1、第 4 讲 细胞概述、细胞膜和细胞壁 回扣基础构建网络 一、细胞学说 1建立:由德国的_、_和菲尔肖共同建立。2内容(1)所有的生物都是由_组成的。(2)细胞是所有生物的_的单位。施莱登施万细胞结构和功能(3)所有的细胞必定是由_产生的。判一判 所有生物真的都有细胞组成吗?已存在细胞提示 不是,病毒不是由细胞组成。二、细胞膜有选择透性 1细胞膜的功能:将 区分开的界面,只允许_通过。2细胞膜的功能特性:具有 。3验证活细胞吸收物质的选择性 选择性透过某种物质细胞与周围环境材料处理 将玉米籽粒浸泡一定时间 一组用沸水煮熟 一组_ 沿胚的中线纵剖,用_染色 步骤 用水冲洗籽粒至冲洗液无色为止 现象
2、 胚细胞_ 胚细胞_ _ 结论 活细胞的细胞膜具有_ 不煮熟稀释的红墨水着色深着色浅选择透性想一想 细胞膜具有选择透性有什么意义?三、质膜的结构模型流动镶嵌模型 提示 保证有用物质进入细胞,有害物质排出细胞,有利于细胞完成生命活动。1脂双层:是流动镶嵌模型最基本的部分。(1)主要成分膦脂分子 磷酸基因脂肪酸亲水亲脂(2)形成 图示 原因:由_的物理、化学性质决定。脂双层的“柔性”取决于脂肪酸分子的_可以摇摆;“刚性”取决于脂双层中的_。磷脂分子尾部胆固醇2膜蛋白(1)位置:全部或部分_在脂双层中。(2)分子特点:有_部分和_性部分。(3)功能:控制某些分子和离子的_。起生物_的作用。起细胞_的
3、作用。镶嵌水溶性出入催化剂标志物脂溶3质膜的结构特点:具有_。画一画 单位膜的结构模式图并标出各种成分。想一想 怎样判断质膜的外表面?流动性提示 根据糖萼的分布,因为糖萼只存在于质膜的外表面。四、细胞壁 1植物和藻类的主要成分:_。2特点:与细胞的_无关。3作用:_细胞和_植物体。判一判 可以用纤维素酶去除真菌和细菌的细胞壁吗?为什么?纤维素选择透性保护支撑提示 不行。真菌的细胞壁主要由几丁质构成,细菌的细胞壁主要有肽聚糖构成。构建知识网络 突破考点提炼方法 考点一 显微镜的使用及相关问题分析 1显微镜的使用 2目镜与物镜的结构、长短与放大倍数之间的关系(1)放大倍数与长短的关系 物镜越长,放
4、大倍数越大,距装片距离越近,如H1。目镜越长,放大倍数越小。(2)显微镜放大倍数的含义 显微镜放大倍数是指物像边长的放大倍数。总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。3高倍镜与低倍镜观察情况比较 物像 大小 看到细 胞数目 视野亮度 物镜与玻 片的距离 视野 范围 高倍镜 大 少 暗 近 小 低倍镜 小 多 亮 远 大 4.污物位置的快速确认方法 动在装片上不动转动目镜动在目镜上不动在物镜上不动在反光镜上移动装片1使用普通光学显微镜观察水中微生物,若发现视野中微生物如图1所示方向游走,请问应该把载玻片向图2所示的哪个方向移动 ()A甲 B乙 C丙 D丁 解析 移装片的方向:物像偏离哪个
5、方向装片应向相同的方向移动,原因是显微镜成倒立的像。答案 C 2如图所示:甲图中表示目镜,表示物镜,表示物镜与载玻片之间的距离,乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下面描述正确的是 ()A.比的放大倍数大,比的放大倍数小 B把视野里的标本从图中的乙转为丙时,应选用,同时提升镜筒 C从图中的乙转为丙,正确调节顺序:转动转换器调节光圈移动标本转动细准焦螺旋 D若使物像放大倍数最大,甲图中的组合一般是 解析(1)依据物镜和目镜长短与放大倍数的关系物镜与载玻片之间的距离 确定与,与,与放大倍数的关系(2)明确丙与乙的关系 确定 实验操作过程选用的物镜和目镜组合 答案 D 考点二 细胞膜的成分、结构、
6、功能及流动性、选择透性之间的关系 1磷脂分子(1)磷脂分子元素组成:C、H、O、N、P。(2)单层磷脂分子层水界面排列及搅拌后图解 2细胞膜结构示意图 3知识网络图解(1)流动性和选择透性的关系 区别:流动性是生物膜的结构特点,选择透性是生物膜的功能特性。联系:流动性是选择透性的基础,只有膜具有流动性,才能表现出选择透性。(2)流动性原理构成膜的磷脂分子和蛋白分子大多数是运动的;选择透性原理膜上蛋白质的种类和数量。(3)流动性的实例:细胞融合、变形虫变形、白细胞吞噬细菌(胞吞)、分泌蛋白的分泌(胞吐)、温度改变时膜的厚度改变、动物细胞吸水膨胀或失水皱缩等。对位训练 3下列关于生物膜系统的结构和
7、功能的叙述中,不正确的是 ()A细胞膜的流动镶嵌模型是一种物理模型 B内质网腔中的分泌蛋白运输到细胞外穿过的生物膜层数是3 C细胞融合实验说明细胞膜具有一定的流动性 D效应B细胞分泌抗体的过程需要生物膜系统的参与 解析 内质网腔中的分泌蛋白运输到细胞外是通过生物膜的融合完成的,没有穿过生物膜。B4如图是细胞膜的亚显微结构模式图,表示构成细胞膜的物质。下列有关说法错误的是 ()A构成细胞膜的基本骨架 B细胞膜的结构特点是具有选择透性 C细胞识别与物质有关 D由参加的物质运输不一定为主动转运 答案 B 解析 脂双层是构成细胞膜的基本骨架。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。细胞识别与糖蛋白()有关
8、。易化扩散也需要载体蛋白的参与。考点三 细胞膜透性的实验探究 1可利用细胞液有颜色的植物组织,将其放入无色溶液中,然后用高温、强酸或强碱处理,观察处理前后有无溶液颜色的变化。2将种子切开,放入红墨水中,胚部分不被染红,而胚乳部分被染红。对位训练 5某实验小组为了探究细胞膜的通透性,将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后,检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量,发现它们的含量发生了明显变化(如下图)。请回答问题。(1)由图可知,随培养时间延长,培养液中葡萄糖和氨基酸含量_,尿素含量_。由于在原培养液中没有尿素,推测其是_的产物。(2)培养液中的氨基酸进入细胞后,其主要作用是_ ;被吸收的葡萄糖主要通过
9、_作用,为细胞提供_。(3)转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶,正常情况下这类酶不会排出胞外,若在细胞培养液中检测到该类酶,可能的原因是_ _。(4)由(1)和(3)可初步判断,细胞膜对物质的转运具有_的特性。解析(1)由图示可知,随培养时间延长,培养液中葡萄糖和氨基酸含量逐渐减少,尿素含量逐渐增多。由于在原培养液中没有尿素,故尿素为细胞代谢产生的代谢废物。(2)氨基酸为蛋白质的基本组成单位,氨基酸经脱水缩合可形成蛋白质;葡萄糖为生命活动的主要能源物质,在细胞内进行氧化分解后可释放大量能量,供给细胞生命活动利用。(3)转氨酶在肝细胞内,正常情况下不能穿过细胞膜。若在细胞培养液中检测到
10、该类酶,可能的原因是细胞发生病变或已经死亡,细胞膜的选择透性丧失(4)由(1)和(3)可初步判断,细胞膜对物质的转运具有选择透性。答案(1)不断减少 不断增加 氨基酸代谢(2)作为合成蛋白质的原料 呼吸 能量(3)细胞发生病变或已经死亡(4)选择透性 6为证明只有活细胞的细胞膜才具有控制物质进出细胞的功能,设计了如下实验,请补充完整:实验材料和用具 新鲜的红色月季花瓣、烧杯、玻璃铅笔、质量分数为15%的盐酸、清水、量筒。实验步骤 第一步:选两个大小相同的烧杯,用玻璃铅笔分别标上 A、B。第二步:。第三步:。实验现象及结论:。解析 通过设置盐酸和清水两组实验来完成该实验的探究。答案 第二步:向A
11、、B两个烧杯中,分别加入等量的15%的盐酸和清水 第三步:选等量的新鲜的红色月季花瓣,分别放入A、B两个烧杯中,经过一段时间后观察 B烧杯中花瓣仍为红色,水呈无色。A烧杯中花瓣的颜色逐渐褪去,而溶液变红。说明只有活细胞的细胞膜才具有控制物质进出的功能 方法体验 用“模型法”理解细胞膜的组成、结构、功能及特性 典例 如图为物质出入细胞膜的示意图,据图回答下列问题:命题切入点1:细胞膜的结构及应用前景(1)A代表_分子;B代表_;C代表_。(2)有些有机溶剂如苯酚,可溶解B造成膜的损伤,B的完整化学名称是_。(3)图中A的性质最终是由_决定的。(4)生物膜结构和功能的研究成果在工农业生产和医学实践
12、中有着重要用途。下列有关生物膜应用的叙述中,错误的是 ()A模拟生物膜可以处理污水、淡化海水 B研究生物膜可以寻找改善农作物品质的新途径 C模拟生物膜可以人工合成代替人体病变器官的膜材料 D通过膜生物工程技术可以诊断、治疗疾病,完全改变细胞的遗传特性 思维导图 细胞膜的组成成分存在形式主要功能实践应用 答案(1)蛋白质 磷脂分子 多糖(2)脂双层(3)DNA(或基因、遗传物质)(4)D 命题切入点 2:细胞通讯(1)如果此为神经细胞膜,则当其受刺激后发生兴奋时,Na+的流动过程是编号_。(2)细胞识别、物质的跨膜运输等与图中_(填字母)有关。(3)静息时,神经纤维膜内外的电位状况是_。(4)癌
13、细胞容易转移,这是因为_ _。(5)正在研制中的预防艾滋病的疫苗能够使人体淋巴细胞产生特异性的 A。这种 A 叫做_。思维导图 细胞膜功能细胞间传递信息神经传导电位变化、癌细胞特点及抗体抗原识别 答案(1)a(2)A(3)膜外为正、膜内为负(4)癌细胞膜上糖蛋白等物质减少(5)抗体 命题切入点3:细胞膜的流动性(1)细胞融合的实验证明了细胞膜具有_的特点。(2)细胞融合实验若在20条件下进行,则两种表面抗原平均分布的时间大大延长,这说明_ _。若在1条件下,两种表面抗原难以平均分布,这又说明_。(3)摄取膜成分中的磷脂,将其铺在空气水界面上,测得磷脂占有面积为S。请预测细胞表面积的值接近于_。
14、思维导图 细胞膜的结构特点代表实例影响因素 答案(1)流动性(2)随环境温度的降低,膜上蛋白质分子的运动速度减慢 环境温度很低时,膜上蛋白质分子的运动几乎停止(3)S/2 命题切入点4:获取纯净的细胞膜 某同学欲获得纯净的细胞膜,以研究其结构及功能。请你帮助设计一个简易实验。(1)选取人体的_作为获取细胞膜纯净物的来源。A成熟红细胞 B神经细胞 C白细胞 D口腔上皮细胞(2)将选取的材料放入_中,一段时间后细胞将破裂。(3)再用_法获得纯净的细胞膜,将膜成分分离提纯后,用_试剂可鉴定其中的蛋白质,具体现象是_。答案(1)A(2)蒸馏水(3)离心 双缩脲 溶液变紫色 思维导图 获取纯净细胞膜的材
15、料方法细胞膜成分分析及鉴定 易错警示 对显微镜使用及相关计算模糊不清 典例1 下列关于高倍物镜的叙述,正确的是()A因为藓类叶片大,在高倍镜下容易找到,所以可以直接使用高倍物镜观察 B在低倍镜下找到叶片细胞,即可换上高倍物镜 C换上高倍物镜后,必须先用粗准焦螺旋调焦,再用细准焦螺旋调至物像最清晰 D为了使高倍镜下的视野亮一些,可使用更大的光圈或凹面反光镜错因分析 对显微镜的使用原则及高倍镜使用方法不清楚。如A选项涉及到使用原则:任何时候都先低倍镜后高倍镜。解析 用显微镜观察材料,必须用低倍镜先找到适合的部位,将其移到视野中央后,再换上高倍物镜,这时只能使用细准焦螺旋调焦。由于换上高倍镜后视野变
16、暗,为得到适宜的亮度,可调节光圈及反光镜。答案 D 纠错笔记 高倍镜的使用“四字决”找:先在低倍镜下“找”到物像,并调至清晰。移:将观察点“移”到视野中央。转:“转”动转换器,换上高倍镜。调:“调”节细准焦螺旋及光圈,使物像清晰。典例2 显微镜目镜为10、物镜为10时,视野中被相连的64个分生组织细胞所充满。若物镜转换为40后,则在视野中可检测到的分生组织细胞数为()A2个 B4个 C8个 D16个 错因分析 计算原理不明白:进行视野中细胞数目的相关计算时,若视野中细胞成单行,则计算时只考虑长度或宽度;若视野中充满细胞,计算时应考虑面积的变化。审题不到位:未看到关键词“一行”细胞还是“充满”视
17、野。解析 显微镜的放大倍数目镜倍数物镜倍数。在放大100倍时,设视野直径为d,则面积S(d2)2,此时视野中有64个细胞;当放大到400倍时,其直径相当于原来的1/4,则圆面积S(d8)2,即为原来的1/16,故看到的细胞数目为64/164个。答案 B 纠错笔记 由低倍镜换高倍镜,视野变小,细胞数目减少,反之则增多。显微镜放大的是物体的长度或宽度,而非物体的面积。若视野中细胞排成一行,则计算时只考虑长度或宽度;若视野中充满了多个细胞,计算时应考虑面积的变化。检测落实体验成功 题组一 细胞概述 1施莱登和施万共同提出 ()A细胞学说 B分离定律 C进化学说 D中心法则 解析 施莱登和施万共同提出
18、细胞学说,孟德尔提出分离定律,达尔文提出关于生物进化的自然选择学说,克里克提出中心法则。A2下列叙述正确的是 ()A生物体长大的主要原因是细胞体积的增大 B细胞越小物质交换速率越大 C细胞越大相对表面积越小 D细胞可以无限制变小 解析 相对表面积是细胞表面积与细胞体积的比,细胞越小,相对表面积越大。C3(2010山东理综,4)下列关于真核细胞生物膜的叙述,正确的是 ()A生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定 B构成膜的脂质主要是磷脂、油脂和胆固醇 C需氧呼吸及光合作用产生ATP均在膜上进行 D核糖体、内质网、高尔基体的膜都参与蛋白质的合成与运输 题组二 细胞膜组成成分、结构及功能 解析 生物膜的特
19、定功能是由细胞膜上的蛋白质(如载体蛋白)决定的,这主要是因为蛋白质分子具有特异性;构成细胞的脂质主要是磷脂;需氧呼吸第一阶段在细胞溶胶中进行,能产生ATP;核糖体为非膜性细胞器。A4(2010全国理综,1)下列过程中,不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是 ()A植物体细胞杂交中原生质体融合 BmRNA与游离核糖体的结合 C胰岛 细胞分泌胰岛素 D巨噬细胞对抗原的摄取 解析 胰岛素的分泌与细胞膜的胞吐有关,巨噬细胞通过胞吞摄取抗原,都体现了细胞膜的流动性;植物体细胞杂交过程中二者的细胞膜先进行融合,也依赖细胞膜的流动性;核糖体无膜结构,所以mRNA与游离核糖体的结合与膜的流动性无关,因此选B。B
20、5请你使用高倍镜观察下列几种细胞:水绵细胞 蚕豆叶表皮细胞 人的口腔上皮细胞 大肠杆菌 酵母菌 根据你对显微镜使用和观察的结果,回答下列问题:(1)使用显微镜时,发现视野较暗,则可以通过调节_或_调亮光线。(2)使用高倍镜前必须先用_观察,待观察清晰后,将观察物移到_。千万注意换高倍镜时不能将_升高。(3)调焦时,在镜筒上升或下降时要使用_准焦螺旋;换上高倍镜后调整视野清晰度时要使用_准焦螺旋。(4)通过观察发现不同种类的细胞,形状和大小等特点不相同的同时,也看到细胞都有相似的基本结构,如_,这反映了细胞的_性。误区警示 使用高倍镜调焦时,不要误认为在镜筒上升或下降时使用粗准焦螺旋就可以快速找到所能观察的物像。此时一定要用细准焦螺旋,否则会损坏物镜或装片。答案(1)反光镜 遮光器(2)低倍镜 视野中央 镜筒(3)粗 细(4)细胞膜、细胞质和细胞核 统一返回