(第二讲)高中生物家教.细胞膜和物质进出细胞(含练习题)

第一节细胞膜——系统的边界：1、研究细胞膜的常用材料：人或哺乳动物成熟红细胞2、细胞膜主要成分：脂质和蛋白质，还有少量糖类细胞膜成分特点：脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多3、细胞膜功能：①将细胞与环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定②控制物质出入细胞（选择透过性膜）③进行细胞间信息交流方式一：内分泌细胞产生激素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。方式二：相邻的两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如，精子和卵细胞之间的识别和结合。方式三：相邻的两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如，高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。一、制备细胞膜的方法（实验）原理：渗透作用（将细胞放在清水中，水会进入细胞，细胞涨破，内容物流出，得到细胞膜）选材：人或其它哺乳动物成熟红细胞，动物细胞没有细胞壁，没有细胞核和众多细胞器。提纯方法：差速离心法细节：取材用的是新鲜红细胞稀释液（血液加适量生理盐水）二、与生活联系：细胞癌变过程中，细胞膜成分改变，产生甲胎蛋白（AFP），癌胚抗原（CEA）三、细胞壁植物：纤维素和果胶（原核生物：肽聚糖）作用：支持和保护四、细胞膜特性：结构特性：流动性举例：（变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌）功能特性：选择透过性举例：（腌制糖醋蒜，红墨水测定种子发芽率，判断种子胚、胚乳是否成活）五、细胞膜其它功能：维持细胞内环境稳定、分泌、吸收、识别、免疫第二节细胞器——系统内的分工合作分离各种细胞器的方法：差速离心法一、细胞器之间分工（1）双层膜叶绿体：进行光合作用，“能量转换站”，双层膜，分布在植物的叶肉细胞。线粒体：细胞进行有氧呼吸的主要场所。双层膜（内膜向内折叠形成脊），分布在动植物细胞体内。细胞核：（2）单层膜内质网：蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”，单层膜，动植物都有。高尔基体：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，单层膜，动植物都有，参与了植物细胞壁的形成。液泡：主要存在与植物细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。单层膜。溶酶体：内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，单层膜。（3）无膜核糖体：无膜，合成蛋白质的主要场所。中心体：动物和某些低等植物的细胞，由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关，无膜。光学显微镜能看到：细胞质，线粒体，叶绿体，液泡，细胞壁在细胞质中，除了细胞器外，还有呈胶质状态的细胞质基质。实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。材料：二、分泌蛋白的合成和运输有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用，这类蛋白叫分泌蛋白。如消化酶（催化作用）、抗体（免疫）和一部分激素（信息传递）核糖体内质网高尔基体细胞膜（合成肽链）（加工成蛋白质）（进一步加工）（囊泡与细胞膜融合，蛋白质释放）分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞器活细胞结构？答：附和在内质网的核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜内质网鼓出由膜形成的囊泡，包裹着要运输的蛋白质，离开内质网到达高尔基体，与高尔基体膜融合，成为高尔基体膜的一部分。三、生物膜系统1、概念：细胞膜、核膜，各种细胞器的膜共同组成的生物膜系统2、作用：使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递；为各种酶提供大量附着位点，是许多生化反应的场所；把各种细胞器分隔开，保证生命活动高效、有序进行。第三节：细胞核——系统的控制中心除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。细胞核控制着细胞的代谢和遗传，细胞核控制细胞的分裂、分化。a.细胞核的结构核膜（双层膜，把核内物质与细胞质分开）染色质（主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体）核仁（与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关）核孔（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）细胞分裂时，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质。染色质（分裂间期）和染色体（分裂时）是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。细胞核具有控制细胞代谢的功能。细胞既是生物体结构的基本单位，又是生物体代谢和遗传的基本单位。第四章细胞的物质输入和输出第一节物质跨膜运输的实例一、渗透作用（1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。（2）发生渗透作用的条件：①是具有半透膜②是半透膜两侧具有浓度差。二、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）1、动物细胞的吸水和失水外界溶液浓度细胞质浓度时,细胞吸水膨胀外界溶液浓度细胞质浓度时,细胞失水皱缩外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡2、植物细胞的吸水和失水植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。外界溶液浓度细胞液浓度时,细胞质壁分离。原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离下来，也就是逐渐发生了质壁分离。外界溶液浓度细胞液浓度时,细胞质壁分离复原外界溶液浓度=细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡中央液泡大小原生质层位置细胞大小蔗糖溶液变小脱离细胞壁基本不变清水逐渐恢复原来大小恢复原位基本不变1、质壁分离产生的条件：（1）具有大液泡（2）具有细胞壁（3）外界溶液浓度细胞液浓度2、质壁分离产生的原因：内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性外因：外界溶液浓度细胞液浓度1、植物吸水方式有两种：（1）吸帐作用（未形成液泡）如：干种子、根尖分生区（2）渗透作用(形成液泡)二、物质跨膜运输的其他实例1、对矿质元素的吸收逆相对含量梯度——主动运输对物质是否吸收以及吸收多少，都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。2、比较几组概念扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关）（如：O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动）渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透（如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小（如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等）3、选择透过性膜：细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。可以说细胞膜和其他生物膜都是选择性透过性膜，这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子不能通过。第二节生物膜的流动镶嵌模型一、对生物膜结构的探索历程膜是由脂质组成的。膜的主要成分是脂质和蛋白质。磷酸头部亲水，脂肪酸尾部疏水。罗伯特森→暗亮暗→蛋白质—脂质—蛋白质→静态统一结构桑格和尼克森提出流动镶嵌模型。细胞膜具有流动性。二、流动镶嵌模型的基本内容▲磷脂双分子层构成了膜的基本支架▲蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层▲磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动。是油般的流体，具有流动性。细胞膜的外表有一层糖蛋白（糖被）。细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂。组成：糖蛋白由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。作用：细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。第三节物质跨膜运输的方式一、被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。(1)自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞(2)协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散二、主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。逆浓度梯度的运输。保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排除代谢废物和有害物质。方向载体能量举例自由扩散高→低.不需要不需要水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素（水，气体小分子，脂溶性有机小分子，脂肪酸，胆固醇，性激素，维D）协助扩散高→低需要不需要葡萄糖进入红细胞主动运输低→高需要需要氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞三、大分子物质进出细胞的方式：胞吞、胞吐（如蛋白质，体现膜的流动性，需要消耗能量）练习题：1.蓝藻与人的口腔上皮细胞的之间最突出的区别是（）A.有无细胞壁B.有无叶绿素C.有无核膜D.有无核物质2.用显微镜观察人口腔上皮细胞时，正确的做法是（）A.下降镜筒时，眼睛始终注视着目镜B.换用高倍镜后，用细准焦螺旋调焦C.物像偏右下方需向左上方移动装片D.用低倍镜观察到物像后直接转换高倍镜观察3.下列关于组成细胞元素的叙述，错误．．（）A.由C构成的碳链是有机物的基本骨架B.Zn、Cu、Mn、B都属于微量元素C.动、植物细胞所含元素的种类差异很大D.Mg是合成叶绿素的必需元素4.下列关于核酸的叙述正确的是（）A.核酸分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两种B.其组成成分中含有核糖、碱基和磷酸C.两种核酸的差异组成体现在五碳糖和碱基上D.DNA与RNA均主要分布在细胞核中5.下列关于脂质功能的叙述，错误．．的是（）A.磷脂和胆固醇是构成细胞膜的重要成分B.脂肪能缓冲和减压、保护内脏器官C.脂质对生命活动均具有调节作用D.维生素D能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收6.下列有关细胞中水的叙述，错误．．的是（）A.水在细胞中以自由水和结合水两种形式存在B.种子晾晒过程中散失的水属于自由水C.细胞内的许多生化反应需要水的参与D.水是细胞内的良好溶剂，不是细胞的组成成分7.下列过程中依赖细胞膜的流动性才能完成的是（）A.白细胞吞噬病菌B.甲状腺细胞吸收碘离子C.水分子通过细胞膜D.台盼蓝不会使活的动物细胞着色8.下列关于细胞核的叙述中，错误．．的是（）A.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关B.细胞核控制着细胞的代谢和遗传C.核孔实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流D.染色质和染色体是不同物质在不同时期的两种存在状态9.下图为细胞膜的亚显微结构示意图，其中①②③④代表物质的运输方式，下列叙述错误．．的是()A图中甲构成了细胞膜的基本支架B.细胞间的识别与丙有着密切关系C.a物质通过细胞膜的方式是主动运输D.肌细胞通过③的运输方式吸收葡萄糖10.紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察到的正确图示是（）11.请据图回答下列问题：（1）在形成蛋白质的结构层次中，该化合物属于层次。（2）该化合物是由种氨基酸组成的，图中区别不同种类氨基酸的基团是（填字母）。（3）该化合物中含有个肽键。在形成该物质的过程中，相对分子质量减少了______。检测该物质通常用试剂。12.下面两图分别表示高等动、植物细胞的亚显微结构，请据图回答下列问题。（1）左图中具有选择透过性膜的结构有[]；右图细胞中有，而左图细胞中没有的细胞器是［］和［］。（2）若左图是具有分泌功能的细胞，与分泌蛋白的合成和分泌直接有关的细胞器分别是[]和[]；研究上述细胞的生命活动过程一般采用的研究方法是。（3）右图细胞中含有色素的细胞器有[]。细胞中易被碱性染料染成深色的结构是[]。（4）外来的信号分子作用于该细胞时，首先与细胞膜上的结合，引起该细胞原有的生理活动发生改变，这一过程体现了细胞膜的功能。答案：1——10、CBCCCDADDC11、（1）三肽（2）2；C、G（3）2；36；双缩脲12、（1）1、2、4、6；4、叶绿体；14、液泡（2）3、核糖体；6、高尔基体；同位素标记法（3）4、14；7、染色质（4）受体；进行细胞间的信息交流