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1、第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能卜知识点，ri细胞膜的功能1. O细胞膜保证了细胞 环境的相对稳定。2. 0细胞腴的控制作用是相对的，环境中一些对细 胞有害的物质有可能进入；有些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物体患病。3.进行细胞间的信息交流。细胞间信息交流的方式多种多样。内分泌细胞分泌的激素(如胰岛素)随到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的 结合，将信息传递给靶细胞。相邻两个细胞的 接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，如精子和卵细胞之间的识别和结合。相邻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，如高等植物 细胞之间通过相互连接，也有信息交流的作用。答案：1.将细
2、胞与外界环境分隔开内部2.控制物质进出细胞3.血液受体细胞 膜胞间连丝用显微注射器将一种叫作伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不 能很快逸出细胞；在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸 展；用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；如果细胞表面结构受损面过大，细胞 就会死亡。(1)上述材料说明细胞膜具有何种功能？答案：细胞膜将生命物质和外界环境分开，保障了细胞内部环境的相对稳定。(2)细胞膜将细胞和外界环境分隔开，是单纯的隔离作用吗？答案：不是，细胞膜不仅可以将细胞和外界环境分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定， 还能控制物质进出细胞，细胞需要的物质
3、才能进入细胞，不需要的物质或有害的物质不容易 进入细胞。1 .细胞膜的功能图解由图可见，细胞膜控制物质进出细胞的功能具有普遍性和相对性。2 .细胞间信息交流的两个提醒(1)三种信息交流方式均发生于细胞与细胞之间，而不是细胞内的信息交流。(2)通过化学物质传递信息和通过细胞膜接触传递信息并不全依赖于细胞膜上的受体蛋 白，如性激素的受体在细胞内。【例1】细胞之间通过信息交流，保证细胞间功能的协调。关于细胞间信息交流的说 法，错误的是(B)A. B细胞与乙细胞膜上都有受体B,细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构C.图2中的1为信号分子D.图2可以表示精子与卵细胞的识别解析：B细胞与乙细胞上都有
4、受体，都能识别相应的信息分子，A正确；有些细胞间 的信息交流可以不经过细胞膜上的受体，如植物细胞通过胞间连线进行信息交流，动物细胞的性激素的受体存在于细胞内，B错误；分析题图可知，图2中的1为信号分子，2为受体, C正确：图2是表示细胞之间通过相互接触直接识别，可以表示精子与卵细胞的识别，D正 确。卜知识点，对细胞膜成分和结构的探索1.对细胞膜成分的探索过程时间(人物)实验依据结论或假说1895年，欧文顿对植物细胞进行通透性实验， 发现可以溶于脂质的物质更 容易通过细胞膜细胞膜是由组成的对哺乳动物红细胞的细胞膜 进行化学分析组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中含量最多1925年，荷兰科学家戈特
5、和 格伦德尔将从人的红细胞中提取的脂 质在空气一水界面上铺成单 分子层。测得其面枳是红细胞 表面积的倍细胞膜中的磷脂分子必然排 列为连续的1935年，丹尼利和戴维森细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力细胞膜除含脂质分子外，可能还附有2.细胞膜的成分3.细胞膜的结构(1)1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的 的三层结构，他结合其他科学家的工作，大胆提出了细胞膜都由三层结构构成。但他把细胞膜描述成静态的统结构。(2)20世纪60年代以后，人们对细胞膜是静态的观点提出质疑：如果是这样，细胞膜的 复杂功能将难以实现。(3)1970年，科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验证明，细
6、胞膜具有 性.答案：1.脂质磷脂2两层蛋白质2.脂质磷脂蛋白质糖类3.(1)暗一亮一 暗 蛋白质一脂质一蛋白质(3)流动许多有关细胞膜化学组成的资料，都来自对细胞膜(尤其是纤.细胞细胞膜)的研究。下表 是猪的几种细胞的细胞膜组成成分，请回答问题：细胞膜的种类主要成分含量蛋白质脂质糖类成熟的红细胞细胞膜42%53%5%肌细胞细胞膜36%60%4%小肠绒毛上皮细胞细胞膜50%44%6%(1)不同细胞的细胞膜各种成分的含量完全相同吗？答案：不完全相同。(2)上述几种细胞膜中含量最丰富的脂质是哪一种？答案：磷脂最丰富，胆固醇的含量较少。小肠绒毛上皮细胞细胞膜蛋白质含量最高，功能也最复杂，这说明什么？
7、答案：说明蛋白质在细胞膜行使功能时起着重要作用。1.细胞膜成分的鉴定方法2.构成细胞膜的磷脂分子分析细胞膜成分鉴定试剂(方法)结果分析磷脂脂溶剂处理细胞膜被溶解，证明含有磷脂磷脂酶处理细胞膜被破坏，证明含有磷脂脂溶性物质通过实验脂溶性物质能优先通过细胞膜，证明细胞膜含有脂质蛋白质双缩脉试剂呈现紫色，证明含有蛋白质蛋白酶处理细胞膜被破坏，证明含有蛋白质(1)结构：由磷酸、甘油和脂肪酸构成，其中磷酸作为亲水性的“头部”、脂肪酸作为疏 水性的“尾部”。(2)排列方式：“尾部”相对、“头部”朝外构成磷脂双分子层(如图)，作为细胞膜的支 架。磷脂分子的这种排列方式符合生物膜两侧均为水环境的事实。3.温度
8、、膜流动性与细胞生命活动的关系(1)温度高时，膜流动性大，有利于生命活动的进行，但温度过高，膜的流动性过大， 甚至破坏了膜的结构，反而不利于生命活动的正常进行。(2)温度低时，膜的流动性下降，膜的运输功能下降或完全丧失。例2 如图表示各种膜的组成成分含量，该图不能说明的是(D )A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质B,膜中的脂质和蛋白质含最的变化与膜的功能有关C.膜的功能越简单，蛋白质的含量越少D.膜的功能越复杂，糖类的含量和种类越多解析：由图可知，构成髓鞘、人红细胞细胞膜、小鼠肝细胞细胞膜和变形虫细胞膜的成 分中，脂质和蛋白质的含量都远远高于糖类，说明构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，
9、A正确。在线粒体内膜和叶绿体片层膜中，不含糖类，但蛋白质的含量显著高于脂质，这与 这些膜结构上附有大量的酶有关，B正确。对于不同的细胞膜而言，功能不同，蛋白质含量 也不同，髓鞘中蛋白质含量最低，其他膜结构中蛋白质含量较高，说明膜的蛋白质含量与功 能的复杂程度有关，功能越简单，蛋白质的含量越少，反之，蛋白质的种类和含量越多，C 正确，D错误。【例3】 关于细胞膜的探索历程中相关实验与结论的叙述，错误的是(B)A.欧文顿在实验的基础上提出细胞膜是由脂质组成的B.罗伯特森提出生物膜都是由磷脂一蛋白质一磷脂三层结构构成的C.将从人的红细胞中提取的脂质在空气一水界面上铺展成单分子层，其面积是细胞表 面积
10、的2倍，说明细胞膜中的磷脂排列为两层D.科学家将不同荧光染料标记的人细胞、小鼠细胞进行融合，表明了细胞膜具有流动 性解析：欧文顿在实脸的基础上提出细胞膜是由脂质组成的，A正确：罗伯特森提出细胞 膜都是由蛋白质一脂质一蛋白质三层结构构成的，B错误：哺乳动物成熟红细胞的膜结构中 只有一层细胞膜，将其中的脂质铺在空气一水界面上展成单分子层，其面积是红细胞表面积 的2倍，说明细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层，C正确：科学家将不同荧光染料标记 的人细胞、小鼠细胞进行融合，一段时间后，红绿荧光均匀分布，表明了细胞膜具有流动性， D正确。卜知识点，D3流动镶嵌模型的基本内容1 .流动镶嵌模型的组成组成成分
11、：构成了膜的基本支架，其内部是磷脂分子的 端，不能自由通过。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：有的镶在磷脂双分子层的表面，有的 嵌入磷脂双分子层中，有的于整个磷脂双分子层。这些蛋白质分子在 等方面具有重要作用。细胞膜的外表面还有糖类分子，它和蛋白质分子结合形成,或与脂质结合形成 ,这些糖类分子叫糖被。糖被在细胞生命活动中具有重要功能。例如，糖被与细胞 表面的、细胞间的 等功能有密切关系。Q）图解：2 .细胞膜的流动性细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以 自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、 、运动等功能都是非常重要的。
12、答案：1.（1）磷脂双分子层 疏水 水溶性分子或离子 部分或全部 贯穿 物质运输 糖蛋白糖脂识别信息传递2.侧向生长 分裂现代社会中，关于细胞膜的研究成果已经在很多领域投入了应用。将少量磷脂分子分散 到水溶液中，这些磷脂分子会自发组装成充满液体的球状小泡，称为脂质体。研究人员在脂 质体外包裹上聚乙二醇保护层，并镶嵌上相应的抗体，制造出一种能定向运送药物的“隐形 脂质体”（如图）。目前这种“隐形脂质体”已在疾病治疗中得到应用。（1）脂质体的“膜”结构与细胞膜的结构相似，其基本支架是什么？答案：磷脂双分子层。（2） “隐形脂质体”在运送药物的过程中，能避免被白细胞识别和清除，原因可能是什 么？答案
13、：脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白。1.蛋白质一脂质一蛋白质三层结构模型与流动镶嵌模型的比较2.膜的结构特点和功能特性的关系项目蛋白质一脂质一蛋白质三层结构模型流动镶嵌模型不同点认为蛋白质均匀分布在脂质分子的两侧认为蛋白质在膜中的分布是不均匀的认为细胞膜是静止结构强调组成膜的分子是运动的相同点都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质【例4】 利用冷冻蚀刻技术处理细胞膜，并用电镜观察，将观察结果绘制成右图，下 列有关说法不正确的是（B）B. BF侧和PF侧都是亲水侧C.图中蛋白质的分布是不对称的D.该图表明细胞膜的基本支架是磷脂双分子层解析：有糖蛋白的一侧（BS侧）表示细胞膜的外侧，A正确；磷脂分子的“头部”（BS、 PS侧）是亲水的，“尾部”（BF、PF侧）是疏水的，B错误；据图可以看出，蛋白质分子有的 镶在磷脂双分子层表而，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子 层，其分布是不对称的，C正确：图示为细胞膜的流动镶嵌模型，其中构成细胞膜的基本支 架的是磷脂双分子层，D正确。