第四章 細胞的物質輸入和輸出(第1課時) - 下載本文

第四章 細胞的物質輸入和輸出

[能級要求] 知識方面

1.舉例說出細胞膜是選擇透過性膜 2.簡述細胞膜結構

3.說明物質進出細胞的方式

情感態度與價值觀方面

1.探討在建立生物膜模型的過程中,實驗技術的進步所起的作用 2.探討建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點 能力方面

1.嘗試提出問題,作出假設

2.進行關于植物細胞吸水和失水的實驗設計和操作 3.進行圖表數據的解讀

第1課時 物質跨膜運輸的實例、生物膜的流動鑲嵌模型

[課前熱身]

1.將哺乳動物紅細胞放在外界溶液的濃度大于細胞質濃度時,細胞 ;放在外界溶液的濃度小于細胞質濃度時,細胞 ;放在外界溶液的濃度等于細胞質濃度時,細胞 。因而,可以看出,紅細胞吸水或失水的多少取決于 。

2.原生質層由 組成。

3.探究實驗過程的一般程序包括: 、 、 、 、 、 。

4.物質跨膜運輸的特點是 。進而說明細胞膜和其他生物膜的功能特性都是 膜,即 可自由通過, 也可以通過,而其它的 則不能通過。

5.19世紀末,科學家 根據 實驗結果,提出了膜是由脂質組成的假說。

6.荷蘭科學家根據 實驗結果提出了細胞膜中的脂質分子必然排列為連續的兩層。

7.磷脂分子的 是親水的, 是疏水的。

8.1959年,科學家 在電鏡下看到了細胞膜清晰的暗-亮-暗的三層結構,大膽地提出了所有的生物膜都是由 三層結構構成的。 1970年,科學家用熒光標記等實驗證明了細胞膜具有 性。

9.1972年,科學家 提出了生物膜的流動鑲嵌模型。基本內容包括: 構成了膜的基本支架,具 性;蛋白質在磷脂雙分子層中的分布情況是 ,大多數蛋白質也是可以 的;在細胞膜的外表面有 ,它與細胞的識別、信息交流等具重要作用。 [典題推薦]

例1.將人體血液置于9%食鹽溶液中,用顯微鏡觀察,可以發現血細胞呈現 ( )

1

A.質壁分離 B.正常狀態 C.細胞破裂 D.細胞皺縮

解析:人體細胞內無機鹽濃度為0.9%,該溶液濃度大于細胞內細胞質濃度,血細胞通過滲透作用失水,但沒有細胞壁,不會發生質壁分離

例2.如圖所示,在U形管中部c處裝有半透膜,在a側加入細胞色素C(蛋白質),水溶

液為紅色;b側加入清水,并使兩側液面高度一致。經過一段時間后,實驗結果是 ( )

A.a、b兩液面高度一致,b側為無色 B.a、b兩液面高度致,b側為紅色

C.a液面低于b液面,b側為紅色 D.a液面高于b液面,b側為無色

解析:細胞色素C是一種蛋白質,是大分子有機物,不能通過半透膜。根據滲透作用原理,由于b側水分子數多于a側,所以b側水分子進入a側的多

例3.一次施肥過多,作物會出現“燒苗”現象,其原因是 ( ) A.根系呼吸作用過強,影響根對水分的吸收 B.土壤溶液濃度大于細胞液濃度

C.土壤溶液濃度小于細胞液濃度 D.土壤溶液濃度等于細胞液濃度

解析:本題緊密聯系生活實際。一次施肥過多導致土壤溶液濃度過高,植物根細胞不能從土壤中吸水,甚至導致根細胞失水

例4.一位細胞學家發現,當溫度升高到一定程度時,細胞膜的厚度變薄而面積增大,這決定于細胞膜的 ( ) A.結構特點 B.選擇透過性 C.專一性 D.具有物質運輸功能

結構決定功能。細胞膜具有一定的流動性,當溫度升高時,分子運動加快,膜厚度變薄而面積增大

例5.1970年,科學家做了熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗如下圖所示,據圖回答下列問題:

(1)人和鼠的細胞能夠融合為一體,是因為其細胞膜的基本結構都是 。 (2)上圖中細胞表面的兩類熒光染料最終呈均勻分布狀態,說明細胞膜具有 。 (3)這個實驗證明構成細胞膜的 分子和 分子大都是可以 。 (4)人和鼠細胞膜表面的抗原屬于構成膜結構的 。

解析:這個實驗是對細胞膜結構特點的探索,實驗中用不同的熒光染料分別標記人和小鼠細胞膜,使膜表現出不同的顏色,通過顏色的變化說明膜具有流動性 [要點整合]

1.動植物細胞吸水或失水情況比較

動物細胞 2

成熟植物細胞 相同點 都能通過 作用吸水或失水,多少取決于 。 特點都是 進出細胞。 失水發生 ,再吸水能失水 ,吸水 。細胞體積變化 。 發生 ,由于外有細胞壁,因而細胞不會 。細胞體積變化 。 結論 不同點 2. 生物膜結構的探索歷程 年代 科學家 科學實驗 19世紀末 1925年 1959年 1970年 荷蘭科學家 用500多種物質對植物細胞進行通透性實驗, 發現脂質更容易通過細胞膜 從細胞膜中提取的脂質鋪成的單層分子面積是細胞膜面積的2倍 在電鏡下看到細胞膜清晰的暗-亮-暗的三層結構 弗雷和分別用不同的熒光染料標記小鼠和人的細胞埃迪登 蛋白質,并將兩細胞融合,發現熒光均勻分布 在新的觀察和實驗證據基礎上 1972年 [隨堂演練] 一、選擇題:

1.根尖成熟區細胞從土壤溶液中吸水的主要原因是 ( ) A.細胞壁是由親水性物質構成的 B.細胞液濃度低于土壤溶液濃度 C.細胞液濃度高于土壤溶液濃度 D.細胞液濃度等于土壤溶液濃度

2.下列物質中,跨膜運輸是順相對含量梯度的是 ( ) A.蛋白質 B.淀粉 C.K+ D.水

3.當成熟的植物細胞吸水時發生的現象是 ( ) A.質壁分離 B.質壁分離復原 C.液泡變大 D.細胞液濃度增大

4.將菠菜葉表皮細胞和人的口腔上皮細胞制成裝片,從蓋玻片一側滴入0.3g/mL的蔗糖溶

液,另一側用吸水紙吸引,重得幾次,15分鐘后,分別放在顯微鏡下觀察,其結果是 ( )

A.兩者都發生質壁分離 B.前者發生質壁分離,后者破裂 C.前者破裂,后者發生質壁分離復原 D.前者發生質壁分離,后者皺縮 5.在植物細胞發生質壁分離復原的過程中,水分子通過細胞結構的順序是( ) ①細胞壁 ②細胞膜 ③細胞質 ④液泡膜 ⑤液泡

A.①②③④⑤ B.①②④⑤③ C.⑤④②③① D.⑤④③②①

6.成熟植物細胞的原生質層是一層選擇透過性膜,它包括 ( ) A.細胞膜、液泡膜、兩層膜之間的細胞質 B.細胞膜、液泡膜、核膜

C.細胞膜、核膜、兩層膜間的細胞質 D.液泡膜、核膜、兩層間的細胞質

7.下列曲線中,能正確表示正在發生質壁分離的細胞的細胞液濃度變化的是( )

3

8.細胞膜的生理特性是 ( ) A.具有一定的流動性 B.有保護功能 C.一種半透膜 D.是一種選擇透過性膜

9.自馬鈴薯中用打孔器打出兩圓柱體塊P和Q,P在蒸餾水中放1小時,Q在與馬鈴薯細胞等滲的鹽溶液中放1小時,測定處理的圓柱體是否與原來的孔剛好合適( ) A、P不合適,但Q剛好合適 B、P不合適,Q也不合適

C、P剛好合適,Q也剛好合適 D、P剛好合適,但Q不合適

10.實驗裝置如圖所示,一段時間后,含液體3的半透膜袋萎縮。而含液體1的半透膜袋堅挺硬實。請推斷實驗開始時3種液體的濃度是(下表中的“高”表示高濃度蔗糖溶液;“低”表示低濃度蔗糖溶液)( A )

A B C D 液體1 高 水 低 水 液體2 低 高 水 低 液體3 水 低 高 高

11.據研究發現,膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質較容易優先通過細胞膜,這是因為 ( ) A.細胞膜具有一定的流動性 B.細胞膜是選擇透過性膜

C.細胞膜的結構是以磷脂雙分子層為基本骨架 D.細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質分子 12.提出生物膜的流動鑲嵌模型的科學家是 ( ) A.歐文頓 B.羅伯特森 C.桑格和尼克森 D.施旺和施萊登

13.細胞膜磷脂雙分子層中,蛋白質分子的分布情況是 ( ) A.僅在內表面 B.僅在兩層之間 C.僅在內、外表面 D.兩層之間,內、外表面

14.如果植物細胞膜由選擇透過性膜變成了全透性膜,則該細胞將 ( ) A.縮小 B.膨脹 C.死亡 D.生長

15.下列關于細胞膜的敘述中,不正確的是 ( ) A.細胞膜的結構特點對它完成各種生理功能非常重要

B.細胞膜表面的糖蛋白具有物質異性 C.細胞膜的功能特性是具有流動性 D.細胞膜與細胞內其他膜結構有結構和功能上的聯系

16.變形蟲能吞噬細菌,這一事實說明了細胞膜 ( ) A.具選擇透過性 B.具一定流動性 C.具全透性 D.具保護作用

17.主要成分是蛋白質和脂質的結構是 ( ) A.染色體 B.細胞膜 C.核糖體 D.中心體 18.細胞膜對其完成各項生理功能極為重要的結構特點是 ( ) A.磷脂排列成雙分子層 B.兩側膜物質分子排列不對稱

C.蛋白質分子覆蓋或鑲嵌于磷脂雙分子層中 D.膜物質分子的運動使其具有流動性 19.下列能正確表示細胞膜結構的是 ( )

A B C D

20.將磷脂分子放入水中,磷脂分子將 ( )

4

A.成一單層分子,尾部與水接觸 B.成一單層分子,頭部與水接觸 C.成一雙層分子,尾部與水接觸 D.成一雙層分子,頭部與水接觸 二、非選擇題:

21.將馬鈴薯處理如圖,已知一種是0.3g/mL的蔗糖溶液,一種是清水,開始時,兩個液面是平的,過一段時間后液面如圖所示。請據圖回答: (1)液體A是 ,液體B是 。

(2)出現圖乙中現象的原因是 。 22.下圖表示細胞膜的亞顯微結構,請據圖回答: (1)圖中A的性質是由 決定的。 (2)下列對圖示結構的敘述,錯誤的是( ) A.適當提高溫度,能使A和B的相對運動加快、透過性加強,有利于生命活動的進行

B.A在膜中的分布是對稱的,與其功能相適應

C.該結構的選擇透過性與A作用有關

D.甘油分子能迅速通過該結構,是由于甘油分子能溶于B層結構中

(3)該結構的的特點是 ,基本功能是 ,與此相關的對生命活動至關重要的特性是 。

(4)細胞識別、物質跨膜運輸等與圖中 (填字母)有關。

(5)葉綠體和線粒體等細胞結構中均有此結構,但執行的具體功能不同,原因是由于圖中 (填字母)不同所致。

(6)有人發現,在一定溫度下,細胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。當溫度上升到一定程度時,細胞膜的磷脂分子有75%排列不整齊。細胞膜厚度變小,而膜表面積擴大,膜對離子和小分子的通透性增加。對于膜的上述變化,合理的解釋是 。

第四章 細胞的物質輸入和輸出

第1課時 物質跨膜運輸的實例、生物膜的流動鑲嵌模型

[課前熱身] 1.失水皺縮 吸水膨脹 水分進出處于動態平衡 外界溶液的濃度與細胞質的濃度的高低 2.細胞膜、液泡膜、以及兩膜之間的細胞質 3.提出問題 作出假設 設計實驗 進行實驗 分析結果,得出結論 表達和交流 4.物質跨膜運輸并不都是順相對含量梯度的,而且細胞對于物質的輸入和輸出有選擇性 選擇透過性 水分子 一些離子和小分子 離子、小分子和大分子 5.歐文頓 凡是可以溶于脂質的物質,比不能溶于脂質的物質更容易通過細胞膜進入細胞 6.用丙酮從人的紅細胞中提取脂質,在空氣-水界面上鋪成單分子層,測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍 7.頭部 尾部 8.羅伯特森 蛋白質-脂質-蛋白質 流動性 9.桑格和尼克森 磷脂雙分子層 流動 蛋白質分子有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的橫跨整個磷脂雙分子層 運動 糖蛋白(糖被)

[典題推薦]

例1.D 例2.D 例3.B 例4.A 例5.(1)由磷脂分子和蛋白質分子構成 (2)流動性 (3)磷脂 蛋白質 運動(4)糖蛋白 [要點整合]

1.動植物細胞吸水或失水情況比較

5





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