学案分子与细胞4章Word格式.docx
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其他动物细胞的吸水和失水的原理与红细胞的一样。
2.植物细胞吸水与失水
(1)植物细胞与动物细胞的区别:
a.植物细胞的细胞壁是全透的,任何大分子、小分子、水都可以通过;
b.植物细胞内的液体环境主要指的是液泡内的细胞液;
c.植物细胞的细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质,称为原生质层。
问题:
水分进出细胞要经过原生质层。
原生质层是不是相当于一层半透膜呢?
植物细胞还有细胞壁,它对细胞的吸水和失水有没有影响呢?
(2)观看演示实验/动画演示:
植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
a.当细胞液的浓度<外界溶液的浓度时,细胞失水,发生___________________;
b.当细胞液的浓度>外界溶液的浓度时,细胞吸水,发生___________________;
二、物质跨膜运输的其他实例
细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程。
其他物质的跨膜运输是怎样的呢?
[资料分析]:
见P63
物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的,而且细胞对于物质的输入和输出有_________________。
可以说细胞膜与其他生物膜都是__________________,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、小分子和大分子则不能通过。
生物膜的这一特性,与细胞的生命活动密切相关,是活细胞的一个重要特征。
记忆节节清:
细胞膜的功能:
与外界分隔、控制物质进出、细胞间信息交流
渗透作用条件:
1.半透膜2.膜两侧存在浓度差
细胞的吸水和失水
动物细胞当外界浓度低于细胞质浓度,吸水膨胀甚至破裂;
(细胞膜相
当于半透膜)当外界浓度高于细胞质浓度时,失水皱缩
植物细胞当外界浓度高于细胞液浓度,失水发生质壁分离;
(原生质层相
当于半透膜)当外界浓度低于细胞液浓度,吸水发生质壁分离复原
结合其他实例,细胞对物质的输入和输出有选择性。
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
细胞液:
液泡内的液体
原生质层:
细胞膜、液泡膜、两层之间的细胞质
习题巩固:
1.干旱时,植株会萎蔫,这时植株内的细胞可能会出现下列哪种情况()
A.质壁分离
B.吸胀吸水
C.质壁分离复原
D.渗透吸水
2.发生质壁分离复原的植物细胞中,水分经过的结构依次是()
A.细胞膜、液泡膜、细胞质、细胞壁
B.细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜
C.液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁
D.细胞壁、细胞膜、液泡膜、细胞质
3.人红细胞的渗透压与x浓度的食盐水相当,而浸在y浓度食盐水中的红细胞破裂;
浸在z浓度食盐水中的红细胞收缩。
则这三种食盐水的浓度大小依次是()
A.x>y>z
B.y>x>z
C.z>y>x
D.z>x>y
4.有关原生质层的下列叙述中,正确的是()
A.去掉细胞壁的植物裸露细胞是原生质层
B.原生质层包括细胞膜、液泡膜及两者之间的原生质
C.原生质层包括细胞膜、细胞质及细胞核
D.组成原生质层的主要生命物质是蛋白质和核酸
5.将人体血液放置于9%食盐溶液中制成装片后,用显微镜观察,可以发现血细胞呈现()
A.质壁分离
B.正常状态
C.细胞膜破坏
D.细胞皱缩
6.细胞膜的生理特性是()
A.具有一定的流动性
B.有保护内部的作用
C.一种半透膜
D.一种选择透过性膜
7.下列哪项不是发生质壁分离的必备条件()
A.细胞壁与原生质层的伸缩性不同
B.液泡的有无
C.原生质层两侧的溶液具有浓度差
D.细胞核的大小
8.将紫色萝卜的块根切成小块放入清水中,水的颜色无明显变化,若进行加温,随着水温的升高,水的颜色逐渐变深,分析其原因是( )
A.细胞壁在高温中受到破坏
B.生物膜在高温时失去了选择透过性
C.高温使花青素的溶解度加大
D.高温使细胞内形成有色物质
9.在做质壁分离和复原实验时,将复原后的植物细胞置于清水中,植物细胞也不会再吸水了;
可当把因失水皱缩的红细胞置于清水中时,红细胞复原后会因继续吸水而涨破。
产生这种现象的原因是( )
A.植物细胞的细胞膜比动物细胞坚韧
B.植物细胞有液泡,红细胞没有
C.植物细胞能对吸水进行调节
D.植物细胞有细胞壁,红细胞没有
10.植物细胞的质壁分离过程中,与细胞壁分离的是( )
A.细胞核B.原生质层C.细胞质D.液泡膜
11. 当根尖成熟区表皮细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度时,水分子的运动情况是( )
A.水分子只进不出
B.水分子只出不进
C.单位时间内进入细胞的水分子数多于从细胞中出来的水分子数
D.单位时间内从细胞内出来的水分子数多于进入细胞的水分子数
12.植物细胞失水时产生质壁分离现象的是___________________和__________________逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。
13.活细胞吸水或失水的多少取决于___________________。
植物细胞的原生质层由___________________、___________________和___________________三层构成。
14. 植物细胞的原生质层相当于一层____________膜。
当_____________浓度小于外界溶液浓度时,细胞壁和原生质层发生分离,此现象称为_____________。
发生分离的细胞,当_____________浓度小于外界溶液浓度时,细胞壁和原生质层慢慢恢复成原来的状态,此现象称为_____________。
15. 物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的,而且细胞对于物质的输入和输出有选择性。
可以说细胞膜和其他生物膜都是___________________。
知识拓展:
半透膜与选择透过性膜
半透膜是指某些物质可以透过,而另一些物质不能透过的多孔性的薄膜。
它往往是只能让小分子物质透过,大分子物质则不能透过,不具有选择性,不是生物膜。
选择透过性膜是指水分子能自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的生物膜。
如细胞膜、液泡膜和原生质层。
这些膜具有的选择透过性的根本原因在于这些膜上具有运载不同物质的载体。
不同的植物对同种离子的吸收量不同,相同的植物对不同种离子的吸收量不同,都证明了细胞膜具有选择透过性。
当细胞死亡后,膜的选择透过性便消失,从而说明了选择透过性膜是具有生物活性的。
所以可以说,选择透过膜是功能完善的一类半透膜。
4.2节生物膜的流动镶嵌模型
(1)简述生物膜的结构
(2)探讨在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步所起的作用
(3)探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点
尝试提出问题,作出假设
探讨在建立生物模型的过程中,实验技术的进步所起的作用
流动镶嵌模型的基本内容。
探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。
从物质的跨膜运输的实例可以看出,生物膜对于物质进出细胞是有选择性的。
为什么生物膜能够控制物质的进出?
这与生物膜的结构有什么关系?
当年科学家正是怀着对物质跨膜运输现象产生的疑问,开始探索生物膜结构的。
一、对生物膜结构的探索历程
1、细胞膜的组成成分是什么?
19世纪末,欧文发现细胞膜对不同的物质的通透性不一样:
凡是可以溶于脂质的物质,比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。
提出膜是由__________组成的。
2、欧文的推论是否正确呢?
膜中除含脂质外,还有没有其它成分呢?
科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。
化学分析表明:
膜的主要成分是__________和______________。
3、脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢?
1925年,两位荷兰科学家用_______从人的红细胞中提取脂质,在空气——水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为红细胞表面的2倍。
由此得出结论:
细胞膜的中的脂质分子的排列是__________________________.
4、蛋白质在脂双层的什么位置?
(1)20世纪40年代曾有科学家推测_________________________________。
直到50世纪,_____________,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜的清晰的___________________-的三层结构,他提出的生物模型是________________________________________________。
他把生物膜描述为________的统一结构。
(2)20世纪60年代以后,科学家对________________的观点提出了质疑。
随着新技术的运用,科学家发现膜蛋白在细胞膜的位置_____________________________________.
5、有什么证据证明细胞的物质是不断运动的呢?
1970年,科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的___________,用红色荧光的染料标记人细胞表面的____________,将小鼠细胞和人的细胞___________。
刚融合时,融合细胞______________________________________,在37下经过40分钟,两种颜色的荧光_______。
这一实验及相关的其他实验证据表明_______________________________。
6、在新的观察和实验的基础上提出了新的生物模型,现在为大多数人所接受的模型是1972年__________和__________提出的_______________________。
二、流动镶嵌模型的基本内容
1、内容:
流动镶嵌模型认为:
____________________构成了膜的基本支架,这个支架__________。
磷脂双分子层是______________________,具有__________。
蛋白质分子有的____________、有的__________________,有的________________________。
大多数蛋白质也是可以_____________。
2、特点
(1)膜的不对称性和不均匀性
(2)膜结构的流动性
(3)膜的功能由蛋白质与蛋白质、蛋白质与脂质、脂质与脂质相互作用实现的。
3、在细胞膜的外表,有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的_________,叫做_______。
它在细胞生命活动中具有重要的功能,尤其是与___________有密切的关系。
除此之外,细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的_______。
1、对生物膜结构的探索历程
欧文顿:
膜是由脂质组成的
20世纪初:
膜的主要成分是脂质和蛋白质1972年,桑格和
1925年:
脂质为连续的两层尼克森提出:
流动
1959年:
三层结构,静态的统一结构镶嵌模型
1970年:
细胞膜具有流动性
2、流动镶嵌模型的主要内容:
基本支架:
磷脂双分子层,蛋白质分子镶、嵌、横跨在双分则层上。
磷脂分子、蛋白质都可以运动,因此,细胞膜具流动性。
膜上的糖与蛋白质的结合称糖蛋白,用于细胞间识别
1、下列物质中,容易通过细胞膜的是()
A、淀粉
B、甘油
C、蛋白质
D、糖类
2、脂类物质能优先通过细胞膜是因为()
A、细胞膜以磷脂双分子层为基架
B、细胞膜上有搬运脂类物质的蛋白质
C、细胞膜上有糖蛋白
D、磷脂分子和蛋白质分子大多可以运动
3、细胞膜的结构成分是()
A、蛋白质和脂肪
B、蛋白质和磷脂
C、葡萄糖和蛋白质
D、磷酸和蛋白质
4、提出生物膜流动镶嵌模型的科学家是()
A、欧文顿
B、罗伯特森
C、桑格和尼克森
D、施旺和施莱登
5、细胞膜磷脂双分子层中,镶嵌的蛋白质分子分布在()
A、仅在细胞内
B、仅在两层之间
C、仅在内表面与上表面
D、两层之间、内表面与外表面
6、细胞膜的结构特点是()
A、具有一定的流动性
B、又保护内部的作用
C、一种半透膜
D、是一种选择性透过膜
7、从小鼠的荧光实验的过程和现象中,我们可以得出细胞膜()
A、含有蛋白质和脂质
B、含有磷脂双分子层
C、有流动性
D、容易染色而发光
8、白细胞吞噬绿脓杆菌利用细胞膜的()
A、选择透过性
B、具有磷脂双分子层
C、保护功能
D、具有流动性
9、对细胞膜的选择透过性起主要作用的物质是()
A、糖类
B、蛋白质
C、磷脂
D、水
10、变形虫的任何部位都能伸出伪足,人体某些白细胞能吞噬细菌。
这些生理过程的完成都依赖于细胞的()
A、选择透过性
B、一定的流动性
C、被动运输
D、主动运输
11、下面有选择透过性作用的是哪一组细胞()
①食用的糖醋蒜的细胞②蚕豆叶的表皮细胞③植物的根毛细胞
④人口腔上皮细胞⑤用盐酸解离的洋葱根尖细胞
A、①②③B、②③⑤
C、①④⑤D、②③④
12、有人发现,在一定温度条件下,细胞膜中的脂质分子均垂直排列于膜表面。
当温度上升到一定程度时,细胞膜的脂质分子有75%排列不整齐。
细胞膜厚度减小,而膜表面积扩大,膜对离子和分子的通透性提高。
对于膜上述的变化,合理的解释是___________________________________________________________。
13、根据细胞膜的结构和功能,分析完成下列问题:
(1)1885年在研究各种未受精卵细胞的透性时,发现脂溶性物质容易透过细胞膜,不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。
这表明组成细胞膜的主要成分中有______________
(2)1925年,两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气——水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为红细胞表面的2倍。
由此认为细胞膜由______________________组成
(3)1970年,科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质,用红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质,将小鼠细胞和人的细胞融合。
将这两种细胞融合成一个细胞时,开始时一半呈绿色,另一半呈红色,在37下经过40分钟,两种颜色的荧光均匀分布在细胞的表面。
这个实验说明________________________________________________________。
原因是_____________________________________________________________。
4.3物质跨膜的方式
1.说明物质进出细胞的方式
2.进行图表数据的解决
1.物质进出细胞的方式
1.主动运输
“问题探讨”对比不同物质通过不含蛋白质的人工脂双层的结果,发现不同物质的跨膜运输方式不同,物质的跨膜运输具备一定的条件才可以。
那么,这些物质的跨膜运输方式必须具备什么条件才实现的呢?
同学们先自学课本P70~P72。
二、物质的跨膜运输的方式:
1.被动运输
扩散:
一种物质的分子从相对高浓度区域移动到低浓度区域
自由扩散:
协助扩散:
被动运输时,虽然不需要消耗能量,但是需要膜两侧的___________。
观察P71表4-1,思考:
为什么细胞中某些离子浓度比生活环境中的高出很多倍,这些离子还可以进入。
这些离子为什么能逆浓度梯度运输?
2.主动运输:
主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收___________________,排出____________________________________。
对比以上三种运输方式,总结如下:
运输方式
运输方向(浓度梯度)
是否需要
载体
是否需能
运输物质
三、小结
__________________________等物质能通过扩散进出细胞,称自由扩散。
__________________________等物质需________________,称协助扩散。
___________________________等物质从________一侧运输到________一侧,需要__________的协助,同时还需要消耗______________________________,称主动运输。
物质从相对高浓度区移动到低浓度区
被
动
运
输
自由扩散
高低
否
甘油、苯、乙醇
H2OCO2O2
协助扩散
是
离子、
葡萄糖进入红细胞
主动运输
低高
离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞、小分子
主动运输的意义:
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,排除代谢废物和对细胞有害的物质。
1.红细胞吸收下列物质时,需消耗能量的是()
A.K+B.葡萄糖C.水D.氧气
2.海带细胞中碘的浓度比海水中高出许多,其原因是()
A.海水中碘的含量高B.海带细胞膜为全透性
C.碘的通透性强D.海带细胞膜上运输碘的载体多
3.下列物质中,通过自由扩散进入组织细胞的是()
A.K+和Na+B.氨基酸和葡萄糖C.氧气和二氧化碳D.甘油和脂肪酸
4.北方果树的根从土壤中吸收水分的方式是()
A.主动运输B.自由扩散C.协助扩散D.渗透吸水
5.下列哪项是主动运输的特点()
A.物质从低浓度一边到高浓度一边B.不需要载体,不需要能量
C.物质从高浓度一边到低浓度一边D.需要载体但不需要能量
6.物质进出细胞,需要载体蛋白的协助但不需要能量的运输方式,有关描述正确的是()
A.自由扩散B.协助扩散C.利用细胞膜的流动性D.利用细胞膜的识别功能
7.能保证细胞按照生命活动的需要吸收营养物质的主要方式是()
A.自由扩散B.内吞作用C.主动运输D.外排作用
8.小肠上皮细胞从肠腔中吸收葡萄糖的量主要取决于()
A.肠腔中葡萄糖的浓度B.细胞膜上载体的数量
C.线粒体呼吸作用的强度D.细胞内物质的浓度
9、下图是某种物质通过红细胞膜的示意图,请据图完成下列问题:
膜内
AA
膜外
A
B细胞膜B
ABB
能量
(1)这是那种运输方式?
______________。
其理由是______________________________
(2)B代表____________________
(3)你认为A可能是代表下列那种物质?
________________
(供选答案:
氧气、钠离子、钾离子)
第四章单元练习
一、选择题
1.细胞膜的结构特点是()
A.流动性B.保护作用
C.全透性D.选择透过性
2.细胞膜的生理特性是()
3.将萎蔫的萝卜放在清水中,萝卜细胞中的水分能够得到恢复的原因,属于()
A.主动吸水B.协助扩散
C.主动运输D.自由扩散
4.在“观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”实验中,用已经成熟的洋葱表皮细胞做实验材料,是因为这样的细胞具有()
A.伸缩性很小的细胞壁B.功能完善的细胞膜
C.能够流动的细胞质D.大而醒目的液泡
5.在处理污水时,人们设计出一种膜结构,将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,以降低有毒重金属对水的污染,这是模拟了生物膜的()
A.单纯扩散功能B.流动性
C.主动运输功能D.选择透过性
6.变形虫的运动和摄取食物,主要是依靠细胞膜的()
A.选择透过性B.一定的流动性
C.磷脂分子层D.镶嵌的蛋白质
7.下列现象中,属于渗透作用的是()
A.蔗糖放入水中,溶解后使水变甜B.新鲜萝卜放在清水中变硬
C.干大豆种子,没在水中逐渐胀大D.春天放在空气中的氯化钠的潮解
8.食醋中的醋酸分子是活细胞不选择的小分子物质,蔗糖是被选择的大分子物质,用醋酸和蔗糖可将鲜蒜制成糖醋蒜,是因为()
A.醋酸和蔗糖分子都存在于活细胞间隙中
B.醋酸和蔗糖分解后被细胞吸收
C.腌制时间长,两种物质缓慢渗入细胞中
D.醋酸杀死细胞,使细胞膜失去选择透过性
★9.异体器官移植手术往往很难成功,最大的障碍就是异体细胞间的排斥,这主要是由于细胞膜具有识别作用,这种生理功能的结构基础是()
A.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子组成
B.细胞膜的外表面有糖蛋白
C.细胞膜具有一定的流动性
D.细胞膜具有选择透过性
★10.在马铃薯中用打孔器打出两圆柱体块P和Q,P在蒸馏水中放1小时,Q在与马铃薯细胞液等渗的盐溶液中放1小时,将处理的圆柱体放回原来的孔,结果P不合适,但Q刚好合适,原因是()
A.P吸水膨胀,Q失水萎缩B.P失水萎缩,Q吸水膨胀
C.P吸水膨
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- 分子 细胞