第二节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系 概述细胞都由质膜包裹,质膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进出,并参与细胞间的信息交流。 1.通过模拟实验探究膜的透过性,分析质膜对物质出入的选择透过性。 2.通过分析质膜的结构组成与功能的关系,形成结构与功能观。 3.分析生物膜的结构模型,并能利用模型解释生物膜相关功能。 一、活动:通过模拟实验探究膜的透过性 1.实验原理 (1)透析膜:一种半透膜,水等小分子和离子可以自由通过,而蛋白质、淀粉等大分子则无法通过。 (2)实验所需的两种物质。 ①淀粉:生物大分子,与碘-碘化钾溶液反应变蓝色。 ②葡萄糖:小分子单糖,与本尼迪特试剂反应,在热水浴条件下产生红黄色沉淀。 2.实验设置 3.实验现象与结论 组别 现象 结论 A 烧杯内棕色;透析袋内为蓝色 淀粉不能通过透析膜,碘能通过透析膜 透析膜具有半透性,推测细胞膜对物质的进出具有选择透过性 B 从烧杯内取出的蒸馏水出现红黄色沉淀 葡萄糖能通过透析膜 清水煮菠菜,煮后的水变绿,试分析原因。 提示:菠菜经水煮,细胞膜失去选择透过性,细胞内的色素(叶绿素)进入水中,因此水会变绿。 二、细胞膜具有选择透过性 1.细胞膜 也称为质膜,是细胞的边界,将细胞内与外界环境分隔开。 2.选择透过性 细胞膜可以控制物质进出,选择性地吸收营养物质和排出代谢产物,保持细胞内生化反应有序进行,这一特性称为细胞膜的选择透过性。 细胞膜将细胞和外界环境分隔开,是单纯的隔离作用吗 并说明理由。 提示:不是;细胞膜不仅可以将细胞和外界环境分隔开以保障细胞内部环境的相对稳定,还能控制物质进出细胞,细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞,不需要的或有害的物质不容易进入细胞。 三、细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成 1.磷脂 (1)结构模型。 (2)模型解读。 ①磷脂一端为“头”,含有P元素,具有亲水性,也称极性。 ②磷脂另一端为“尾”,含有2条长长的脂肪酸链,具有疏水性,也称非极性。 (3)磷脂双分子层(细胞膜的基本骨架)。 在水中,不同磷脂分子疏水性的尾部相对排列,内部形成一个疏水的环境,亲水性的头部朝向外侧,与水接触,这种双层结构称为磷脂双分子层。 2.膜蛋白 (1)特性:有水溶性部分和脂溶性部分。通常细胞的功能越多,其膜蛋白的种类和数量就越多。 (2)功能。 ①选择性地吸收或排出特定物质,控制其进出细胞,这类膜蛋白称为转运蛋白。 ②催化特定化学反应。 ③将同一组织的相邻细胞紧密连接在一起。 ④在细胞与外界的信息交流和细胞识别中发挥重要作用。 3.胆固醇 (1)分布及部位:存在于动物细胞膜中,主要位于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。 ①通过与磷脂脂肪酸链的相互作用,限制磷脂分子运动、增加磷脂分子有序性。 ②将磷脂分子分隔开以增强其运动性。 1.科学家在实验中发现,脂溶性物质能够优先通过细胞膜,并且细胞膜能够被溶解脂类物质的溶剂溶解,说明细胞膜中具有什么成分 判断的依据是什么 提示:细胞膜中含有脂质。根据“相似相溶”原理。 2.人的消化液中含有许多能水解蛋白质的物质,称为蛋白酶。蛋白酶可以专一分解蛋白质。用蛋白酶处理细胞膜,会破坏细胞膜结构的完整性,据此推断细胞膜中含有什么物质 提示:细胞膜中含有蛋白质。 四、生物膜具有流动性 1.生物膜的概念及特点 (1)概念:细胞内所有的膜称为生物膜。 (2)特点:不同部位的膜功能不同,但具有相似的物质组成和空间结构。 2.流动镶嵌模型的主要内容 (1)磷脂双分子层构成了生物膜的基本骨架。 (2)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。 (3)磷脂和蛋白质的位置不是固定的,生物膜具有一定流动性。 教材“荧光标记的小鼠细胞和人细 ... ...
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