看出，該生物只有擬核，這是原核生物的特征；病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)；而草履蟲、水綿是真核生物。2．據(jù)2023年10月22日中新網(wǎng)報道，巴西官方已宣布發(fā)現(xiàn)一種新型“超級細菌”—抗藥性細菌“KPC”，這與南亞發(fā)現(xiàn)的“超級細菌”不同，幾乎能夠抵抗所有抗生素，并有致人死亡的病例報道。下列有關(guān)敘述正確的是()A．細菌的DNA主要分布于擬核中的染色體上B．細菌的DNA分子呈鏈狀C．該細菌與乳酸菌、酵母菌一樣，同屬于原核生物D．該細菌與酵母菌在結(jié)構(gòu)上的最主要的區(qū)別在于有無由核膜包被的細胞核答案D解析細菌是原核生物，無染色體；細菌的DNA分子呈環(huán)狀；酵母菌屬于真核生物。3．如圖所示的細胞可能是()A．酵母細胞 B．原核細胞C．動物細胞 D．植物細胞答案B解析該細胞無真正的細胞核，是原核細胞。知識點二細胞膜的成分和結(jié)構(gòu)4．心肌細胞和小腸絨毛上皮細胞在細胞膜上的不同主要體現(xiàn)在()A．磷脂的含量高低B．蛋白質(zhì)的含量及種類不同C．糖類的含量及種類不同D．脂質(zhì)的含量及種類不同答案B解析細胞具有多樣性，不同細胞的結(jié)構(gòu)不同，導致功能存在差異。細胞膜的不同主要體現(xiàn)在蛋白質(zhì)的種類和含量的不同上。5．下列關(guān)于細胞膜結(jié)構(gòu)的流動鑲嵌模型的論述中，錯誤的是()A．磷脂排列成雙分子層B．蛋白質(zhì)分子覆蓋或鑲嵌在磷脂雙分子層中C．膜物質(zhì)是固定不動的D．膜物質(zhì)的運動使其具有流動性答案C解析在細胞膜結(jié)構(gòu)的流動鑲嵌模型中，磷脂排列成雙分子層，蛋白質(zhì)分子覆蓋或鑲嵌在磷脂雙分子層中，構(gòu)成生物膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子的運動使其具有流動性。6．下列能夠反映細胞膜的結(jié)構(gòu)特點的實例是()①白細胞吞噬病菌②不能吸收蛋白質(zhì)③變形蟲的變形運動④水分子能自由進出細胞⑤細胞融合A．①②③ B．①③⑤C．①④⑤ D．③④⑤答案B解析細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有流動性，其原因是構(gòu)成膜的成分(主要是蛋白質(zhì)分子和磷脂分子)大都是可以運動的。膜的流動性能保證細胞正常的生理功能得以順利進行，如物質(zhì)交換、細胞融合等。知識點三細胞膜的功能7．細胞膜對物質(zhì)進出細胞的控制主要體現(xiàn)在哪些方面()①細胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)可以從外界進入細胞②細胞產(chǎn)生的代謝廢物可以排出細胞③細胞內(nèi)核酸等重要成分不會流出細胞④環(huán)境中一切有害的物質(zhì)都不能通過細胞膜進入細胞A．①②③ B．①②④C．②③④ D．①③④答案A解析環(huán)境中的有害物質(zhì)也可能通過細胞膜進入細胞，如重金屬離子、病毒、細菌等。8．作為系統(tǒng)的邊界，細胞膜在細胞的生命活動中有多種功能。下圖的模型主要表明了細胞膜的何種功能()A．將細胞與外界環(huán)境分開B．控制物質(zhì)進出細胞C．進行細胞間信息交流D．促進物質(zhì)的運輸答案C解析激素是一種信號分子，圖中體現(xiàn)了細胞膜的信息交流功能。能力提升9．下列是表示①②③④四個框圖內(nèi)所包括生物的共同特征的敘述，正確的是()A．框圖①內(nèi)都是真核生物B．框圖②內(nèi)的生物都不含光合色素C．框圖③內(nèi)的生物都具有細胞結(jié)構(gòu)，且都有細胞壁D．框圖④內(nèi)的生物都能進行光合作用答案C解析煙草花葉病毒無細胞結(jié)構(gòu)，不屬于真核生物；藍藻含有光合色素，能進行光合作用；衣藻和金魚藻屬于植物，酵母菌屬于真菌，藍藻屬于原核生物，都具有細胞壁；酵母菌屬于異養(yǎng)生物，不能進行光合作用。10．人、鼠細胞融合實驗，是用帶有不同熒光染料的抗體標記兩種細胞的膜蛋白，一段時間后兩種膜蛋白能在雜種細胞膜上均勻分布形成嵌合體。如圖是相關(guān)實驗記錄，據(jù)此不能得到的結(jié)論是()A．當溫度增加到15℃以上，膜的流動性發(fā)生變化B．該實驗證明膜蛋白能夠在膜表面運動C．溫度對膜蛋白的擴散有影響D．圖中數(shù)據(jù)說明融合時間越長形成的嵌合體越多答案D解析由圖示可知，在低溫時形成嵌合體的比例較小，溫度適宜時比例較高；15℃以上時膜的流動性明顯發(fā)生變化；從圖中無法得出融合比例與時間的具體關(guān)系。11．下圖是細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，①～③表示構(gòu)成細胞膜的物質(zhì)，據(jù)圖回答([]內(nèi)填標號)：(1)細胞膜的主要成分是__________________。(2)細胞膜的基本支架是[]________________。(3)細胞膜上可以運動的物質(zhì)包括________________(填序號)。(4)變形蟲表面任何部位都能伸出偽足，人體內(nèi)的一些白細胞可以吞噬病菌和異物。上述生理過程的完成說明______________________________。答案(1)蛋白質(zhì)和脂質(zhì)(或蛋白質(zhì)和磷脂)(2)③磷脂雙分子層(3)①②③(4)細胞膜具有一定的流動性解析(1)細胞膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。(2)細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層。(3)細胞膜上的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都可以運動，因此細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性。(4)白細胞吞噬病菌體現(xiàn)細胞膜具有一定的流動性。12．下列各圖分別表示幾種生物的基本結(jié)構(gòu)單位。請據(jù)圖回答下面的問題：(1)最可能屬于病毒的是________，它在結(jié)構(gòu)上不同于其他三種生物的顯著特點是________________；病毒的生活及繁殖必須在________內(nèi)才能進行。(2)圖中屬于原核細胞的是________，它在結(jié)構(gòu)上不同于真核細胞的最顯著特點是______________________，與真核細胞的統(tǒng)一性表現(xiàn)在______________________________。(3)圖中能進行光合作用的是[]________，能完成此生理過程的物質(zhì)基礎(chǔ)是因為其內(nèi)含有________，因而它是一類營________(“自養(yǎng)”或“異養(yǎng)”)生活的生物。(4)________圖展示了哺乳動物的平滑肌細胞，其細胞膜的基本支架是________________。答案(1)C無細胞結(jié)構(gòu)活細胞(2)A和B沒有由核膜包被的細胞核都有細胞膜、細胞質(zhì)、核糖體和遺傳物質(zhì)DNA(3)B藍藻細胞光合色素自養(yǎng)(4)D磷脂雙分子層解析病毒無細胞結(jié)構(gòu)，不能獨立生活，必須寄生在活細胞內(nèi)才能進行生活和繁殖。原核細胞與真核細胞最主要的區(qū)別是原核細胞無核膜包被的細胞核，相似之處在于都有細胞膜、細胞質(zhì)和遺傳物質(zhì)DNA。藍藻細胞內(nèi)含有光合色素，因此是能進行光合作用的自養(yǎng)生物。平滑肌細胞呈纖維狀，磷脂雙分子層構(gòu)成了細胞膜的基本支架。個性拓展13．用不同的熒光素標記的抗體，分別與人細胞和小鼠細胞的細胞膜上的一種抗原物質(zhì)結(jié)合，使兩類細胞分別產(chǎn)生綠色和紅色熒