《细胞的结构和功能》实验课说课稿

关键词: 实验课 细胞 能量 说课稿

《细胞的结构和功能》实验课说课稿(精选8篇)

篇1:《细胞的结构和功能》实验课说课稿

1、教学目标

在人教版高中课标教材《分子与细胞》(必修1)“第四章细胞的物质输入和输出”的“第1节物质跨膜运输的实例”中,安排了“植物细胞的吸水和失水”的活动课,并给出了一个实验设计的参考案例,这给师生提供了广阔的思维拓展空间:如实验中为什么要选择蔗糖作为实验材料?浓度为什么要确定为0.3g/mL蔗糖?能不能选用其他实验材料或试剂?等等,学生头脑中充满着一个又一个的“?”,随着“研究性学习”在各地中学的推行与普及,高中学生已经初步具备了基本的探究能力,因此,我对该活动确定了以下目标:

1)知识方面:

(1)了解植物细胞发生细胞质壁分离和复原的基本过程情况;

(2)理解植物细胞发生渗透作用的原理。

2)技能方面:

(1)初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法;

(2)培养“假设―实验―结论―应用”的基本科学探究能力。

3)态度情感方面:

(1)领悟科学探究思想方法,体念探究活动中的成功感,增强学科兴趣和自信心;

(2)培养尊重科学、事实求是的学风;

(3)培养交往合作能力。

2、教学重点

引导学生实施探究实验,确定实验的材料、试剂的种类与浓度,并进行应用创新。

3、教学难点

在探究实验过程中培养学生的实践能力和创新能力。

4、课前准备

(1)实验课前,教师要求学生复习渗透作用原理及其发生条件,并做好预习,理解实验原理,了解实验目的要求和方法步骤;

(2)材料器具:洋葱、黑藻;蔗糖、KNO3、清水;天平、显微镜、秒表及其他实验器材等。

5、教学方法

合作式探究教学法

6、教学过程(见下表)

学步骤及教学意图

(1)复习旧知识,激发学生探究欲望

(2)引导学生探究选择洋葱鳞片叶、黑藻叶作为实验材料的原因,目的是为学生顺利“作出假设或猜想”并进行创新提供帮助。

(3)教师引导学生分析哪些问题需要探讨,目的是培养学生提出探究问题的能力。

(4)学生实施探究活动,目的是培养学生科学探究能力、交往合作能力。其中教师有意提供了KNO3这一实验试剂,主要培养学生观察能力、发现问题、提出问题和尊重科学事实、实事求是的良好态度和学风。

(5)学生分析实验结果,各小组进行交流评估,目的是培养学生推理能力、批判思维能力、语言表达能力。

(6)进一步探索:测定细胞的渗透浓度,本步骤是前面探究活动的延伸,目的是培养学生应用创新能力。

(7)布置作业,目的是复习和巩固学习成果。

教师及学生活动:

教师提问:比较处在一定液体环境中的植物细胞与渗透装置,两者有哪些相似之处?若将一个成熟的植物细胞放置到较浓的溶液中,细胞液中的水分子将向细胞的哪一侧运动?而如果细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性,将会出现什么有趣现象?

学生思考、回答。

教师提问:虽然植物细胞的细胞壁容易观察,但一般植物细胞的原生质层是透明的,若要成功观察植物细胞的原生质层除非……

学生思考、回答。

教师:ppt上的图片展示洋葱鳞片叶细胞的结构。

学生在显微镜下观察洋葱鳞片叶细胞的结构,理解作为实验材料的优点。

教师:图片展示黑藻叶细胞的结构。

学生在显微镜下观察黑藻叶细胞的结构,进一步思考黑藻用作实验材料的可行性。

教师提问:教材中为什么要选择0。3g/mL的蔗糖溶液作实验?

学生思考、讨论、假设,提出探究问题,如洋葱鳞片叶的表皮细胞在什么质量浓度范围内质壁分离?在什么质量浓度范围内不发生质壁分离?在什么质量浓度以上发生了质壁分离之后不能复原?

教师观摩学生实验,其中应格外注视使用了葡萄糖这一实验材料的探究小组,适时恰当地予以指导。看其是否能敏锐地观察到“质壁分离自动复原”这一事实,及能否真实的记录数据,并继续在下面的“分析实验结果,各小组进行交流评估”步骤中予以关注。

学生配制一系列不同浓度的蔗糖/KNO3溶液,分组实施探究活动,自己设计表格记录数据。

通过“质壁分离自动复原”这一事实认识到植物吸水与吸收矿质元素是一个相对独立的过程。

教师认真聆听学生发言,最后总结。

学生各研究小组进行交流,小组代表发言,各小组相互进行评估,交流心得(成功的经验、出现的问题及其改进的措施等)。

教师首先指出:引起50%左右的细胞发生初始质壁分离的浓度,称之为细胞液的等渗浓度。接着提问:怎样测定细胞的渗透浓度呢?

学生设计实验方案进行测定。

课外作业:

①在操作步骤(6)中如何更精确地测定细胞的渗透浓度?

②某植物细胞已经萎焉,如何判断其活性。

7、教学反思

(1)尽量为学生创造探究活动的机会。兴趣是动力之源,兴趣是成功之母。高中学生的自主独立意识已经相当强,教师应激发其产生强烈的学习兴趣。教师在进行教材规定的学生实验教学时,切不可简单局限于课本中的“条条框框”,教师应尽可能创造条件引导学生实施探究性实验活动。

(2)保护学生的自尊心,培育学生创造的激情。教师必须设置好探究历程的梯度,并且不能超出学生当前的认知结构和认知水平,并适时、恰当地给学生创新提供帮助,使其能享受成功喜悦,激发并能维持学生的创造热情。

(3)培养创新意识和创新精神。在探究性学习活动过程中,一方面应严格遵守教材理论,但不一定拘泥于课本。如本实验中教师有意提供了KNO3这一实验试剂,虽然实验结果与教材设计有所区别,但只要认真分析实验现象,就可以深化对植物细胞渗透吸(失)水原理的认识,并进一步理解植物吸水与吸收矿质元素是一个相对独立的过程,使知识实现升华。更为重要的是,本探究活动的设计突出了学生主动探究能力的培养力度,如观察能力、发现问题、提出问题和尊重科学事实、实事求是的科研态度和学风等,这对于学生日后独立进行科学探究活动十分有益。另一方面应将探究实验活动的成果予以适当拓展、延伸,进行应用创新活动。

篇2:《细胞的结构和功能》实验课说课稿

大家好,今天很高兴能够在这里跟各位老师一起探讨

高中生物教学,我今天说课的题目是高中生物《探究植物细胞的吸水和失水》。 接下来我就从说教材、说教法、说学法、说教学过程、设计反思等几个方面来说说这一节课。

一、说教材

1. 教材的地位和作用

《探究植物细胞的吸水和失水》是高中生物新课标人教版必修1第四章第一节的内容。它与第三章第一节细胞膜的结构功能有一定的联系,同时又为学生理解物质跨膜运输的特点和后面两节的学习起到铺垫作用。该实验是高中生物课程的第一个探究实验,第一次将科学探究独立提出学生在尝试提出问题、作出假设、设计实验等教学环节里体验科学探究的一般过程,掌握科学探究的思维方法,从而为完成后面各章节的探究活动打下基础。

2. 教学目标及确立的依据

依据新课程标准和考试说明的要求,确立如下教学目标:

(1)知识性目标:观察植物细胞吸水和失水现象,阐明其原理

(2)技能性目标:尝试提出问题,作出假设,设计实验,验证假设

(3)情感态度价值观:体验探究的一般过程,培养良好的探究性学习思维方法

3. 教学重点难点及确立的依据

通过对教材内容及对考试标准的研究,结合我校学生的情况,确定本节重难点为:

重点:阐明植物细胞吸水和失水原理

《探究植物细胞的吸水和失水》内容涉及到原生质层、质壁分离、质壁分离复原等概念,涵盖了本章节的所有知识点。学生理解其原理,就能掌握本节课的核心内容。因此它是本节教学内容的重点。

难点:尝试提出问题,作出假设,设计实验,验证假设

由于知识结构以及思维方法的限制学生对生活现象的观察、思考,以及进一步提出问题、作出假设、设计实验等方面会有一定的难度。因而我将其列为本节教学内容的难点。

心理学家、教育学家布鲁纳提出“知识的获得是一个主动的过程,学习者不应是信息的被动接受者,而应该是知识获取的主动参与者” ,但我们的学生缺乏主动发现问题和独立思考的能力,所以需要教师的引导和学生的合作学习,所以确定如下教法和学法:

二、说教法

1. 学生分析

高中阶段学生具备一定的知识水平,思维能力、学习能力也得到一定的发展。但在实验技能方面还相当欠缺,发现问题、分析问题、解决问题的探究思维还不成熟。

2. 教学策略

针对学生现有的水平,在教学过程中以问题驱动式展开探究,通过一个个有层次的问题,由浅到深一步步启发,从而激发学生的学习兴趣,诱导学生的探究思维,使学生主动思考,独立自主地进行探究。

3. 教学方法:层进设问法、讨论法、探究法

层进设问法,使学生容易开展科学探究,这也符合学生的认知规律。在探究过程中,让学生参与讨论,这样,既深化知识,又训练了学生的表达能力、交流能力,培养学生合作学习的能力。选用探究法教学适宜开展教学,能充分训练学生的观察能力、分析能力和创造性思维。

三、说学法

本节课以自主探究为主要学习方式,学生通过科学探究体验、获得知识技能,培养能力。故采用讨论学习法,发现性学习法。

四、说教学过程

我认为,一个能鼓舞自己的学生学习的`教师就是好教师。教师在教育上的成功就是要让学生在任何时候都不失掉信心,始终保持强烈的求知。如何才能激发起学生的这种强烈的学习愿望呢?我的教学过程是这样设计的:

1. 提出问题

提出问题,创设情境,从身边的生活现象进行科学探究,注重与现实生活的联系,即符合认知的一般规律,学生又有足够的思维空间,从而引导学生从已有的知识思考问题。

提问:从红细胞的吸水和失水我们得到什么启发?

学生发表自己的见解:植物细胞会失水和吸水。

学生思考:什么情况下吸水?什么情况下失水?

通过设问,讨论,刺激回忆,合理呈现,引导注意,培养学生的观察能力,发现问题的能力。

2. 作出假设

点拨学生对比动物植物细胞结构的异同,讨论红细胞吸水和失水条件与植物细胞吸水和失水条件。学生讨论,刺激回忆,巩固旧知识,训练学生综合思维。

进一步引导学生思考动物细胞膜与原生质层的异同,组织学生讨论,学生形成思路。

之后学生作出假设:原生质层是否相当于一层半透膜呢?

最后引导学生探究、讨论。培养学生分析问题的技能

3. 设计实验

指导学生思考:假设只是一种推测,要有证据验证。如何验证?

讨论、探究如何设计实验,但需要对学生进行点拨

点拨1应选择哪些材料进行实验呢?

学生讨论得出:材料应选用活的成熟植物细胞。如,紫色洋葱表皮细胞,黑藻,植物叶子、菊花花瓣细胞等等

点拨2用什么试剂可以达到细胞失水、吸水的效果

学生分析得出:蔗糖溶液,清水 ,其他的也可以

点拨3用什么方法观察实验现象?

学生思考:制作临时装片,用显微镜观察

预期结果:将会看到什么现象呢?

学生讨论得出:质壁分离和质壁分离复原

通过上述分析,指导学生开展实验设计。

学生设计实验

总结:以问题串的形式引导学生探究,让学生体验设计实验的方法步骤,训练学生分析问题的能力,培养学生严密的创造性思维

4. 进行试验

组织学生分组实验,两个学生一组,分组进行实验 。

通过实验,训练学生实验技能,培养学生合作能力

5. 分析结果,得出结论

学生代表汇报实验结果,引导学生对实验结果与预期对比,得出正确结论

学生对比分析实验结果与实验预期,得出实验结论

总结:通过学生对比分析,得出结论,培养学生综合分析的能力,独立自主解决问题的能力。

6. 表达交流

组织学生组间交流,体验实验成败

将探究的问题、过程、结果和结论与其他同学交流,并解决个别质疑问题

总结:通过讨论让学生进一步细化、内化。培养学生的表达能力,交流能力

7. 进一步探究

根据学生的实验,引导学生进行发散性思维,深入分析讨论实验设计、实验过程及结论,激发学生兴趣,引发更深入探究的。

本实验课通过问题串的形式引导学生进行自主探究,学生从中领悟科学探究的一般方法。综合使用层进设问法、讨论法、探究法等教学方法开展教学活动,训练了学生各项技能,培养学生多方面的能力。这落实了新课标倡导探究性学习、提高生物科学素养等理念。

五、设计反思

1.学生虽然在以前的学习中养成了一定的实验分析能力,但还远不成熟,是否能承担此节如此之多的分析过程?

2.讨论法固然可以面向全体学生,达到合作学习的目的,但班级个别学生会不会积极主动的参与讨论?

篇3:细胞的结构和功能

对上述试题进行具体统计,发现在众多考查内容中,真核细胞的各部分结构与功能,尤其是重点细胞器的结构、成分、功能,分泌蛋白的合成、运输、分泌过程以及遗传信息在传递和表达过程中各细胞器的分工协作是必考点,即考查的重中之重;原核细胞与真核细胞在结构和功能上的比较、细胞膜的信息交流功能、细胞核的结构与功能、细胞各部分结构的比较是常考点,备考时需重点复习。考查形式方面,一般以选择题为主,或在非选择题中以一至两个相对独立的小问题形式出现,分值较小,通常难度不大,但也可能出现在与现实生活或生产结合较为紧密的问题中,使试题的难度和学生的思维量有所上升。

二、考点要求和目标

注:“”表示2016年考纲中对知识内容要求掌握的程度即理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别,并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。

在具体的复习过程中,要特别注意以下三个方面:

1.细胞膜:除记忆细胞膜的主要成分和三大基本功能以外,还应该重点把握提取纯净细胞膜的实验方法。另外,还应掌握细胞膜的信息交流功能,注意其与体液调节部分的衔接。细胞膜作为生物膜,有其独特的结构和功能特点,流动镶嵌模型也是常考内容之一,物质进出细胞的方式也与细胞膜有关。

2.细胞器:通过列表比较的方法记忆各种细胞器的结构和功能,掌握各种细胞器之间的协作关系,从统一性上呈现分泌蛋白的分泌过程。

3.细胞核:区分原核细胞和真核细胞在核膜上的差异,理解核孔的功能及其与细胞功能的联系,记忆染色体和染色质的关系

三、核心知识架构

(一)知识脉络梳理

(二)细胞膜重点知识再关照

1.细胞膜的结构模式图(流动镶嵌模型):

上图中,B为磷脂双分子层,构成细胞膜的基本骨架(注:磷脂分子包括亲水的头部和疏水的尾部)。有些有机溶剂(如洗涤剂)能与细胞膜中的脂质相溶,破坏并溶解膜中的B部分,从而增加细胞膜的通透性,所以在DNA的粗提取实验中,若实验材料是植物细胞,则研磨前要加入一定量的洗涤剂。当细胞吸水膨胀时,B的厚度变小,说明B具有一定的流动性。A为蛋白质分子,可以不同方式嵌入、贯穿或附着在磷脂双分子层的表面;叶绿体和线粒体等细胞器中均有此结构,但执行的具体功能有很大差异(前者为光合作用,后者为有氧呼吸),其原因是蛋白质的种类不同。

2.细胞膜的三种成分:脂质、蛋白质、糖类;细胞膜的主要成分(两种):脂质和蛋白质,其中脂质含量最高。

3.根据细胞膜的成分组成,推知细胞膜的元素组成:脂质一般含C、H、O,其中,磷脂还含P;蛋白质含C、H、O、N;糖类含C、H、O。综上所述,细胞膜以及其他生物膜的元素组成为C、H、O、N、P。

4.区分细胞膜内外侧的依据:糖蛋白所在位置。有糖蛋白的一侧为外侧,没有糖蛋白的一侧为内侧。

5.细胞膜功能的复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量有关。多细胞生物体内的一个细胞,其膜上蛋白质的种类和数量低于单细胞生物细胞膜上蛋白质的种类和数量,其原因是单细胞生物也能完成多细胞生物整个个体所完成的活动,故单细胞生物的生物膜功能更加复杂。

6.细胞膜的结构特点:具有一定的流动性。

(1)原因:构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子大多数是可以运动的。

(2)意义:物质运输、细胞识别、细胞融合以及细胞表面受体接受信息的调节等均与之相关。

7.细胞膜的成分与通透性不是一成不变的。例如,衰老细胞的细胞膜,其通透性会有所下降;癌变的细胞,其细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移。

(三)细胞器重点知识再关照

1.若某种细胞器或细胞结构本来存在于某类细胞中,则该类细胞缺失这些结构后就不能完成相应的生理活动。

例如,(1)没有线粒体的真核细胞不能进行有氧呼吸——蛔虫体细胞中没有线粒体,只能进行无氧呼吸;(2)叶绿体存在于多数绿色植物的叶肉细胞中,少数植物没有叶绿体,不能进行光合作用,只能营寄生生活,如菟丝子。此外,同一绿色植物的所有细胞中并非都含有叶绿体,如根尖分生区细胞无叶绿体,成熟区等不见光的部位也无叶绿体,均不能进行光合作用。

2.若某类生物细胞内原本就不存在某些细胞结构,则相应的功能可由其他途径代替。

例如,(1)硝化细菌没有线粒体,但可进行有氧呼吸;(2)蓝藻没有叶绿体,但可进行光合作用,上述两个过程都是在细胞膜上进行的。此外,线粒体只是进行有氧呼吸的主要场所,并非唯一场所。判断细胞能否进行有氧呼吸的依据不是线粒体的有无,而是细胞中有无与有氧呼吸相关的酶。

3.常见错误:

(1)没有叶绿体或大液泡的细胞一定是动物细胞(反例:根尖分生区细胞);(2)没有叶绿体或光合色素的细胞不能将无机物合成有机物(反例:可进行化能合成作用的硝化细菌)。

(四)生物膜系统

1.知识储备:

(1)生物膜系统的组成:

(1)细胞膜:单层,细胞的外界膜。

(2)核膜:双层,具核孔,细胞核的外界膜。

(3)细胞器膜:

a.具双层膜的细胞器:叶绿体、线粒体;

b.具单层膜的细胞器:内质网、高尔基体、液泡、溶酶体。

(2)在化学组成上的联系:

(1)相似性:各种生物膜的化学组成大致相同,都主要由脂质和蛋白质组成。

(2)特异性:不同生物膜的功能不同,组成成分的含量也有所差异。例如,与细胞识别有关的细胞膜上糖类含量较高;线粒体内膜与外膜相比,内膜的蛋白质含量较高(其原因是内膜上含有与有氧呼吸第三阶段相关的酶)。

(3)在结构上的联系:

(1)各种生物膜都由磷脂双分子层构成基本支架,蛋白质分子分布其中,具有流动性。

(2)在结构上具有一定的连续性,如下图所示:

(4)在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、加工、运输为例):

(五)细胞核基础知识再梳理

1.实验分析:

2.结构:由核膜、核仁、染色质等组成。

细胞核是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心,但不是细胞代谢的中心,细胞代谢的中心在细胞质。核膜上有多种酶。核仁的数量及大小与细胞代谢的强度有关。一般来说,细胞代谢越旺盛、蛋白质合成量越大的细胞,核孔数量越多,核仁也越大。在细胞有丝分裂的过程中,核仁周期性地消失(前期)和重建(末期)。核糖体中的RNA来自核仁。

3.染色质和染色体是同一物质在细胞分裂不同时期的两种存在形式,二者成分完全相同。

特别注意:(1)一个细胞一般只有一个细胞核,但没有细胞核的细胞并非一定是原核细胞,有些特化的真核细胞在发育过程中失去细胞核,如哺乳动物和人的成熟红细胞、植物的筛管细胞;(2)有些细胞不只具有一个细胞核,如双小核草履虫有两个细胞核,人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个;(3)并非所有的成熟红细胞中都没有细胞核。只有哺乳动物的成熟红细胞中没有细胞核,鸟类、两栖类等动物的成熟红细胞中都有细胞核;(4)在细胞分裂过程中,细胞核在前期解体(核膜、核仁消失,染色质变为染色体),末期重建。

(六)细胞是一个统一的整体

1.从结构上看:

(1)细胞核与细胞质通过核孔相连;

(2)核膜、细胞器膜、细胞膜等相互连接构成完整的生物膜系统;

(3)内质网膜、高尔基体膜、细胞膜可通过囊泡相互转化。

2.从功能上看:不同的细胞结构虽有不同的生理功能,但细胞内各部分之间相互联系、分工合作、协调一致,共同完成各项生命活动,如分泌蛋白的合成与分泌就是在核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜等结构的相互配合下协调完成的。

3.从调控上看:细胞核是代谢的调控中心。细胞核内的DNA通过控制蛋白质等物质的合成,进而调控细胞内的生命活动。

4.从细胞核与细胞质的关系上看:

(1)细胞质为细胞核提供生命活动所需的物质和能量,因此,细胞核不能脱离细胞质而独立生存。

(2)细胞核为细胞质内蛋白质的合成提供信使RNA模板,因此,细胞质不能脱离细胞核而长期独立生存。

(3)细胞核与细胞质是相互依存、不可分割,细胞只有保证其完整性,才能完成各项正常的生命活动。

(七)原核细胞与真核细胞的比较

四、高考经典扫描

命题角度(一)结合不同类型的细胞结构,考查各细胞器的存在、结构、组成与功能

例(2016·全国新课标Ⅰ卷)下列与细胞相关的叙述,正确的是()

A.核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器

B.酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸

C.蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程

D.在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP

【解析】核糖体没有膜结构,A项错误;蓝藻为原核生物,无线粒体,C项错误;叶绿体中进行的光反应可产生ATP,D项错误。

【答案】B

【易错点拨】(1)题中涉及三类细胞,即原核细胞、真菌细胞、绿色植物细胞,三者结构既有相同点,也有些许不同点,容易混淆。(2)误认为核糖体有膜结构。(3)误认为能进行有氧呼吸的细胞一定有线粒体。

【拓展】有关细胞器考点的归纳比较

说明:

(1)植物细胞特有的细胞结构:细胞壁、叶绿体、液泡,其中一定具有的是细胞壁。

(2)具双层膜的细胞结构:线粒体、叶绿体、细胞核。

(3)能产生ATP的细胞结构:细胞质基质、线粒体、叶绿体。

(4)与蛋白质的合成、分泌有关的细胞结构:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜。

(5)能发生碱基互补配对行为的细胞结构:线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核。

命题角度(二)以实验设计题为背景,全面考查对细胞的观察及其形态结构和功能

例(2016·江苏卷)下列实验都需要使用光学显微镜进行观察,有关实验现象描述合理的是()

A.实验(1)B.实验(2)

C.实验(3)D.实验(4)

【解析】观察植物细胞的质壁分离和复原时,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡占细胞体积的绝大部分,呈紫色;不同细胞的细胞液浓度不同,质壁分离的位置、程度并不一致,A项正确;用光学显微镜观察多种多样的细胞时,不能观察到核糖体,B项错误;观察细胞的有丝分裂时,洋葱根尖分生区细胞分裂较为旺盛,且观察到的间期细胞数目最多,但此时染色体的形态并不清晰可见,C项错误;线粒体需染色后才能观察到其清晰的形态,D项错误。

【答案】A

【易错点拨】(1)光学显微镜由于放大倍数有限,可观察到的细胞器必须是有颜色或经染色的。(2)洋葱根尖分生区细胞有丝分裂较为旺盛,且处于分裂间期的细胞数目最多。

【拓展】1.植物细胞与动物细胞的区别:

注意:高等植物的细胞中不一定都有叶绿体、液泡,但一定都有细胞壁;低等植物的细胞中还存在中心体。因此,动植物细胞最根本的区别是细胞壁的有无。

2.真核与原核细胞图像的判断:

(1)图像中有核膜——真核细胞;

(2)图像中无核膜——原核细胞。

3.动植物细胞图像的判断:

(1)图像中有核膜、中心体:

(1)无细胞壁(叶绿体、大液泡)——动物细胞;

(2)有细胞壁(液泡)——植物细胞。

说明:误认为具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。细菌与真菌的细胞也有细胞壁,但其细胞壁的组成成分有所差异。

(2)图像中无中心体,但有细胞壁、叶绿体、液泡——高等植物细胞。

4.显微、亚显微图像的判断:

(1)图像中未显示出细胞器的内部结构——光学显微镜下的显微结构图;

(2)图像中显示出细胞器的内部结构——电子显微镜下的亚显微结构图。

5.真核与原核细胞的共性:

(1)化学组成基本相同——组成元素基本一致,化合物种类相似;

(2)均有细胞膜、细胞质,均以DNA作为遗传物质;

(3)细胞内均含有与呼吸作用有关的酶;

(4)均以ATP作为唯一的直接能源物质;

(5)细胞的增殖方式均为细胞分裂;

(6)共用一套完全相同的密码子。

命题角度(三)细胞膜的专项考查

例(2016·全国新课标Ⅲ卷)下列有关细胞膜的叙述,正确的是()

A.细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的

B.细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同

C.分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象

D.膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的

【解析】细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的,A项错误;题中三种膜的功能不同,膜中蛋白质的功能也不同,B项错误;分泌蛋白分泌到细胞外的过程属于胞吐过程,体现了膜脂的流动性,C项正确;磷脂分子中不含胆固醇,D项错误。

【答案】C

【易错点拨】(1)不能充分认识生物体结构和功能相适应这一基本原则。不同种类的生物膜,因其功能的差异,组成膜的化学成分及含量也不完全相同,如细胞膜上有识别作用的糖蛋白,线粒体内膜上含有与有氧呼吸有关的酶等。(2)不是所有细胞的细胞膜上都含胆固醇,植物的细胞膜上一般不含胆固醇。

【拓展】1.细胞结构与功能的深度理解(以线粒体为例):

(1)因动物细胞能量代谢水平高于植物细胞,故动物细胞的线粒体含量高于植物细胞。

(2)同一动物不同部位的线粒体含量不同。肾小管、心肌、肝脏等代谢旺盛的部位,线粒体含量较高。

2.细胞的结构与功能高度统一的六个典例:

(1)具有分泌功能的细胞往往有很多突起,以增大表面积,提高分泌效率,且细胞中内质网与高尔基体的含量较高。

(2)哺乳动物的红细胞呈两面凹的圆饼状,体积小,相对表面积大,有利于提高氧气和二氧化碳的交换效率。

(3)代谢旺盛的细胞中,自由水含量高,线粒体、核糖体等细胞器的含量较高。

(4)癌细胞形态结构发生改变,细胞膜上的糖蛋白含量减少,使癌细胞间的黏着性降低,易于扩散和转移。

(5)哺乳动物的成熟精子中细胞质较少,有利于精子运动。

(6)小肠绒毛上皮细胞内有大量的线粒体,有助于物质运输的能量供应

命题角度(四)考查膜蛋白的分布与功能

例(2014·福建卷)细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图示中,可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是()

【解析】血红蛋白存在于红细胞内,不是在细胞膜上,A项错误;抗原对T淋巴细胞来说是信号分子,通过T淋巴细胞膜上的受体来接受,而不是抗体,B项错误;受体具有特异性,胰高血糖素应作用于胰岛B细胞上的胰高血糖素受体,而不是胰岛素受体,C项错误;骨骼肌作为反射弧中的效应器,骨骼肌细胞上有接受神经递质的受体,同时葡萄糖进入细胞也需要载体协助,D项正确。

【答案】D

【易错点拨】(1)信号物质与靶细胞表面受体的结合具有特异性。(2)并非所有物质的运输都需要载体的协助。

【拓展】1.生物膜的成分、结构与功能的关系:

2.生物膜的功能特点——选择透过性:

(1)表现:水分子可自由通过,离子或小分子可选择性地通过,其他离子、小分子等物质则不能通过。

3.生物膜流动性与选择透过性的关系:

(1)区别:流动性是生物膜的结构特点,选择透过性是生物膜的功能特点。

(2)联系:流动性是选择透过性的基础,只有膜具有流动性,才能表现出其选择透过性。

命题角度(五)综合学科内知识,全面考查分泌蛋白的相关内容

例(2015·江苏卷)下图为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图。请回答下列问题:

(1)图中双层膜包被的细胞器有_________(填序号)。

(2)若该细胞为人的浆细胞,细胞内抗体蛋白的合成场所有___________(填序号),合成后通过_________运输到___________(填序号)中进一步加工。

(3)新转录产生的mRNA经一系列加工后穿过细胞核上的_________转运到细胞质中,该结构对转运的物质具有__________性。

(4)若合成的蛋白质为丙酮酸脱氢酶,推测该酶将被转运到____________(填序号)发挥作用。

【解析】本题借助细胞的结构,考查翻译(蛋白质的合成,图中有两种核糖体,两条m RNA,合成两种类型的蛋白质)→加工(先初步加工,后进一步加工)→运输→分泌的过程,并且与遗传学及代谢的相关知识进行了学科内综合。其中,进入结构(4)(5)的是胞内蛋白,该蛋白是与有氧呼吸和光合作用相关的两类酶,分泌到细胞外的是在(3)中进一步加工成熟后的蛋白质。

【答案】(1)(4)(5)(2)(1)(2)囊泡(3)(3)核孔选择(4)(4)

【易错点拨】本题的易错点是学生不会联系图像中蛋白质的去处,不理解图示过程。针对本题可总结为:一类蛋白质进入细胞器,属胞内蛋白,另一类蛋白质分泌到膜外,属分泌蛋白;一种核糖体附着在内质网上,另一种核糖体处于游离状态。

【拓展】对分泌蛋白的合成、加工、运输及分泌的研究

1.相关能力点:

两图都是考查分泌蛋白时常出现的图像,A图表示细胞局部,B图表示完整细胞。

能力点(1):首先从图中甄别出相应的结构,并牢记各结构在相关过程中的分工及作用。

能力点(2):B图中(7)代表分泌蛋白。常见的分泌蛋白有消化酶、抗体、蛋白质类激素(胰岛素、生长激素等)、血浆蛋白等,不属于分泌蛋白的有血红蛋白、载体、呼吸酶等。

能力点(3):B图中(7)进出细胞的方式为胞吐,该过程体现了细胞膜的流动性。

特别注意:分泌蛋白是以囊泡的形式转移到细胞外的,没有跨过生物膜,即通过了0层生物膜。

能力点(4):该过程的研究方法为同位素标记法。3H标记的亮氨酸,最早出现在A图中(2)或B图中(1)。且该过程需要线粒体提供能量。注意转移方向和途径的先后顺序。

2.技能储备:

上图表示放射性元素标记某种氨基酸,追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况。图中不仅表示了放射性元素出现的先后顺序,而且还表示了某种结构中放射性元素的含量变化。

3.解答此类题目时,应明确以下几点:

(1)放射性元素出现的先后顺序:内质网上的核糖体→附着有核糖体的内质网→囊泡→高尔基体→分泌小泡(囊泡)→细胞膜→细胞外。

(2)膜面积的变化规律:内质网、高尔基体、细胞膜膜面积的变化情况依次为减小、基本不变、增大。

命题角度(六)以生物膜结构的不同图解为背景,综合考查生物膜系统

例(2014·江苏卷)生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1~3表示三种生物膜的结构及其所发生的部分生理过程。请回答下列问题:

(1)图1表示的生理过程是_________,其主要的生理意义在于______________。

(2)图2中存在三种信号分子,但只有一种信号分子能与其受体蛋白结合,这说明___________;若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素,那么靶器官是____________。

(3)图3中ATP参与的主要生理过程是_____________。

(4)叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图_____________(填图序)中的膜结构。

(5)图1~3中生物膜的功能不同,从生物膜的组成成分分析,其主要原因是_____________。

(6)图1~3说明生物膜具有的功能有____________(写出3项)。

【解析】(1)通过图1中2H++1/2O2→H2O且此过程产生ATP可知,该过程为发生在线粒体内膜上的有氧呼吸第三阶段,合成的ATP为生命活动供能。(2)一种受体只能与特定的信号分子结合,说明受体蛋白具有特异性。促甲状腺激素释放激素作用的靶器官为垂体,促进垂体合成和分泌促甲状腺激素。(3)图3通过光能合成ATP为光合作用的光反应阶段,合成的ATP用于暗反应中C3的还原。(4)光合作用是叶肉细胞特有的,有氧呼吸第三阶段和生物膜的信息交流是叶肉细胞和人体肝脏细胞共有的,所以叶肉细胞与肝细胞都有的膜结构是图1和图2。(5)生物膜主要由蛋白质和磷脂组成,而生物膜主要的功能活动由蛋白质来参与完成,所以生物膜功能不同的原因是含有的蛋白质不同。(6)通过图1和图3可看出,生物膜具有跨膜运输和能量转换功能,通过图2可看出,生物膜具有信息交流功能。

【答案】(1)有氧呼吸第三阶段为生命活动供能(2)受体蛋白具有特异性垂体(3)暗反应(4)1和图2(5)含有的蛋白质不同(6)跨膜运输、信息交流、能量转换等

【易错点拨】三种生物膜的结构非常相似,应准确辨别三种膜的类型及其功能。图1与图3中都有ATP的合成与消耗,但其能量来源分别是有氧呼吸第三阶段和光能,且消耗的ATP分别用于物质的跨膜运输和光合作用暗反应。图2是细胞分泌的信号物质与受体结合的典型图例,从而定位为细胞间的信息交流。

【拓展】关于生物膜系统的组成、作用及其联系的再认识

真核细胞才有生物膜系统,原核细胞只有细胞膜,因而没有生物膜系统。参照上图,组成生物膜系统的三要素为细胞膜、核膜、细胞器膜(此外,还有少数的囊泡膜),分别对应上图中的c、a、b。由于b包含的种类较多,故b是细胞器膜;生物大分子离开细胞时经过c,故c为细胞膜;m上发生光反应,故m是叶绿体中的类囊体薄膜;e中能合成ATP,故e是线粒体;f是内质网,h是高尔基体,g是囊泡,s是溶酶体。

五、强化训练

1.下列关于蓝藻细胞结构和功能的叙述,错误的是()

A.细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂,具有选择透过性

B.仅含有核糖体一种细胞器,能够合成蛋白质

C.含有与光合作用有关的酶和色素,能进行光合作用

D.拟核中有核膜无核仁,可以进行有丝分裂

2.下列关于真核细胞结构的叙述,正确的是()

A.线粒体内膜上蛋白质和脂质的比值小于外膜

B.由RNA和蛋白质组成的核糖体具有特定的空间结构

C.在叶绿体中产生的ATP主要用于主动运输等过程

D.高尔基体是细胞内蛋白质合成、加工和运输的场所

3.不能体现“细胞的结构与功能相适应”的叙述是()

A.磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,有利于将细胞内外水环境隔开

B.靠近叶片背面的叶肉细胞中的叶绿体较大,有利于观察叶绿体

C.精子细胞在变形过程中,线粒体聚集在尾部,有利于精子的灵活运动

D.胃腺细胞中附着有核糖体的内质网较发达,有利于胃蛋白酶的合成和加工

4.下图为某高等植物细胞的亚显微结构示意图。下列有关叙述正确的是()

A.图示结构可在高倍光学显微镜下观察到

B.细胞膜、细胞器与核膜共同构成了生物膜系统

C.内质网可对来自某些核糖体的多肽链进行加工

D.图中具有双层膜结构的细胞器有线粒体和叶绿体

5.下列有关细胞结构的叙述,正确的是()

A.核仁是与核糖体形成有关的细胞器

B.线粒体不参与卵原细胞转化为初级卵母细胞的过程

C.神经细胞轴突末梢有大量突起,有利于附着更多的神经递质受体蛋白

D.洋葱的根尖细胞中无叶绿体,但用根尖细胞可培育出含叶绿体的植物体

6.下图是分泌蛋白合成、加工、运输、分泌的过程示意图。请回答有关问题:

(1)该过程发生在______(填“原核”或“真核”)细胞中,图中具有双层膜的细胞结构有________(填序号)。

(2)核膜、_____和_____等,共同构成细胞的生物膜系统。

(3)图中的分泌蛋白最初在____(填序号)中合成,合成后通过_______运输到(4)中进一步修饰加工。该过程体现了细胞内各种生物膜在________上的紧密联系。

(4)研究表明,硒对线粒体膜有稳定作用。据此可推测,当人体缺硒时,受影响最大的细胞是________。

A.脂肪细胞B.汗腺细胞

C.心肌细胞D.口腔上皮细胞

7.人体呼吸道管壁上分布有许多黏液腺细胞和纤毛细胞,在这些细胞的底部还分布有无明显结构特征的其他细胞。当灰尘、病菌等异物进入时,呼吸道可将包裹有异物的黏液推向喉的方向,通过咳嗽将痰排出体外。观察下图中各细胞的结构,回答有关问题:

(1)图中表示黏液腺细胞的是_____(填“A”或“B”),判断理由是_____________,该细胞中与黏液的合成及分泌有关的结构包括_____________。

(2)与黏液腺细胞不同,纤毛细胞在细胞结构上的主要特点是______________、______________。

(3)分化的呼吸道上皮细胞受细胞内相关基因控制,逐渐衰老最终____________,并被底部向上推进的新细胞所代替。细胞C、D中,_____(填字母)细胞最可能演化为黏液腺细胞。

(4)呼吸道黏膜中存在吞噬细胞,具有吞噬病原微生物的功能,同时黏膜分泌的溶菌酶具有杀菌作用。据此推断,呼吸道的免疫功能属于人体免疫的第________道防线。

8.请回答下列与细胞结构和功能有关的问题:

(1)下图为几种生物细胞的亚显微结构示意图:

(1)B细胞中具有双层膜的结构有________,该细胞进行有氧呼吸的总反应式是__________。

(2)图中各细胞共有的细胞器是_______;与C细胞相比,A细胞中特有的细胞器是__________。

(3)将人的某种糖蛋白基因导入E细胞后,在E细胞中能合成多肽链却不能形成糖蛋白,其原因是E细胞中没有__________(填细胞器名称)对其进行加工。

(4)以上生物一定属于生产者的是__________(填字母)。

(2)在真核细胞的细胞质中,由膜围成的小管、小泡和扁囊组成的系统称为内膜系统,各种内膜之间可通过出芽和融合的方式进行交流,如下图所示:

(1)图中的F与吞噬小泡结合并将细菌消灭属于免疫系统的第____道防线。

(2)动植物细胞中都存在但功能不同的结构是___________(填字母)。

若H中的物质为促甲状腺激素,则图中的信号分子可能是__________。

1.D 2.B 3.B 4.C 5.D

6.(1)真核(1)(5)(2)细胞膜细胞器膜(3)(2)(或(2)(3))囊泡(或小泡)结构和功能(4)C

7.(1)B高尔基体(内质网)发达高尔基体、内质网、线粒体和细胞膜(2)细胞膜一侧有许多指状突起线粒体集中分布在其中(3)凋亡D(4)一、二

篇4:细胞的结构与功能

一、细胞膜的成分组成与结构特点

1.成分组成

例1 从细胞膜上提取了某种成分,用非酶法处理后,加入双缩脲试剂处理出现紫色,若加入斐林或班氏试剂并加热,出现砖红色,该成分是( )

A.糖脂 B.磷脂

C.糖蛋白 D.脂蛋白

解析 生物膜在成分上具有相似性,主要成分是脂质和蛋白质,脂质中磷脂最为丰富,还含有少量糖类,下面列举几类物质的分布和作用。

磷脂:磷脂双分子层是生物膜的基本支架。磷脂是一类疏水性大于亲水性的两亲分子,其两亲性质决定其在膜上的排布方式:头部朝外,尾部朝内,总具有疏水性使磷脂双分子层与周围的水环境相分离,使生物膜成为一独立的结构。

蛋白质:与脂质分子通过多种相互作用吸引在一起,其分布有三种方式:镶在表面,嵌入其中,贯穿全部。蛋白质是生命活动的主要承担者,对于生物膜也不例外,膜上蛋白质的种类和数量是决定膜的功能复杂程度的主要因素。

糖类:主要存在与细胞膜上,与蛋白质或脂质相互作用结合,形成糖蛋白和糖脂,在细胞间的信息交流中起主要作用。在体液调节,神经调节和免疫调节中提到的“受体”,主要是位于细胞膜表面的糖蛋白,其与信号分子特异性结合后,将信号进一步传递至细胞内,引起细胞生理活动变化。

答案 C

2.结构特点

例2 下图是神经细胞的细胞膜结构模式图,正确的是( )

[亲水性成水性]

解析 生物膜主要的结构特点是具有一定的流动性,是生物膜行使功能的基础。下面列举几种膜的流动性对膜行使功能起作用的例子:载体蛋白的流动性便于其与被转运物质的结合;膜的流动性使膜能发生较大程度的形变有利于大分子的胞吞、胞吐;膜的流动性使两细胞在特定条件下发生融合。

答案 A

二、细胞膜的功能

1.细胞膜的形态变化

例3 对某动物细胞进行荧光标记实验,如下示意图所示,其基本过程:(1)用某种荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点;(2)用激光束照射该细胞表现的某一区域,该区域荧光淬灭(消失);(3)停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现了斑点。

<\192.168.2.51本地磁盘 (e)张骥娜数据飞翔高中生学习·高三 理综 文综 合 2011-9高中生学习·高三 理综 文综 合 2011-9Img4082.jpeg>[①②③]

上述实验不能说明的是( )

A.细胞膜具有流动性

B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合

C.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率

D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率

解析 本题考查细胞膜的流动性,消失的荧光由周围带荧光的分子运动过来而重新产生,体现膜的流动性,荧光标记的原理为将带有荧光的分子与膜上的物质结合在一起使膜带上荧光,荧光的恢复只能反映膜物质的流动速度。除此之外,细胞膜的功能还包括:(1)将细胞与外界环境分隔开;(2)控制物质进出细胞;(3)进行细胞间的信息交流;(4)细胞膜广阔的膜面积为多种酶提供附着位点,有利化学反应的进行;(5)细胞膜与细胞内部的其它生物膜一起将细胞分成许多小的区室,使细胞内多种化学反应同时进行,不相互干扰。

答案 C

2.细胞膜的物质运输功能

选择透过性是细胞膜功能上的主要特点,细胞需要吸收或排出的物质易通过细胞膜,不需要的物质则不易通过。

例4 甲、乙两种物质分别依赖自由扩散和协助扩散进入细胞,如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜,并维持其它条件不变,则( )

A.甲运输被促进B.乙运输被促进

C.甲运输被抑制D.乙运输被抑制

解析 本题考查自由扩散和协助扩散的区别,协助扩散需要载体蛋白的协助,无蛋白的膜不能完成协助扩散。体积很小,疏水性较强的分子主要进行自由扩散(通过磷脂分子层之间的间隙或与磷脂分子溶解在一起),例如H2O、CO2、O2、乙醇、甘油、脂肪酸、尿素等;体积较大,疏水性较弱的分子主要进行协助扩散(需要借助载体蛋白转运),例如葡萄糖,氨基酸,核苷酸等。

答案 D

例5 图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式,下列表述正确的是( )

[a][b][被转运分子的浓度][转运速率]

A.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输

B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面

C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关

D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响

解析 本题考查几种物质运输方式的区别:是否需要载体蛋白的参与。由于细胞膜上载体蛋白分子的数目有限,所以当被转运分子的浓度达到一定值时,由载体蛋白参与的物质运输的速率不能继续增加(即具有饱和现象),图中b曲线为载体参与的运输,a曲线为自由扩散。

不同物质转运方式的比较如下:

[

方式

项目&自由

扩散&协助

扩散&主动

运输&胞吞

胞吐&是否依赖浓度梯度&是&是&否&否&是否借助载体蛋白&否&是&是&否&是否消耗ATP&否&否&是&是&]

答案 C

例6 新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP,可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是( )

A.主动运输、主动运输

B.胞吞、主动运输

C.主动运输、胞吞

D.被动运输、主动运输

解析 本题考查细胞转运大分子和小分子的方式的区别,免疫球蛋白是大分子物质,不易穿膜,需要经细胞胞吞吸收,而半乳糖为小分子,且吸收要消耗ATP,为主动运输。

胞吞和胞吐,是指当需要运输的物质体积过大,不易穿过细胞膜时,借助细胞膜流动性发生的较大形变转运。例如分泌蛋白,病原体等。神经递质虽然是小分子,但也需要通过胞吐释放。

答案 B

3.生物膜的联系

例7 原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情况下尿液中不含葡萄糖。肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液。回答问题:

(1)肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度 (高于、低于、等于)组织液中的。

(2)原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是 ,需要 的参与。

(3)肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是 ,原尿中葡萄糖未能被完全重吸收从而导致尿量增加的原因是 。

解析 本题考查细胞内外葡萄糖的浓度高低关系变化时细胞转运葡萄糖的方式的变化,以及葡萄糖与水分运输方式的区别。(1)正常情况下尿液中不含葡萄糖,即可被肾小管上皮细胞吸收至浓度为0,则表明葡萄糖进入肾小管上皮细胞的方式为主动运输;被动运输依赖于物质浓度梯度,则肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度高于组织液。(2)水分的吸收原理为渗透作用,依赖于半透膜两侧的溶液浓度,葡萄糖未完全吸收使原尿的浓度升高,减少了水分的吸收量,尿量增加。各种膜结构关系如下图:

[直接相连:核外膜 内质网膜 细胞膜

间接相连:内质网 高尔基体 细胞膜][溶酶体] [线粒体]

不同生物膜的功能不完全相同,其原因是膜上的物质种类和含量不相同,尤其是蛋白质。

答案 (1)高于 (2)主动运输;载体和酶 (3)渗透作用;葡萄糖要带走部分水分

【练习】

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

B.mRNA与游离核糖体的结合

C.胰岛B细胞分泌胰岛素

D.吞噬细胞对抗原的摄取

2.关于动物细胞膜的叙述,错误的是( )

A.细胞膜含有糖脂和糖蛋白

B.细胞融合与细胞膜的流动性有关

C.ATP为CO2分子通过细胞膜提供能量

D.细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的

3.将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间,撕取外表皮,先用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理,细胞发生质壁分离后,立即将外表皮放入蒸馏水中,直到细胞中的水分不再增加。在该实验中,蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲,细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙,则甲、乙的关系,以及实验过程中水分进出细胞的方式为( )

A.甲<乙,被动运输

B.甲>乙,被动运输

C.甲>乙,主动运输

D.甲=乙,主动运输

4.下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是( )

A.主动运输过程中,需要载体蛋白质协助和ATP提供能量

B.在静息状态下,神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输

C.质壁分离过程中,水分子外流导致细胞内渗透压升高

D.抗体分泌过程中,囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分

5.下列有关生物膜结构和功能的描述,不正确的是( )

A.植物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性

B.合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达

C.分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成

D.生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新

6.下图为物质出入细胞膜的示意图,请据图回答:

(1)A代表 分子;

B代表 ;

D代表 。

(2)细胞膜从功能上来说,它是一层 膜。

(3)动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小,这说明B具有 。

(4)在a-e的五种过程中,代表被动转运的是 。

(5)可能代表氧气转运过程的是图中编号 ;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号

(6)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

【参考答案】1~5 BCBBB

6.(1)蛋白质 磷脂双分子层 多糖(2)选择透过性 (3)半流动性

篇5:《细胞中的糖类和脂质》说课稿

各位老师,同学们,大家好:

今天我给大家说课的题目是《细胞中的糖类和脂质》,我说课的程序主要由以下几个部分构成。

一、说教材

(一)教材地位和作用

《细胞中的糖类和脂质》是人教版高中生物必修1《分子与细胞》第2章第4节的教学内容,主要学习细胞中糖类和脂质的种类和功能,由于本章与生活常识的密切结合,学习本节内容有助于学生深入认识生命的物质基础,同时,在今后的日常生活中形成良好的饮食生活习惯。

(二)学情分析

本节的授课对象是高一的学生,他们在初中就已经学过一些相关的化学知识,而且本节内容与生活紧密联系,所以学生学习这部分内容相对比较容易。但学生对于多糖的种类和生物分子以碳链为骨架这部分内容会觉得比较抽象,学习起来相对困难,在此我会给学生一定学法上的指导。

(三)教学目标

根据课标要求,考虑到学生现有的认知水平和思维特点我制定本课的三维教学目标如下:

1.知识与技能目标

(1)概述糖类的种类和作用。(2)举例说出脂质的种类和作用。(3)说明生物大分子以碳链为骨架。2.过程与方法目标

(1)在学习的过程中把所学的知识与实际生活联系起来。(2)与同学交流、探讨问题,进行合作学习及自主学习。3.情感态度与价值观目标

(1)加强师生交流,培养学生形成自主学习和归纳总结学习的习惯。(2)使学生养成良好的、健康的、合理的生活习惯。

(四)教学重难点

虽然本部分知识与生活的联系较密切,但是有关糖类和脂质在生物学上分类,相关的一些专业名称学生比较陌生;尤其关于多糖的种类和结构、生物大分子的碳链骨架,又与有机化学有一定的联系,相当于跨学科的知识点,学生化学课上尚未接触到这方面的知识,属于他们的薄弱环节,为此我确立了以下重难点: 重点: 理解糖类和脂质的种类及功能;

难点:多糖的种类及其结构、生物大分子以碳链为骨架。

二、说教法

基于新课标提出的教学要面向全体学生,我倡导“主动参与、乐于探究、交流与合作”的教学理念,借助多媒体的简洁性、直观性和交互性,充分调动每位学生的学习热情,所以我采用了如问题启发、分组讨论、列表比较、实例分析、媒体展示等教学方法来充分体现教师于“教”的主导作用和学生于“学”的主体地位,使学生在已有的经验基础上积极参与到教学活动中,进一步深入的掌握本节知识。

三、说学法

良好的学习方法是学习成功的必要条件,结合本节课内容,我指导学生主要采用了自学法、小组讨论法、比较法、归纳法等进行有效的学习,希望在我的指导下,学生通过有目的、有选择的阅读,通过课堂小组的积极讨论,通过对有关素材的观察、对比、归纳,使学生主动地参与到学习中,同时培养学生之间的合作精神。

四、说教学过程

环节一:创设情境,导入新课

1、利用生活中的实例并通过多媒体展示相关图片,来更好地调动学生的积极性,从而引入糖类的学习:

a.询问学生是否有参加运动会,在长跑过程中经常看到有人突然晕倒,然后给晕倒的人喝一杯葡萄糖水后就好了,问学生是否知道这是为什么? 环节二:细胞中的糖类

为本节重点内容,分二步突破:

1、首先带领学生学习糖的组成元素、分类及分布,对于难点多糖的种类,我采用实例介绍的方式,使学生有直观认识。

2、让学生讨论完成糖的分类、分布表格,进一步深入认识糖的分类及分布;在单糖、二糖、多糖的区分中使学生认识到各多糖结构的不同和多糖的形成以及水解。环节三:细胞中的脂质

通过询问学生“在我们所知道的物质中是不是只有糖类能给我们提供能量?”这一问题,听取学生的回答后引出脂质的学习。主要学习脂质的种类、分布及功能,并利用喜甜食的人通常容易发胖的例子,提出糖类和脂质之间有何关系,从而告诫学生要养成健康的饮食习惯。最后通过学生自主学习,以下面这个表格来对脂质这一个内容进行总结。

环节四:生物大分子以碳链为骨架

引导学生回顾我们所学习的细胞中的有机化合物有哪几种?分别由什么基本单位组成的?

学生回答后,接着教师由常见的蛋白质和核酸的基本组成单位引出单体和多聚体的概念。

环节五:课堂小结 环节五:典型例题示范

环节六:反馈练习

通过完成课本课后相关练习题,使学生对本节知识点有一个全面而准确的把握。

五、板书设计

【设计意图】根据板书的“规范、工整和美观”的要求,结合所教的内容,我设计了如下所示的板书,使学生对本节课有一个整体清晰的思路。

第4节 细胞中的糖类和脂质

一、细胞中的糖类 1.化学组成:

2.分类、分布及主要功能

二、细胞中的脂质 1.化学组成: 2.分类、分布及功能

三、生物大分子以碳链为骨架

1.单体构成:单体均为碳原子构成的基本骨架连接而成。2.形成的基本方式:脱水缩合

六、教学反思

以上是我对“细胞中的糖类和脂质”这一节教材的认识和教学过程的设计,在整个教学设计中,我通过创设问题情境来引导学生主动学习,同时利用多媒体展示相关图片和动画来激发学生的学习热情。

因为本节内容与现实生活联系紧密,学生已有相关的经验常识,我认为只要调动了学生的积极性,就可以更好地提高教学效果,从而成功地实现预期的教学目标。

篇6:《细胞的结构和功能》实验课说课稿

三、细胞核的结构和功能

教学目的

1.真核细胞的细胞核的结构和主要生理功能(D:应用)。

2.原核细胞的基本结构,以及和真核细胞结构的比较(C:理解)。

教学重点

1.细胞核核膜的结构、化学成分,核膜上核孔的生理作用。

2.细胞核内染色质与染色体的概念。

3.原核细胞的核区,真核细胞和原核细胞结构的比较。

教学难点

1.染色质和染色体的概念。

2.细胞核的主要功能。

教学用具

细胞亚显微结构图的投影片、细胞核结构模式图的投影片、染色体结构示意图投录片。

教学方法

以讲授为主,讲述中注意启发学生思维。

课时安排 1课时。

引言:变形虫是原生动物门的一种单细胞动物。生物学家将变形虫的细胞核取出,使其形成只含细胞质和只含细胞核的独立两部分,然后分别对这两部分进行单独培养。结果发现:只含组胞质的部分在培养一段时间之后死去了,而只含细胞核的部分基本上不能单独培养。这个实验证明:细胞是一个完整的整体,每部分都有它的生理功能。前面我们已经学习了细胞膜和细胞质的结构和功能,现在我们来学习细胞核的结构和功能。

(教师出示细胞亚显微结构图的投影片,指出细胞核的位置和一般形态、大小、数量)

讲述:从图中可以看出,真核细胞中央有一个或几个球形或卵形的细胞核,高等动物和

植物的细胞核直径一般在5-20 um左右。

这种细胞核有什么样的结构?在生命活动中,它有哪些重要的生理功能?这是本节课我们要学习的主要内容。

(教师出示细胞核结构示意图的投影片。)

在细胞核的最外边是核膜。核膜将细胞质与核内物质分隔开,仔细观察核膜,它是由两

层与细胞膜结构相同的膜组成。

提问:前面我们学习过细胞膜的结构和生理功能,请同学们回顾一下,细胞膜有什么样的结构?它有哪些重要的生理功能?

(回答:略。)

讲述:核膜和细胞膜一样,也是由蛋白质分子和磷脂分子组成的,膜的中间是磷脂分子的双分子层,蛋白质分子附着、嵌插或整个贯穿在磷脂双分子层中。

细胞膜是一种选择透过性膜、核膜也是一种选择透过性膜。那么像蛋白质、核酸这样的大分子物质是怎样通过核膜的呢?原来在核膜上还有许多小孔,(教师指示图中核孔位置。)这些小孔叫核孔,这是大分子物质进出细胞核的通道。

(教师边指示图中核仁部分边讲述。)

在细胞核里迈可以看到一个或几个球形小体,这些球形小体的折光性较强,所以很容易区分。在细胞有丝分裂的过程中,球形小体会周期性地消失和出现。这些球形小体就叫做核

仁。

(教师边指示图中染色质位置边讲述。)

图中的这个细胞核是一个真核细胞细胞分裂间期的细胞核,这些细长没有固定形态的物质叫做染色质,这是细胞核中最重要的物质。为什么叫它做染色质呢?这是因为它能被碱性染料染上深色,所以叫做染色质。后来对染色质进行研究,发现组成染色质的化学成分是蛋

白质和DNA分子。

提问:前面我们学习过DNA的主要生理作用,请同学们回顾一下,DNA分子有什么生理

作用?

(回答:略。)

讲述:DNA分子是一种主要的遗传物质,它控制着生物性状的遗传

同学们请注意,染色质呈细丝状,这种形态只存在于细胞没防分裂的时候,即细胞分裂前的间期。当细胞进入分裂期的时候,细长的染色质高度螺旋,变短变粗,具有了一定的形态。(教师出示染色体结构图的投影片。)所以染色体是由染色质演变而来的,是染色质在细胞分裂期的另一种形态。染色质与染色体是同一种物质在不同时期的不同名称

前面讲的是细胞核的主要结构。细胞核的结构和功能总是相适应的。那么,细胞核有哪

些功能呢?

从细胞核的结构可以看出,细胞核中最重要的结构是染色质,染色质的组成成分是蛋白质分子和DNA分子,而DNA分子又是主要遗传物质。当遗传物质向后代传递时,必须在核中进行复制。所以,细胞核是遗传物储存和复制的场所。

遗传物质能经复制后传给子代,同时遗传物质还必须将其控制的生物性状特征表现出来,这些遗传物质绝大部分都存在于细胞核中。所以,细胞核又是细胞遗传性和细胞代谢活动的控制中心。例如,英国的克隆绵羊“多莉”就是将一只母羊卵细胞的细胞核除去,然后,在这个去核的卵细胞中,移植进另一个母羊乳腺细胞的细胞核,最后由这个卵细胞发育而成的。“多莉”的遗传性状与提供细胞核的母羊一样。这一实例充分说明了细胞核在控制细胞的遗传性和细胞代谢活动方面的重要作用。

前面我们学习了真核细胞的结构和功能,下面我们再来学习原核细胞的基本结构。

科学家根据细胞的结构特点将细胞分成真核细胞和原核细胞。原核细胞的结构简单,最主要的特点是细胞内没有由核膜包围的典型的细胞核。

由这种细胞构成的生物主要有细菌、蓝藻、放线菌和支原体等。

原核细胞的结构比较简单。在细胞外有细胞壁和细胞膜。原核细胞的细胞壁和真核细胞的细胞壁成分不同。真核细胞的细胞壁的成分主要是纤维素,而原核细胞的细胞壁的成分主

要是肽聚糖。

原核细胞的细胞质中只有核糖体一种细胞器,没有其它的细胞器。细胞质中有进行各种生命活动所需的酶。例如,蓝藻细胞中没有叶绿体,有进行光合作用所需的酶和色素。

在原核细胞内有一个由DNA组成的核区。核区没有核膜包裹,只有一条裸露的DNA。核区中的DNA一般不含蛋白质,所以原核细胞不存在染色体。

小结:今天这一节课主要学习了真核细胞细胞核的结构和功能。通过学习大家都知道细胞核是细胞中的重要组成部分,它控制着生物的遗传和各种生物性状的表现,这些知识为今后学习细胞的分裂、细胞全能性,以及克隆生物的有关知识奠定了重要似的基础。

三、细胞核的结构和功能

(一)细胞核的结构

1.核膜

(1)结构:由双层膜组成。

(2)成分:磷脂分子和蛋白质分子。

(3)核孔:大分子物质的通道。

2.核仁

3.染色质

(l)染色质:细胞核内能被碱性染料染上深色的物质。

(2)组成成分:是蛋白质和DNA分子。

(3)是细胞分裂间期遗传物质存在的形式。

(4)染色体:在细胞分裂期由染色质高度螺旋化后形成的具有一定结构的物质,是细胞分

裂期遗传物质存在的特定形式。

(二)细胞核的主要功能

1.遗传物质储存和复制的场所。

2.细胞遗传性和细胞代谢活动的控制中心。

(三)原核细胞的基本结构

1.原核细胞的最主要特点:细胞内没有由核膜包围的典型细胞核。

2.原核细胞的结构:

(l)细胞壁和细胞膜:

细胞壁的主要成分是肽聚糖。

(2)细胞质:有核糖体,无其他的细胞器。

篇7:叶的蒸腾作用和结构说课稿

一、说教材

《叶的蒸腾作用和结构》是浙教版八年级下册科学第三章第五的教学内容,本节分为两个课时,这是第一课时,在此之前,学生已经学习了根、茎的结构和功能,及叶中叶肉细胞的光合作用。本节通过对植物蒸腾作用概念、影响因素及蒸腾作用相关结构的探究,力求使学生掌握知识、技能的同时,体会“结构和功能相统一”思想。从而进一步激发学生学习科学的兴趣。另外,学好本节课,也使学生对植物体内物质的运输有一个更深入、系统的认识,所以,本节课在整个教材过程中具有十分重要的重要。

基于以上的教材分析,我确定如下三维目标:

知识目标:

1.通过观察、实验了解蒸腾作用的含义及其意义

技能目标:

1.通过对植物蒸腾作用现象及影响因素的探究,让学生进一步了解探究实验中如何控制变量,及变量控制的意义,以此培养学生的实验设计及观察、比较、分析、归纳的能力。

情感目标:

通过本节课的学习,培养学生严谨、细致的科学态度,及热爱科学、生活的精神

结合教材内容特点,我将本节课的教学重点确定为:蒸腾作用的意义

另外,虽然八年级的学生对蒸腾作用的影响因素有一定的感性认识,但如何设计实验并通过实验来验证自己的猜想对八年级学生来说都具有一定的难度,所以,我将本节课的教学难点确定为:探究蒸腾作用的影响因素

三.说教学过程

创设情境、导入新课

课以开始,我首先引导学生回顾前面的学习内容,比如有植物的根、茎,并让学生说一说根和茎的功能,在学生回顾的过程中,我在黑板上画出一株植物的简图:接着在这简图中添加叶,今天这节课,我们就一起来了解叶的结构和功能。从而自然引出课题《》这样设计的目的是:通过这样一个直观、形象的简图,更能吸引学生的注意力,激发他们的探究欲望,另外,这样的简图,也为学生在最后综合性地归纳出水和无机盐在植物体内的运输路劲提供思维基础,接着,进入第二环节:

二、合作学习、探索新知

由于植物蒸腾作用的实验课堂上很难进行,所以,我将利用多媒体课件向学生展示植物蒸腾作用的实验,提高观察,学生不难发现塑料袋内有许多小水珠出现。接着引导学生思考塑料袋内的水珠是从哪里散发出来的?

学生:叶

学生:茎

学生:土壤

但大多数同学赞同水分是从叶散发出来的,为了培养学生严谨、细致的科学态度,我会进一步追问:你有什么证据能证明你的观点吗?而这样的一个问题,可以充分唤醒学生原有的知识结构,有的学生会根据自己的生活经验进行推理水分是从叶片散发出来的,有的学生则想到设计一个对照实验证明自己的观点:如:取两株长势相同的同种植物,A株不剪去叶,B株剪去叶,同样用塑料袋扎住,放在阳光照射。通过观察实验现象,将得到结论。对于学生的这些想法,我都会给与肯定和表扬。最后在学生充分交流的基础上归纳得出:蒸腾作用含义。本环节,我充分利用多媒体动态呈现植物蒸腾作用的过程,丰富了学生的感性认识,在通过让学生讨论、设计实验来证明塑料袋中水珠的来源,不仅培养学生的实验设计探究能力,也使学生对蒸腾作用有了更深入的理解

为了将学生的思维引导到探究蒸腾作用意义上来,我创设了这样的一个问题情境:据科学家估测一株玉米从出苗到收获根要从土壤中吸收四、五百斤水,但根吸收的水分中有99%的是通过蒸腾作用散失的。植物不会白白散失这么多水分,接着让学生根据这些现象提出自己要研究的问题,在学生的提问中自然进入蒸腾作用意义的教学。

蒸腾作用意义的教学是本节课的一个教学重点:我将通过以下问题来突出、落实这一重点:

问题:1、由于重力作用,我们要将低处的水送到高处,要依靠水泵的动力。植物通过根从土壤中吸收的水分,要向上运输到茎、叶,其主要动力来自哪里?

2、炎热的夏天,路边的石块被太阳晒得很烫,这时如果你触摸路边植物叶片,会觉得一样烫手吗?

(通过这些问题的思考和回答,引导学生认识归纳植物蒸腾作用的意义:

在学习了蒸腾作用的意义之后,顺利进入蒸腾作用影响因素的教学,蒸腾作用影响因素是本节课是教学难点,我将通过引导学生进行猜想、设计实验,演示实验等教学活动来突破教学难点,具体设计如下:我首先引导学生根据自己的生活经验进行大胆的猜测:你认为蒸腾作用的强弱与哪些因素有关:在学生猜测的过程中,我会以板书的形式保留一些有价值的猜想,以此培养学生的问题意思。接着放手让学生以小组为单位设计实验验证自己的猜想,并让学生口头汇报实验方案,在学生对实验原理有了比较清楚的认识以后,我将利用多媒体演示课本中的实验,接着,让学生观察以下实验现象:

1、在春天的阳光下,水银柱会有什么变化?

2、放在烈日的阳光下,水银柱会有什么变化?

3、放在阴暗潮湿的环境中,水银柱会有什么变化?

4、用电吹风吹叶片,水银柱会有什么变化?

在观察的基础上,在让学生对实验现象进行比较、分析,最终归纳得出蒸腾作用的影响因素:

[结论]蒸腾作用快慢受光照、气温、空气流动速度、湿度等影响

这一环节中,通过引导学生进行猜想、实验、观察、比较、分析、归纳等自主学生活动,培养学生的实验探究能力和意识,也使学生体会控制变量法在科学研究中的重要性。

下面我说教学过程的第三个环节

三.练习巩固,强化新知

练习是掌握知识,形成技能,发展智力的重要环节。所以我设计了一下几道练习。

通过这三道练习:达到了对本节课知识的巩固,同时也培养学生运用知识解决问题的能力

第四环节:最后通过问一问完成本节课的小结:

1.这节课你知道了哪些知识?

2.你还不懂哪些知识?

3.你还想知道什么?

通过这一环节,为学生提供自由表达思想、观点、实现思维飞跃的舞台,同时也帮助学生养成反思的好习惯

下面我进行本次说课的最后一环:说板书设计

因为板书的设计力求知识性与简洁性,使学生一目了然

篇8:细胞膜的结构、功能和应用

细胞膜是位于原生质体外围、紧贴细胞壁的膜结构, 细胞膜为细胞结构中分隔细胞内、外不同介质和组成成分的界面。细胞膜是防止细胞外物质自由进入细胞的屏障, 它保证了细胞内环境的相对稳定, 使各种生化反应能够有序进行。

1. 细胞膜成分的研究

细胞作为最基本的生命系统, 有自己的边界———细胞膜。由于植物细胞有细胞壁和其他具有膜结构的细胞器的干扰, 而哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多细胞器, 故后者作为提取细胞膜的实验材料最为理想。将其放入清水中, 细胞会通过渗透作用吸水涨破, 细胞内的物质流出, 进一步经过离心可以获得纯净的细胞膜。细胞膜、核膜及具有膜结构的细胞器总称为生物膜。各种膜结构主要由脂质和蛋白质组成, 此外还含有少量糖类等物质。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用, 功能越复杂的细胞膜, 蛋白质的种类和数量越多。癌细胞的细胞膜上糖蛋白减少, 但是甲胎蛋白、癌胚抗原等物质会增多。

2. 细胞膜结构的认识

19世纪欧文顿对植物细胞的通透性研究发现脂溶性的物质更容易通过细胞膜, 故他提出膜由脂质组成;20世纪初进一步对膜的成分分析表明:膜的主要成分是脂质和蛋白质;1925年用实验证明细胞膜中的脂质分子是双层排列的;1959年罗伯特森在电子显微镜下观察到“暗-亮-暗”三层结构, 提出了生物膜的“蛋白质-脂质-蛋白质”的静态三层结构模型;随着新的技术手段的运用, 1970年“人鼠”细胞融合实验的成功证明了细胞膜上的蛋白质是可以运动的;1972年桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型:磷脂双分子层构成膜的基本支架, 具有流动性, 蛋白质分子或镶在磷脂双分子层表面, 或部分或全部嵌入双分子层中, 或横跨整个磷脂双分子层, 大多数蛋白质是可以运动的。在细胞膜的外表有细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白 (也叫糖被) , 细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂。 (见图1)

3. 细胞膜的结构特性

细胞膜上的磷脂分子和大多数蛋白质是运动的, 使得细胞膜具有一定的流动性, 这可以通过人鼠细胞融合实验得到证明。此外, 像植物的质壁分离及复原、变形虫变形运动、分泌蛋白的胞吐、大颗粒物质的胞吞、受精作用时细胞的融合过程、动物细胞分裂末期时细胞膜的缢裂过程、吞噬细胞吞噬细菌等都能证明细胞膜流动性, 这是细胞膜完成物质运输、细胞识别、细胞融合等过程的结构基础。

4. 细胞膜的功能及特性

细胞膜的功能之一是将细胞内的生命物质与外界环境分隔开, 保障了细胞内部环境的相对稳定。

细胞膜的功能之二是控制物质进出细胞。细胞内的核酸等不能流失到细胞外;细胞需要的营养物质可进入细胞, 不需要的或对细胞有害的不宜进入;抗体、激素等物质在细胞内合成的, 但在细胞外起作用的物质以及细胞代谢废物要排到细胞外;有害物质有可能进入细胞, 有些病毒、病菌也能侵入细胞, 使生物体患病。

大分子和颗粒性物质进出细胞通过胞吞和胞吐完成, 而小分子、离子等物质出入细胞的方式主要包括被动运输和主动运输两大类。被动运输包括自由扩散和协助扩散。自由扩散:物质由高浓度到低浓度的运输方式, 如气体、H2O、脂溶性物质等的运输。影响自由扩散运输速率的因素:浓度差或分压差。协助扩散:物质由高浓度到低浓度, 需要载体, 但不消耗能量, 如人的红细胞吸收葡萄糖。主动运输:物质由低浓度到高浓度, 需载体、能量。主动运输可以主动地选择吸收所需要的营养物质、排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质, 对完成各项生命活动有重要作用。影响主动运输速率的因素:载体、能量、温度、pH等。

细胞膜的功能之三:进行细胞间的信息交流。细胞间的信息交流方式大多数与细胞膜的受体———糖蛋白有关。主要有三种类型:间接传递 (图2) 、直接接触传递 (图3) 、通道传递 (图4) 。

此外, 细胞膜表面的糖蛋白参与免疫蛋白、分泌蛋白通过细胞膜向外分泌、一些代谢产物通过细胞膜向外排泄等的过程。糖脂常常被作为细胞表面标志物质, 是细胞表面抗原的重要组分。某些正常细胞癌化后, 表面糖脂成分有明显变化;一些已分离出来的癌细胞特征抗原, 也被证明是糖脂类物质。细胞表面的糖脂还是许多胞外生理活性物质的受体, 参与细胞识别和信息传递过程。

细胞膜可以让水分子自由通过, 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。细胞膜是一种选择透过性膜, 这是细胞膜的功能特性。

5. 研究进展及应用

细胞膜渗透技术在医学上的应用:如“肾透析”、“膜式人工肺”;在食品加工防腐处理的应用:如糖醋蒜、豆腐乳的制作过程;在农业生产上的应用:如农作物水肥灌溉管理, 种子活力测定, 抗冻、抗旱作物的研究等;在环保方面的应用:如污水处理、净化海水等。

目前科学家们正在应用隧道扫描电子显微镜技术、冷冻断裂电镜技术等研究细胞膜及细胞内的信号转导系统、细胞膜水通道蛋白、癌细胞膜、HIV进入细胞膜的新方式等。南开大学的专家们进行的兴奋性细胞膜离子通道、金属离子与细胞膜的相互作用的研究对今后设计治疗相关疾病的药物有重要作用。研究人员通过对影响红细胞流变性的红细胞膜有关研究、钙离子与红细胞膜相关通道的相关研究、光谱学技术在相关领域的研究进展等方面, 来研究红细胞的可变形性及其调整机制。细胞膜表面超精细结构研究技术对阐明激光的生物作用机制、中医血瘀证的特异性微观辨证指标以及中药细胞药效学等方面的深入研究提供了可能途径。相信不远的未来一定会有更多研究成果为人类造福。

6. 易错点提示

(1) 细胞膜的控制作用是相对的, 不是绝对的。

(2) 原核细胞只有生物膜———细胞膜, 而无生物膜系统, 故其细胞膜功能更强大。

(3) 分泌蛋白的分泌过程体现了膜的结构特点———流动性。

(4) 海水淡化或人工合成膜材料利用的是膜的功能特性———选择透过性。

(5) 生物膜上决定其功能的成分主要为蛋白质, 蛋白质 (的种类和数量) 越多, 功能越复杂。

(6) 并不是膜表面积越大, 蛋白质含量就越高。

(7) 细胞膜的流动性受温度影响, 只有活细胞的细胞膜才具有流动性及选择透过性。

二、高考链接

例1. (2013·安徽卷) 生物膜将真核细胞分隔成不同的区室, 使得细胞内能够同时进行多种化学反应, 而不会相互干扰。下列叙述正确的是 ()

A.细胞核是mRNA合成和加工的场所

B.高尔基体是肽链合成和加工的场所

C.线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O

D.溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶

【解析】本题主要考查细胞中具有膜的结构, 涉及的知识较广, 综合性较强。肽链的合成场所是核糖体而非高尔基体;线粒体氧化的是丙酮酸而非葡萄糖;溶酶体内的水解酶是在核糖体上合成的, 溶酶体只是酶仓库而不能合成水解酶。

【答案】A

例2. (2013·山东卷) 真核细胞具有一些能显著增大膜面积、有利于酶的附着以提高代谢效率的结构, 下列不属于此类结构的是 ()

A.神经细胞的树突

B.线粒体的嵴

C.甲状腺细胞的内质网

D.叶绿体的基粒

【解析】本题考查增大膜面积且有酶附着的细胞结构。神经细胞的树突虽然增大了细胞膜的表面积, 但是并没有酶的附着, 故A项错误;线粒体内膜折叠成嵴、粗糙内质网、叶绿体类囊体堆叠成基粒都是符合条件的。

【答案】A

例3. (2013·天津卷) 下列过程未体现生物膜信息传递功能的是 ()

A.蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离

B.抗原刺激引发记忆细胞增殖分化

C.胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取

D.传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩

【解析】本题以生物膜信息传递为依托, 考查了免疫调节、激素调节、神经调节的相关内容和考生的识记理解能力。蔗糖溶液渗透压较高, 使洋葱表皮细胞渗透失水发生质壁分离, 本质属于渗透失水, 不涉及信息传递;B、C、D项均体现了生物膜的信息传递功能。

【答案】A

例4. (2013·江苏卷) 图5为某细胞的部分结构及蛋白质转运示意图, 请回答下列问题:

(1) 脂肪细胞 (2) 淋巴细胞 (3) 心肌细胞 (4) 口腔上皮细胞

【解析】 (1) 内质网上合成的蛋白质主要是分泌蛋白, 其发挥作用的场所主要在细胞外, 所以不能通过核膜上的核孔进入细胞核。由此表明, 虽然核孔是大分子物质进出细胞核的通道, 但也具有选择性。 (2) 细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质, 其中磷脂分子具有疏水性的尾部, 细胞膜上的转运蛋白具有专一性。 (3) 图中出现的细胞器有线粒体、核糖体、内质网、高尔基体, 高等植物的叶肉细胞内还应该含有叶绿体和液泡。 (4) 图示细胞中有完整的细胞核, 所以该细胞处于细胞周期的分裂间期。此时, 光学显微镜下明显可见细胞核中有核仁存在。 (5) 心肌细胞对能量要求最高, 线粒体数目比其他细胞的多, 而硒对线粒体膜有稳定作用, 所以缺硒时最易受损的是心肌细胞。

三、当堂训练

1. (原创) 图6示细胞膜的亚显微结构, 下列叙述正确的是 ()

A.图中 (1) 和 (3) 的基本组成单位相同, 细胞膜的成分除图中所示外, 还可以含有胆固醇和糖脂

B.a可以表示O2由内环境中进入细胞内, b所示的运输方式穿过2层膜进入细胞内

C.黄瓜的花粉落到丝瓜花的柱头上不能萌发, 与 (1) 的识别作用有关

D.若图示为人体成熟的红细胞膜, 则b可代表葡萄糖

2. 有实验表明细胞膜、内质网膜和高尔基体膜中具有一些相同的蛋白质, 而且这类蛋白质在细胞膜中含量较少, 在内质网膜中含量较多, 在高尔基体膜中的含量介于二者之间。据此判断正确的是 ()

A.这类蛋白质的分布说明细胞膜是由内质网膜直接转化而来

B.这类蛋白质的分布说明同一细胞中不同生物膜的成分、结构相同

C.这类蛋白质的分布说明高尔基体能够对蛋白质进行加工

D.这类蛋白质的分布说明生物膜在结构上具有统一性和差异性

3. (原创) 下列有关细胞膜、生物膜的叙述正确的是 ()

A.构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇, 生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定, 膜载体蛋白的合成不需要ATP

B.植物体细胞杂交中原生质体的融合、胰岛B细胞分泌胰岛素、吞噬细胞对抗原的摄取、mRNA与游离核糖体的结合都依赖细胞膜的流动性

C.真核生物有氧呼吸的第三阶段及光合作用产生ATP均在膜上进行;线粒体外膜与内膜的主要功能不同

D.变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分大体相同;核糖体、内质网、高尔基体等膜结构不都参与蛋白质的合成与运输

4. (原创) 下列有关生物膜结构和功能的叙述, 正确的是 ()

A.蓝藻与病毒一样, 属于原核生物, 无核膜包围的细胞核但有DNA分子

B.人体成熟红细胞膜上有协助葡萄糖膜运输的载体, 线粒体内膜上含有合成ATP的酶

C.核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出, 液泡膜参与植物细胞的渗透作用

D.内质网膜和高尔基体膜都具有流动性, 细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构

5. 一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世, 它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中, 组装成纳米尺寸的生物传感器。它在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化, 用以检测细菌、病毒。这类被镶嵌进去的物质很可能含有 ()

A.磷脂和蛋白质B.多糖和蛋白质

C.胆固醇和多糖D.胆固醇和蛋白质

6. (改编) 图7为哺乳动物肝细胞内糖代谢的部分过程, 图8表示部分细胞器间的相互关系图解, 图9中 (1) (2) (3) 表示人体细胞间信息传递的三种方式, 请据图分析回答下列问题。

7. (原创) 人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子。现提供各种所需设备, 请你设计一个实验既要验证细胞膜中含有蛋白质成分, 又要同时获得血红蛋白。

(1) 实验目的:体验用化学试剂检测细胞膜中蛋白质的方法和分离获得血红蛋白的过程。

(4) 验证实验材料:

参考答案

1.C【解析】图中 (1) 和 (3) 的基本单位分别为葡萄糖和氨基酸, 后者是氨基酸;a、b方式为依次为自由扩散、主动运输, 均跨过一层膜 (两层磷脂分子) ;成熟的红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散。

2.D【解析】题干中的信息说明生物膜的某些蛋白质在三种膜中都有, 但含量不同, 故D项正确。内质网膜———高尔基体膜———细胞膜之间通过囊泡形成间接联系, 所以内质网膜不能直接转化成细胞膜, A项错误。

3.C【解析】构成膜的脂质不包括脂肪;mRNA与游离核糖体的结合不依赖于膜结构;核糖体不具有膜结构。

4.B【解析】病毒不具有细胞结构, 是没有细胞结构的生物;核膜上的核孔也具有选择透过性, 蛋白质和RNA不能自由进出;细胞间信息交流可以通过通道实现。

5.B【解析】此题题干中“类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质”作为信息, 推测该物质为糖蛋白=多糖+蛋白质

6. (1) 丙酮酸细胞间信息传递 (或细胞间信息交流) (1)

(2) 内质网、高尔基体c、a

7. (2) 哺乳动物哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核, 获得的细胞膜较纯净并且血红蛋白含量高

(3) 蛋白质与双缩脲试剂呈现紫色反应

(4) 双缩脲试剂A液 (0.01g/mL的NaOH溶液) 双缩脲试剂B液 (0.01g/mL的CuSO4溶液)

(5) (2) 向甲试管中滴加2mL的细胞膜样液, 向乙试管中滴加2mL的蒸馏水

(3) 向甲、乙两试管中各注入双缩脲试剂A液1mL摇匀后, 再各滴加4滴双缩脲试剂B液, 振荡摇匀, 观察颜色变化。

实验现象:甲试管中液体呈紫色, 乙试管中液体无颜色变化

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