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 第二節(jié)

第二節(jié)細胞的類型和結(jié)構(gòu)第1課時原核細胞和真核細胞、細胞膜和細胞壁目標導航1.結(jié)合教材P37，區(qū)分原核細胞與真核細胞。2.結(jié)合教材P38～39，簡述細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能。一、原核細胞和真核細胞(閱讀P37)1.構(gòu)成原核生物的細胞是原核細胞，例如細菌、藍藻和放線菌等。這些細胞的結(jié)構(gòu)簡單，主要特點是沒有由核膜包被的細胞核，在細胞中的一個特定區(qū)域內(nèi)有環(huán)狀的DNA分子，該區(qū)域沒有核膜包被，通常被稱為擬核。2.構(gòu)成真核生物的細胞是真核細胞，其細胞核有核膜包圍，真核細胞結(jié)構(gòu)的復雜性是真核細胞功能多樣性的基礎(chǔ)。二、細胞膜和細胞壁(閱讀P38～40)1.細胞膜的結(jié)構(gòu)(1)圖中①eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(名稱：磷脂雙分子層,地位：細胞膜的基本支架,特點：具有一定的流動性))(2)圖中②eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(名稱：蛋白質(zhì),位置\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(鑲在磷脂雙分子層的內(nèi)外兩側(cè),部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,貫穿整個磷脂雙分子層)),特點：大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運動的))(3)圖中③eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(名稱：糖蛋白,作用：和細胞的信息交流有著密切關(guān)系))2.細胞膜的功能(1)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，具有保護作用。(2)有選擇地從外界環(huán)境中獲取營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物。(3)完成細胞間信息交流。3.植物細胞壁的主要成分是多糖(如纖維素、果膠等)，具有維持細胞形態(tài)的作用，還具有一定的保護作用。一、原核細胞和真核細胞1.生物的分類2.原核細胞與真核細胞的差異性從字面上分析這兩類生物的最主要區(qū)別在于細胞核。例如：“原核”是指原始的細胞核，“真核”是指真正的細胞核。比較項目原核細胞真核細胞本質(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有(少數(shù)除外)植物細胞和真菌細胞都有，動物細胞無細胞質(zhì)有核糖體，無其他細胞器有核糖體和其他細胞器細胞核擬核，無核膜，該區(qū)域有一環(huán)狀DNA分子，無染色體(質(zhì))有核膜，核內(nèi)有染色體(質(zhì))實例細菌、藍藻等動物、植物、真菌等3.原核細胞與真核細胞的統(tǒng)一性(1)原核細胞具有與真核細胞相似的細胞膜和細胞質(zhì)。(2)原核細胞與真核細胞內(nèi)都有DNA。4.細菌和藍藻的異同比較項目細菌藍藻區(qū)別大小較小較大光合色素一般沒有有同化方式一般為異養(yǎng)自養(yǎng)常見種類桿菌、球菌等顫藻、念珠藻、發(fā)菜等相同點都有細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、擬核，都具有核糖體1.病毒是原核生物嗎？答案不是。病毒不具備細胞結(jié)構(gòu)，既不屬于原核生物，也不屬于真核生物。2.引起池塘水華和海水赤潮的生物屬于原核生物還是真核生物？答案引起池塘水華和海水赤潮的生物是藍藻類的生物，藍藻是原核生物。3.原核生物有沒有多細胞的生物？答案沒有。原核細胞進化地位較低，都是單細胞的。4.原核生物都是單細胞生物，單細胞生物都是原核生物嗎？試舉例說明。答案單細胞生物不一定是原核生物，如單細胞動物(如草履蟲)、單細胞植物(如綠藻)、單細胞真菌(如酵母菌)都是真核生物。1.“面色蒼白、身體消瘦、撕心裂肺的咳嗽”這是魯迅的小說《藥》中提及的“癆病”，它是由結(jié)核桿菌侵入肺部引起的一種傳染病。下列物質(zhì)和結(jié)構(gòu)中結(jié)核桿菌細胞具有的是()①細胞壁②細胞核③染色體④DNA⑤細胞質(zhì)⑥核糖體⑦細胞膜A.①④⑤⑥⑦ B.①②③④⑤⑥⑦C.①②③⑥⑦ D.①②⑤⑦問題導析(1)結(jié)核桿菌是一種細菌，屬于原核生物。(2)原核細胞具有①④⑤⑥⑦，不具有②③。答案A一題多變按要求對下列生物進行分類(只填序號)。①藍藻②酵母菌③變形蟲④小球藻⑤水綿⑥青霉菌⑦大腸桿菌⑧流感病毒⑨肺炎雙球菌⑩菠菜(1)具有核膜的一組生物是____________。(2)與結(jié)核桿菌結(jié)構(gòu)最相似的一組生物是________。答案(1)②③④⑤⑥⑩(2)①⑦⑨二、細胞膜的成分與其結(jié)構(gòu)、功能特性的關(guān)系1.細胞膜的成分成分所占比例在細胞膜構(gòu)成中的作用脂質(zhì)約50%磷脂是構(gòu)成細胞膜的重要成分蛋白質(zhì)約40%蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，細胞膜的功能主要由其上的蛋白質(zhì)來行使糖類約2%～10%與膜蛋白或膜脂結(jié)合成糖蛋白或糖脂，分布在細胞膜的外表面2.細胞膜的結(jié)構(gòu)(1)細胞膜的基本支架——磷脂雙分子層磷脂雙分子層是親脂性尾部相對，親水性頭部朝向兩側(cè)。如圖：(2)磷脂分子、磷脂雙分子層和生物膜的關(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\b\lc\(\a\vs4\al\co1(磷脂雙,分子層))eq\o(→,\s\up7(和蛋白質(zhì)等))生物膜。②數(shù)量關(guān)系1層生物膜eq\o(→,\s\up7(相當于))eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(1層磷脂,雙分子層))eq\o(→,\s\up7(相當于))2層磷脂單分子層。3.細胞膜的結(jié)構(gòu)特點——流動性(1)原因：構(gòu)成細胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大多數(shù)是可以運動的。(2)意義：細胞膜的一定的流動性對于細胞完成各種生理功能是非常重要的。流動性能使細胞膜經(jīng)受一定程度的變形不至破裂；或使膜中各種成分按需要調(diào)整其組合分布；利于膜載體蛋白完成物質(zhì)運輸。4.細胞膜的功能特性——選擇透過性細胞膜具有選擇透過性主要與細胞膜上的載體蛋白的專一性有關(guān)。5.細胞膜結(jié)構(gòu)與功能的聯(lián)系(1)蛋白質(zhì)分子在磷脂雙分子層上的分布特點與細胞膜功能的關(guān)系各種蛋白質(zhì)在膜上的分布是不對稱的，糖蛋白只分布在細胞膜的外側(cè)，糖蛋白有保護和潤滑作用，還與細胞識別作用密切相關(guān)。細胞膜上的蛋白質(zhì)種類很多，如運輸物質(zhì)的載體、識別作用的糖蛋白、接受信號的受體、體現(xiàn)病原體特異性的抗原等。各種膜所含的蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的比例同膜的功能有關(guān)，功能越復雜的膜，其蛋白質(zhì)的種類和含量越多。(2)細胞膜的流動性與細胞膜功能的關(guān)系細胞膜的流動性是其選擇透過性的基礎(chǔ)；細胞膜的流動性使細胞能夠“變形”吞入或排出一些大分子的物質(zhì)。細胞膜的流動性也是細胞工程中細胞融合的理論基礎(chǔ)。(3)細胞外表面糖蛋白與細胞膜功能的關(guān)系各種細胞膜的糖蛋白具有特異性，能與特定的物質(zhì)結(jié)合，與細胞的識別和信號傳遞有關(guān)。1.生長在水底淤泥中的蓮藕“出淤泥而不染”，它能從水和淤泥中吸收所需的營養(yǎng)物質(zhì)，并排出代謝廢物，而蓮藕不需要的物質(zhì)都不會輕易進入蓮藕細胞。這說明細胞膜具有什么功能？這種功能的具體體現(xiàn)是什么？答案細胞通過細胞膜與周圍環(huán)境進行物質(zhì)交換。主要體現(xiàn)在對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收及有害廢物的排出，防止病菌、病毒的侵入等方面。2.在人—鼠細胞融合的實驗中，如果溫度維持在0℃，和37℃相比，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。3.試舉幾個能夠體現(xiàn)細胞膜具有一定流動性的實例？答案細胞融合、變形蟲的變形運動、白細胞吞噬病菌等。2.下列選項中不符合生物膜的流動鑲嵌模型觀點的是()A.磷脂雙分子層是輕油般的流體，具有流動性B.每個磷脂分子的疏水端都向內(nèi)C.嵌入磷脂雙分子層的蛋白質(zhì)大多能運動D.膜中的磷脂和蛋白質(zhì)之間沒有聯(lián)系，所以才具流動性問題導析(1)膜中的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子都不是靜止的，都能發(fā)生一定的運動。(2)生物膜是一個整體，組成它的各種分子相互作用，密切聯(lián)系才維持了生物膜的整體性。答案D一題多變?nèi)鐖D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)細胞膜為細胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境。()(6)細胞膜的另一側(cè)也應(yīng)具有①結(jié)構(gòu)。()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×1.下列生物的細胞中，不具有核膜的是()A.魚和鯨B.玉米和棉花C.細菌、藍藻和支原體D.蘑菇、木耳和酵母菌答案C解析四個選項中，只有C項全為原核生物。2.最能代表細胞膜的基本化學成分的一組化學元素是()、H、O、N 、H、O、N、S、O、H、P 、H、O、N、P答案D解析細胞膜的主要成分為磷脂和蛋白質(zhì)，所以其化學元素為C、H、O、N、P。3.下列不屬于細胞膜的生理功能的是()A.保護性屏障B.控制物質(zhì)進出細胞C.信息的接收和傳遞D.能量的儲存和釋放答案D解析細胞膜具有保護作用、控制物質(zhì)進出細胞和信息的接收和傳遞作用以及分泌、免疫等功能。能量的儲存和釋放是能源物質(zhì)的作用而不是細胞膜的功能。4.細胞膜功能的復雜程度，主要取決于膜上的()A.磷脂含量 B.蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量C.糖的種類 D.水含量答案B解析蛋白質(zhì)在細胞膜行使功能時起重要作用，因此，功能越復雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。5.用綠色和紅色兩種熒光染料分別標記鼠和人的體細胞，讓其膜蛋白著色，然后使人、鼠細胞融合。在熒光顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，剛?cè)诤系募毎话氚l(fā)紅色熒光，另一半發(fā)綠色熒光。將融合細胞放在0℃下培養(yǎng)40min。發(fā)現(xiàn)細胞仍然保持一半發(fā)紅色熒光，另一半發(fā)綠色熒光。而將融合后的細胞放在37℃下培養(yǎng)40min，發(fā)現(xiàn)兩種熒光逐漸混合并均勻分布開來(如下圖所示)，請分析回答下列問題：(1)這個實驗說明了細胞膜具有____________性，這種特點是由于___________________________________________________________________________________。(2)將融合細胞置于0℃下培養(yǎng)40min，細胞仍然一半發(fā)紅色熒光，另一半發(fā)綠色熒光。其合理的解釋是____________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)一定的流動組成細胞膜的磷脂和蛋白質(zhì)分子大都可以運動(2)細胞膜的流動性只有在適宜的條件下才能體現(xiàn)出來解析細胞膜的流動性是其功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。溫度、細胞的含水量等都能影響磷脂分子和蛋白質(zhì)分子的運動，因此，只有在適宜的條件下才能體現(xiàn)出細胞膜的流動性。細胞膜的成分組成結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)決定功能。組成細胞膜的磷脂和蛋白質(zhì)分子大都可以運動，因此，細胞膜在結(jié)構(gòu)上具有一定的流動性?；A(chǔ)鞏固1.組成細胞膜的主要成分是()A.磷脂和蛋白質(zhì) B.脂肪和葡萄糖C.核酸和糖蛋白 D.淀粉和脂蛋白答案A解析細胞膜的組成成分主要是磷脂分子和蛋白質(zhì)分子。2.下列有關(guān)植物細胞壁的敘述，不正確的是()A.化學成分主要是纖維素和果膠B.對細胞有支持和保護作用C.能控制物質(zhì)進出細胞D.判斷動物細胞與植物細胞的根本依據(jù)答案C解析植物細胞壁的化學成分主要是纖維素和果膠，A項正確；細胞壁對植物細胞有支持和保護作用，B項正確；能控制物質(zhì)進出細胞的結(jié)構(gòu)是細胞膜，C項錯誤；動物細胞無細胞壁，植物細胞有細胞壁，故有無細胞壁是判斷動物細胞和植物細胞的根本依據(jù)，D項正確。3.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)，下列有關(guān)說法錯誤的是()A.圖中上側(cè)是細胞膜的外側(cè)B.②③表示蛋白質(zhì)分子C.②③分子大多數(shù)是可以運動的D.其功能特性主要與②分子有關(guān)答案B解析根據(jù)糖蛋白①的位置可知，上側(cè)是細胞膜的外側(cè)，故A項正確；②是蛋白質(zhì)分子，③是磷脂雙分子層，故B項錯誤；組成細胞膜的蛋白質(zhì)分子和磷脂分子大都是可以運動的，故C項正確；細胞膜的功能特性是選擇透過性，與其上的蛋白質(zhì)有關(guān)，故D項正確。4.用紅色熒光染料標記人細胞膜上的蛋白質(zhì)，用綠色熒光染料標記鼠細胞膜上的蛋白質(zhì)。把人和鼠的兩細胞融合。融合后的細胞一半發(fā)紅色熒光，另一半發(fā)綠色熒光，將融合后的細胞在適宜的條件下培養(yǎng)，保持其活性，會發(fā)生的現(xiàn)象是()A.細胞表面發(fā)紅色熒光B.細胞表面發(fā)綠色熒光C.細胞一半發(fā)紅光，一半發(fā)綠光D.細胞表面紅、綠色熒光均勻分布答案D解析由于組成膜的蛋白質(zhì)分子可以運動，所以應(yīng)當是兩種顏色的熒光均勻分布，證明細胞膜具有流動性。5.下列有關(guān)真核細胞和原核細胞的敘述中，錯誤的是()A.二者都含有核糖體B.二者的最大區(qū)別是有無由核膜包被的細胞核C.二者都有染色體D.二者都有DNA答案C解析真核細胞內(nèi)有染色體，而原核細胞內(nèi)沒有染色體。6.乳酸菌和酵母菌細胞結(jié)構(gòu)最重要的區(qū)別是()A.有無細胞結(jié)構(gòu) B.有無細胞壁C.有無核膜 D.有無核糖體答案C解析乳酸菌為原核細胞，無核膜；酵母菌為真核細胞，有核膜。鞏固提升7.下列關(guān)于細胞膜的敘述，不正確的是()A.細胞膜主要是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的B.具有不同功能的細胞，其細胞膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量相同C.組成細胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富D.細胞膜是細胞的界線膜答案B解析具有不同功能的細胞，其細胞膜的功能也有差異，因此膜上的蛋白質(zhì)分子在種類和數(shù)量上是不同的。8.一位科學家發(fā)現(xiàn)，當溫度升高到一定程度時，細胞膜的厚度變薄而面積增大，你認為這種現(xiàn)象與下列哪一項有關(guān)()A.結(jié)構(gòu)特點具有一定的流動性B.選擇透過性的特性C.細胞膜上的載體的專一性D.以上都不對答案A解析構(gòu)成細胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大多數(shù)是可以運動的，當溫度升高到一定程度時，細胞膜的厚度因磷脂分子的運動而變化。9.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。10.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.細菌的有氧呼吸是在線粒體上進行的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)別在于有無核膜答案D解析細菌是原核生物，無染色體和線粒體；酵母菌屬于真核生物。11.圖A和圖B依次為細菌和洋蔥表皮細胞的結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)圖回答下面的問題。(1)圖A表示的細菌結(jié)構(gòu)必須是利用________(光學或電子)顯微鏡才能觀察到，你的理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)兩種細胞都具有的結(jié)構(gòu)是____________________。圖A中[③]代表的物質(zhì)是________，洋蔥表皮細胞中相應(yīng)物質(zhì)主要存在于[]________中。(3)圖B中⑥的名稱是________。答案(1)電子細菌細胞結(jié)構(gòu)的核糖體和擬核只有在電子顯微鏡下才能看到(2)細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、核糖體環(huán)狀DNA⑧細胞核(3)細胞質(zhì)12.某同學欲獲得較純凈的細胞膜，以研究其結(jié)構(gòu)和功能。請你幫助設(shè)計一個簡易的實驗。(1)選取人的________作為獲取細胞膜純凈物的來源。A.成熟紅細胞B.神經(jīng)細胞C.白細胞D.口腔上皮細胞(2)將選取的上述材料放入________中，由于滲透吸水，一段時間后細胞將破裂。(3)再用________法獲得較純凈的細胞膜，上清液中含量最多的有機物質(zhì)是________。(4)將膜成分分離提純后，用________試劑可鑒定蛋白質(zhì)，具體現(xiàn)象是呈現(xiàn)________。(5)提取膜成分中的磷脂，將其鋪在空氣水界面上，測得磷脂占有面積