1、浙科版2019版必修一总复习第一节 体液调节是通过化学信号实现的调节 第一节 体液调节是通过化学信号实现的调节 第二节 神经系统通过下丘脑控制内分泌系统 第二节 神经系统通过下丘脑控制内分泌系统 第3课时 细胞是生命的单位、细胞膜和细胞壁第二单元 细胞的结构和功能1.细胞学说的建立过程考点一 细胞学说及使用显微镜观察多种多样的细胞 死亡细胞的纤维细胞壁不能理解为细胞分裂(受精卵)2.细胞学说的内容(1)所有的生物都由一个或多个细胞组成。(2)细胞是所有生物的结构和功能的基本单位。(3)所有的细胞必定由已存在的细胞产生。3细胞学说的意义和发展(1)细胞学说揭示了生物体结构的统一性,揭示了生物间存
2、在一定的亲缘关系,将动物和植物统一起来,为达尔文的进化论奠定了基础。同时,它将人们对生物的研究从宏观领域带入微观领域。(2)细胞学说是现代生物学的基础,细胞学是生物学的重要分支。对于细胞学说的理解和误区1对于细胞学说中的观点“所有的生物都是由一个或多个细胞组成的”,可以从两方面理解:(1)由于当时科学发展水平的局限,细胞学说建立的背景只限于动、植物。(2)目前所研究的所有生物包括没有细胞结构的病毒,则此观点就不正确了。2对细胞学说认识的几个误区(1)细胞学说建立者不包含罗伯特胡克,一般认为是施莱登和施旺,若建立者为三人时,则再加上魏尔肖。(2)细胞学说本身所指的生物不包含病毒,因此,在细胞学说
3、中“所有生物都是由一个或多个细胞组成的”是正确的;若没有细胞学说作为前提,上述语句是错误的。(3)细胞学说的意义仅是证明了生物界的统一性和起源上的共同性,因此,任何表述中含有细胞学说证明“差异性”“多样性”等的字眼均不正确。(4)细胞学说的建立标志着生物学的研究进入细胞水平。3.细胞学说中3个“未涉及”和2个“统一了”(1)3个“未涉及”未涉及原核细胞;未涉及病毒;未涉及生物或细胞间的“差异性”。(2)2个“统一了”统一了动植物(均由细胞构成);统一了细胞(细胞是所有生物的结构和功能的单位;所有细胞必定由已存在的细胞产生)。细胞学说主要揭示了生物结构的统一性 4细胞的大小和种类(1)自然界的细
4、胞种类极其繁多,形态、体积、功能和生活环境的差异也是巨大的。(2)人类卵细胞直径可达0.2 mm,可用肉眼直接看到,而某些原始的细胞直径是0.1 m,只有通过电子显微镜才能观察到;棉花的一条纤维是单个细胞,长达34 cm;神经细胞的直径不足1 mm,但长度可超过1 m。并且细胞体积越大,相对表面积越小,物质交换的速度越慢(3)人体细胞的最适温度是37,偏离这一温度便会引起身体不适甚至危及生命,而海底热泉附近的某些生物细胞能在110 以上的高温中生活。(4)即使同一个个体内,细胞的种类也是多种多样的,如人体中有200多种不同类型的细胞,它们分工合作,执行着各自特定的功能。生物体的长大,不是由于细
5、胞体积的增大,而是由于细胞数目的增多。5细胞是生物体的结构和功能单位(1)细胞是一切生命活动的基本单位,即使对于病毒这样的非细胞生物,也只有寄生在活细胞内,才能进行生命活动。(2)对于单细胞生物而言,一个细胞就是一个完整的生命体,生命活动所需的所有代谢活动如排泄、消化和遗传等,均在单个细胞内进行。(3)在多细胞生物体内,功能相同的细胞聚集在一起,共同执行某一功能,同时,每个细胞都具有相对独立的代谢系统,机体各项生理功能的完善离不开单个细胞正常的生命活动。6使用显微镜观察多种多样的细胞(1)识别显微镜的各主要部件(2)显微镜的使用低倍镜:取镜安放对光压片调焦观察高倍镜“找”:在低倍镜下找到观察目
6、标“移”:移动装片,使目标移到视野中央“转”:转动转换器,换用高倍镜“调”:调焦(转动细准焦螺旋;视野暗,可调反光镜或光圈)(3)从低倍镜换成高倍镜后视野的变化新高考新思考1.生物界的常见生物类群的划分2.针对下图,请思考:(1)如何区分显微镜的目镜和物镜?如何通过物镜或目镜比较放大倍数?有螺纹的是物镜(和),无螺纹的是目镜(和)。比较放大倍数可看物镜或目镜的“长短”:物镜长的放大倍数大,目镜短的放大倍数大。还可看物镜镜头离标本的距离:放大倍数越大,镜头离标本越近,图中放大倍数较大的目镜和物镜分别是和。(2)怎样调节显微镜使图中的乙转为丙?(3)使用显微镜时,视野中出现一半亮一半暗;观察花生切
7、片标本材料一半清晰一半模糊不清,出现上述两种情况的可能原因分别是什么?由图中乙转为丙,是将物像放大,正确的调节顺序:移动标本转动转换器调节光圈或反光镜转动细准焦螺旋。前者可能是反光镜的调节角度不对;后者可能是花生切片厚薄不均匀。注意:1.标本染色较深,观察时可选用凹面反光镜和调大光圈2.装片反放可能导致低倍镜下能观察到标本,高倍镜下无法观察(4)显微镜下有关计算例1.细胞学说是现代生物学的基础。下列不属于细胞学说主要内容的是A.所有的生物都是由一个或多个细胞组成B.细胞是所有生物的结构和功能的基本单位C.所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的D.不同的细胞具有不同的结构与功能D例2下列关于显微镜
8、的使用不正确的是A.观察切片时,先低倍镜后高倍镜是因为低倍镜下易找到要观察的目标B.换用高倍镜后视野将变暗,为提高亮度,可用大光圈或换用凹面镜采光C.低倍镜下的视野中,右上角有一不清晰物像,此时应换用高倍镜并调节细准焦螺旋D.观察质壁分离时不一定需用高倍镜,因为洋葱鳞片叶表皮细胞较大C考点二 细胞膜和细胞壁 1.细胞膜的功能(隔、控、交)成分介绍磷脂(1)元素组成:C、H、O、P,有些含有N(2)结构模型脂肪酸的尾部可摇摆,整个磷脂分子能发生滑动(体现细胞膜的“柔性”)(3)作用:构成细胞膜的基本骨架,参与脂溶性物质运输。2细胞膜的成分及其在细胞膜中的作用 成分介绍主要成分蛋白质(1)和磷脂分
9、子一样,有水溶性和脂溶性部分(2)通常细胞的功能越多,其膜蛋白的 种类和数量就越多(3)功能:转运蛋白选择性地吸收或排出特定蛋白质物质有些膜蛋白催化特定化学反应同一组织的相邻细胞间通过某些膜蛋白紧密连接在一起某些膜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(受体)注意:质子泵成分介绍次要成分胆固醇(1)存在部位:存在于动物细胞膜的磷脂双分子层的疏水环境中(2)结构特点:具有一个很小的亲水基团,与磷脂头部连接(3)功能:双重调节(增加膜的稳定性)通过与磷脂脂肪酸链的相互作用,限制其运动、增加其有序性将磷脂分子分隔开,增强其运动性糖蛋白(1)分布:细胞外侧(2)作用:识别、保护、物质运输等
10、作用细胞外被(糖萼):糖蛋白、糖脂,完成细胞间信息传递。这种双重调节作用取决于环境和胆固醇的数量。例如,环境温度较低时,胆固醇有助于保持细胞膜的柔韧性。细胞膜外侧磷脂分子中胆固醇的含量往往高于内侧,因此内侧磷脂活动活性较弱。3生物膜具有流动性(1)结构模型(2)模型分析(辛格和尼克尔森-流动镶嵌模型的内容)磷脂双分子层构成了生物膜的基本支架。蛋白质分子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。蛋白质和磷脂的位置不是固定的,生物膜具有一定流动性。说明:(1)构成质膜的主要成分是磷脂,由双层磷脂分子组成的膜称为单位膜。两层磷
11、脂分子平行排列,亲水性头部朝向膜表面,疏水性尾部在中间(可以摇摆),脂双层中的两层并不是完全相同的。脂双层中的任何一层都不能称为单位膜。(2)有的质膜中还具有少量的 胆固醇,它与磷脂的尾部一起存在于脂双层的内部,使得质膜既具有一定的流动性,又比较坚实(限制膜流动性)。胆固醇只有脂溶性部分。(3)膜蛋白膜蛋白在膜中也是可以移动的,但是没有磷脂那样容易。质膜上的蛋白质有的整个贯穿于膜中,有的一部分插在膜中,一部分露在膜外,还有的整个露在膜表面,原因是蛋白质分子和磷脂分子一样,有水溶性部分和脂溶性部分。功能越复杂的细胞膜,膜蛋白的种类和数量越多。五种常考的“膜蛋白”及其功能 4.生物膜:细胞内所有的
12、膜功能:能量转换、物质转运、信息传递和分裂等。新高考新思考1线粒体内膜的蛋白质种类和数量比外膜高,请从结构与功能观角度分析原因。2将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺成单层分子,其面积是肝细胞表面积的2倍吗?为什么?红细胞、细菌细胞呢?功能复杂的膜中,蛋白质的种类和数量多。线粒体内膜中进行需氧呼吸的第三阶段。大大超过2倍,肝细胞具有多种具膜的细胞器。3在小鼠细胞和人细胞融合实验中,若降低温度,细胞完全融合所需要的时间明显延长,请分析原因是什么。温度会影响分子的运动,进而影响细胞膜的流动性。5活动:通过模拟实验探究膜的选择透过性(1)实验步骤取A、B两个透析袋,将等量的淀粉溶液和葡萄糖溶液分别装入A
13、、B透析袋中。透析袋两端用细线系紧。将透析袋一端的细线绑在玻璃棒中央,透析袋置于烧杯内,玻璃棒横置于烧杯上方。向烧杯内注入等量蒸馏水,直至淹没透析袋。向A组透析袋外面的蒸馏水中加入适量碘-碘化钾溶液。静置12 h。观察A组实验现象;取B组透析袋外面的蒸馏水2 mL,加入2 mL热水浴,本尼迪特试剂23 min,观察颜色变化。(2)实验结果和结论:结果:A组烧杯内颜色无变化,透析袋内颜色变蓝。B组产生红黄色沉淀。结论:葡萄糖分子和碘可以通过透析膜,而淀粉分子无法通过。(可以推测细胞膜对物质的进出具有选择透过性。)细胞膜控制物质进出功能的验证-色素透出实验 正常情况下,紫色洋葱细胞、各色各样的花瓣
14、显现出颜色都是因为细胞液中有某种色素分子。若将有颜色的植物组织放入清水中,色素分子不能透出;若用高温、强酸或强碱处理则可导致原生质层失活,此时色素分子就会从细胞液中透出,外界溶液将呈现色素颜色。过程如下:甲浸泡在清水中花瓣颜色不变乙浸泡在稀HCl中花瓣透性褪色,溶液变红结论:细胞膜具有选择透过性等量的两组(甲、乙)红色花瓣项目结构特性功能特性内容一定的流动性选择透过性原因构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子不是静止的,而是可以运动的遗传特性决定载体蛋白种类、数量决定选择透过性6比较细胞膜的两大“特性”(1)区别实例变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K+的
15、吸收和对Na的排出影响因素温度(在一定的范围内,温度越高,细胞膜的流动性越大)内因:细胞膜上载体蛋白的种类和数量外因:温度、pH、O等影响细胞呼吸的因素(2)联系项目设计思路组成成分的鉴定实验:用溶解脂质的溶剂处理细胞膜,细胞膜被溶解;脂溶性物质能够优先通过细胞膜;用磷脂酶处理细胞膜,细胞膜被破坏等都可说明细胞膜中含有脂质分子实验:用蛋白酶处理细胞膜,膜被破坏;制备细胞膜样液,用双缩脲试剂鉴定,结果呈现紫色,都说明细胞膜中含有蛋白质实验:从细胞膜中提取某种物质,经非酶法处理后,加入双缩脲试剂出现紫色;加入本尼迪特试剂并热水浴加热出现红黄色沉淀,则说明该物质为糖蛋白7.与细胞膜成分、结构、功能相
16、关的实验设计 细胞膜磷脂双分子层的鉴定提取细胞膜结构中的磷脂分子,铺在水面上,测得磷脂单分子层占有面积,与细胞膜面积对比分析细胞膜流动性的鉴定取A、B两种动物细胞,分别用红、绿色荧光染料标记两种动物细胞膜上的蛋白质,进行融合实验,观察在细胞融合过程中两种颜色的荧光在细胞膜上的分布情况细胞膜识别作用的探究将大量的同种生物和亲缘关系较远的生物的精子和卵细胞混合在一起,观察精子和卵细胞的结合情况细胞膜控制物质进出细胞的探究可利用有颜色的植物组织,将其放入无色细胞膜控制溶液中,然后用高温、强酸或强碱处理,观察物质进出细处理前后溶液颜色是否发生变化胞的探究将种子切开,放入红墨水中,胚部分不被染红,而胚乳
17、部分被染红8细胞壁是植物、真菌和大多数原核细胞的外层结构物质组成(1)植物细胞壁:纤维素、果胶等(2)真菌细胞壁:壳多糖(3)细菌细胞壁:肽聚糖特点具有全透性,与细胞的选择透过无关,水、离子和其他分子都极易通过作用(1)保护细胞,维持细胞的形态,加强细胞的机械强度(2)参与细胞间的相互粘连(3)是激素等化学信号传递的介质和通路例3.(2017浙江11月选考)下列关于质膜的叙述,错误的是 A.脂双层两层中的磷脂分子含量不同 B.细胞之间的识别主要取决于磷脂分子 C.膜中磷脂和蛋白质分子是不断运动的 D.蓝细菌进行需氧呼吸的主要场所位于质膜 例4人、鼠细胞融合实验中用带有不同荧光染料的抗体标记两种
18、细胞的膜蛋白,一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。如图是相关实验结果的记录,据此不能得出的结论是()A温度超过15,细胞膜流动性开始增强B该实验证明膜蛋白能够运动C温度对膜蛋白的运动有影响D融合时间越长形成的嵌合体越多D例5.下列关于流动镶嵌模型的叙述,错误的是A.流动镶嵌模型中最基本的部分是脂双层B.在电子显微镜下观察时,质膜是两条细线,这两条细线就是质膜中的两层磷脂分子C.磷脂的尾部与胆固醇一起存在于脂双层的内部D.必须借助电子显微镜才可以观察到流动镶嵌模型D染色体核型(组型)也不是用显微镜直接观看的一、判断正误:1、在电子显微镜下观察,质膜是两条细线,这两条细线就是质膜中的两层磷脂分子。2、膜蛋白和磷脂分子都有有水溶性部分和脂溶性部分,且膜内外两侧的膜蛋白和磷脂分子并不完全相同3、膜蛋白在膜中比磷脂更容易移动4、膜蛋白与磷脂都与质膜的选择透性有关5、有些膜蛋白起着生物催化剂的作用二、选择6、GLUT4是骨骼肌等细胞膜上的一种葡萄糖转运蛋白。研究表明,胰岛素能促进GLUT4 基因的表达,并刺激含有GLUT4 分子的囊泡从胞内移动到细胞膜上。下列叙述不正确的是()细胞内运输GLUT4分子的囊泡可能来自高尔基体GLUT4 分子转运葡萄糖的过程有可能不消耗 ATP血糖浓度降低时质膜上的GLUT4分子数会增加细胞膜上GLUT4 数量减少时胰岛素的分泌会增加C X