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1、第二单元第二单元第第1 1讲细胞膜与细胞核（含生讲细胞膜与细胞核（含生物膜的流动镶嵌模型）物膜的流动镶嵌模型）返回目录返回目录返回目录返回目录 1细胞膜系统的结构和功能细胞膜系统的结构和功能()。2实验：通过模拟实验探究膜的透性。实验：通过模拟实验探究膜的透性。3.细胞核的结构和功能细胞核的结构和功能()考纲要求考纲要求返回目录返回目录 1细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外还有少量细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外还有少量的糖类。细胞膜表面的糖蛋白与识别作用有关。的糖类。细胞膜表面的糖蛋白与识别作用有关。2细胞的边界是细胞膜。细胞膜并不仅仅是把细胞细胞的边界是细胞膜。细胞膜并不仅仅是把细胞内外
2、环境隔开，活细胞的细胞膜还具有控制物质进出，实内外环境隔开，活细胞的细胞膜还具有控制物质进出，实现细胞间信息交流等功能。现细胞间信息交流等功能。3细胞膜的功能特性是选择透过性：这种膜可以让细胞膜的功能特性是选择透过性：这种膜可以让水分子自由通过，细胞选择吸收的离子和小分子水分子自由通过，细胞选择吸收的离子和小分子(如：氨基如：氨基酸、葡萄糖酸、葡萄糖)也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子(如：如：mRNA、蛋白质、核酸、蔗糖、蛋白质、核酸、蔗糖)则不能通过。则不能通过。晨读晚记晨读晚记返回目录返回目录 4流动镶嵌模型认为磷脂双分子层是膜的基本支架，流
3、动镶嵌模型认为磷脂双分子层是膜的基本支架，蛋白质以覆盖、贯穿或镶嵌方式与双层磷脂分子相结合。蛋白质以覆盖、贯穿或镶嵌方式与双层磷脂分子相结合。磷脂分子具有流动性，大多数蛋白质也是可以运动的。磷脂分子具有流动性，大多数蛋白质也是可以运动的。5细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，如：变形细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，如：变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成依赖的是细胞膜的流动性。这些生理过程的完成依赖的是细胞膜的流动性。6细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶，对植物细细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶，对
4、植物细胞有支持和保护作用。胞有支持和保护作用。晨读晚记晨读晚记一、细胞膜的制备一、细胞膜的制备哺乳动物哺乳动物成熟的红细胞成熟的红细胞1、实验材料：、实验材料：2、实验原理、实验原理:选材原因：选材原因：没有细胞核和众多的细胞器没有细胞核和众多的细胞器红细胞吸水胀破红细胞吸水胀破3、实验过程：、实验过程：制备细胞膜提取红细胞使红细胞吸水破裂离心分离一、制备细胞膜正常红细胞形态正常红细胞形态一、制备细胞膜红细胞吸水后形态红细胞吸水后形态一、制备细胞膜红细胞失水后形态红细胞失水后形态二、细胞膜的成分与流动镶嵌模型二、细胞膜的成分与流动镶嵌模型脂脂 质质 50蛋白质蛋白质 40糖糖 类类 2%101
5、、细胞膜的成分：、细胞膜的成分：主要为主要为磷脂磷脂胆固醇（动物细胞具有）胆固醇（动物细胞具有）（功能越复杂的细胞（功能越复杂的细胞膜膜蛋白蛋白质的种类和数量质的种类和数量越多）越多）糖被功能：糖被功能：细胞识别、免疫、保护、润滑等细胞识别、免疫、保护、润滑等 癌细胞表面的糖蛋白减少，甲胎蛋白癌细胞表面的糖蛋白减少，甲胎蛋白（AFP）和癌胚抗原（）和癌胚抗原（CEA）增多。）增多。2生物膜结构探究的历程生物膜结构探究的历程(连线连线)返回目录返回目录答案b a d c f e3、流动镶嵌模型、流动镶嵌模型基本内容基本内容l 生物膜组成成分：生物膜组成成分：磷脂磷脂、蛋白质蛋白质和少量和少量糖糖
6、类类l 磷脂双分子层磷脂双分子层构成了膜的构成了膜的基本骨架基本骨架，亲水头，亲水头部在外、疏水尾部在内，且具有部在外、疏水尾部在内，且具有流动性流动性。l 蛋白质存在形式：有的蛋白质存在形式：有的镶在镶在双分子层表面、双分子层表面、有的部分或全部有的部分或全部嵌在嵌在双分子层中、有的双分子层中、有的横跨横跨整整个双分子层，大多蛋白质分子是可以个双分子层，大多蛋白质分子是可以运动的运动的。（2）生物膜的）生物膜的结构特点结构特点l1、具有、具有流动性流动性l2、具有不对称性和不均匀性、具有不对称性和不均匀性（3）生物膜的）生物膜的功能特点：功能特点：具有具有选择透过性选择透过性 4 4流动镶嵌
7、模型流动镶嵌模型(1)(1)填写细胞膜的组成物质或结构的名称填写细胞膜的组成物质或结构的名称a a_，b._b._，c._c._。(2)(2)图中图中c c的分布形式的分布形式镶在镶在b_b_的表面；的表面；部分或全部部分或全部_b_b中；中；_于整个于整个b b。返回目录返回目录图图252糖蛋白糖蛋白 磷脂双分子层磷脂双分子层 蛋白质蛋白质 磷脂双分子层磷脂双分子层 嵌入嵌入 贯穿贯穿 三、细胞膜的功能三、细胞膜的功能1、将细胞与外界环境分隔开、将细胞与外界环境分隔开2、控制物质进出细胞、控制物质进出细胞3、进行细胞间的信息交流、进行细胞间的信息交流跨膜运输的方式跨膜运输的方式胞吞、胞吐胞吞
8、、胞吐分泌分泌化学物质化学物质：激素、递质：激素、递质膜的膜的直接接触直接接触：精子与卵细胞识别和结合；：精子与卵细胞识别和结合；免疫细胞间免疫细胞间细胞间通道细胞间通道：植物胞间连丝：植物胞间连丝3进行细胞间的信息交流返回目录返回目录化学物质化学物质 细胞膜细胞膜 细胞通道细胞通道 神经细胞之间的联系高等植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流细胞壁细胞壁成分：纤维素和果胶成分：纤维素和果胶功能：支持和保护功能：支持和保护特点：全通透性特点：全通透性提醒 植物细胞最外层是细胞壁，其主要成分是纤维素和果胶。细胞壁不具有生命活性，而且是全透性的，因此植物细胞“系统的边界”是细胞膜而不是细胞壁。导思
9、膜功能的复杂程度取决于蛋白质(膜成分)的种类和数量。试推断比较线粒体内膜和外膜上该成分的多少？(请翻阅教材必修1 P4041“细胞膜的成分”)返回目录返回目录7真核细胞生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。()解析 生物膜的结构大都是磷脂双分子层作支架，蛋白质覆盖、镶嵌或贯穿其上。这些蛋白质在结构、功能、数量上的差异，是导致不同的生物膜具有特定功能的原因。返回目录返回目录8细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。()解析 根据存在部位可将受体分为细胞内受体和细胞表面受体。胰岛素等亲水类信号分子不能进入细胞内，其受体在细胞膜上，故在这类细胞间信息的交流中，细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结
10、构。有些小的亲脂性信号分子，可通过扩散直接透过细胞膜，与靶细胞内的细胞质或细胞核内受体结合而发生作用，这类细胞间的信息交流则不需要通过细胞膜上的受体。返回目录返回目录网络构建返回目录返回目录 考点一与细胞膜成分相关问题的分析 1磷脂分子是构成生物膜的重要成分(以哺乳动物的成熟红细胞为例)(1)磷脂分子结构如图253所示返回目录返回目录考点核心突破图图253 (2)单层磷脂分子层水界面排列及搅拌后图解如下 图254 因此，磷脂双分子层在水空气界面上展开后的表面积是细胞膜表面积的两倍。返回目录返回目录考点核心突破提醒若选用人的肝细胞、鸡、蛙的红细胞以及洋葱鳞片叶表皮细胞等，则磷脂形成的单分子层面积
11、将大大超过膜面积的2倍。2膜结构特点的实验验证人鼠细胞融合实验 上述实验现象可说明：细胞膜具有一定的流动性。返回目录返回目录考点核心突破图图255 3细胞膜成分的鉴定方法返回目录返回目录考点核心突破 4.功能及功能特性的鉴定 (1)控制物质进出功能的验证返回目录返回目录考点核心突破图图256 (2)识别功能的验证 提醒 控制物质进出细胞的功能使细胞具有选择透过性。加热煮熟的玉米种子细胞死亡，细胞膜失去了选择透过性，红墨水中的色素大分子物质就可以大量进入胚细胞，从而使胚细胞呈红色，相反正常玉米种子胚细胞则不会呈红色。行使细胞间信息交流功能的物质是细胞膜上的糖蛋白。返回目录返回目录考点核心突破图图
12、257 例1 对某动物细胞进行荧光标记实验，如图258所示，其基本过程：用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭(消失)。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。上述实验不能说明的是()返回目录返回目录图图258A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 C解析 用荧光染料标记细胞，是因为该染料能与细胞膜组成成分结合；激光照射后荧光的恢复是由于膜上其他部位的移动，即细胞膜的流动性；荧光恢复的快慢反映了膜中
13、蛋白质和脂质流动的快慢；该实验与物质跨膜运输无直接关系，C项错误。返回目录返回目录考点核心突破 变式题 2013广东六校联考 人鼠细胞融合实验是用带有不同荧光的染料标记两种细胞的膜蛋白，一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞的细胞膜上均匀分布形成嵌合体。图259是相关实验记录，据此不能得到的结论是()返回目录返回目录图图259A温度增加到15 以上，细胞膜流动性增强 B该实验证明膜蛋白能够运动C温度对膜蛋白的运动有影响D图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多 D解析 构成膜的磷脂分子和大多数的蛋白质分子是运动的，因而膜具有一定的流动性；嵌合体的形成是两种细胞的膜蛋白发生相对运动的结果，温度增加到1
14、5 以上时，形成嵌合体的比例明显增大，说明温度对膜蛋白的运动有影响；根据图示数据只能说明：温度增加到15 以上，温度越高，形成的嵌合体越多。返回目录返回目录考点核心突破 考点二细胞膜的结构和功能 1细胞膜的结构模型流动镶嵌模型 (1)细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂和胆固醇。(2)糖脂和糖蛋白都分布于细胞膜的外表面。(3)脂质和蛋白质分子并不是均匀分布的，而是呈不对称形式分布。返回目录返回目录图图2510 提醒 膜蛋白的分布和功能 (1)分布：糖蛋白只位于细胞膜的外侧，细胞器膜和细胞膜内侧不存在，可用于确定细胞膜的内外位置。(2)功能 作为跨膜运输的载体：主要参与协助扩散、主动运输、离子通
15、道运输等。作为激素等物质的受体：如甲状腺细胞上有接受垂体释放的促甲状腺素的受体。细胞之间识别：如血型匹配和受精作用。镶嵌在膜上的酶起催化作用：膜表面还有各种酶，使专一的化学反应能在膜上进行，如内质网膜上的酶能催化磷脂的合成等。返回目录返回目录 2细胞膜的结构特点和功能特性的比较返回目录返回目录考点核心突破3.生物膜的组成、结构和功能关系图解返回目录返回目录考点核心突破图图25111.下列关于生物膜结构和功能的叙述，不正确的是()A磷脂分子和蛋白质分子的运动使生物膜具有流动性 B细胞膜上的糖蛋白在细胞识别过程中起重要作用 C用蛋白酶处理后的生物膜的通透性不会发生改变 D细胞膜及各种细胞器的膜可以
16、相互转化返回目录返回目录 C解析 生物膜上的磷脂和蛋白质都能运动，因而使细胞膜具有流动性，A项正确；细胞膜上的糖蛋白在细胞识别中起重要作用，B项正确；蛋白酶能将生物膜上的蛋白质水解，从而使生物膜的通透性发生改变，C项错误；内质网膜、高尔基体膜与细胞膜能够相互转化，D项正确。C2.细胞膜上的蛋白质称为膜蛋白。不同的膜蛋白具有各自的特殊作用和功能，下图体现了膜蛋白的部分功能。下列选项中有关膜蛋白功能的叙述，错误的是()A图甲说明膜蛋白能够控制物质 进出细胞 B图乙说明膜蛋白能够催化 膜表面的代谢反应C图丙说明膜蛋白有利于细胞接受膜表面的化学信息D三幅图都能够说明膜蛋白将细胞与外界环境分隔开返回目录
17、返回目录甲甲 乙乙 丙丙图图2512 D解析 三幅图分别体现的是细胞膜上的蛋白质作为载体蛋白控制物质进出细胞、作为酶具有催化作用以及膜上的糖蛋白接受信息进行信息交流的作用，但并没有体现膜蛋白能将细胞与外界环境分隔开来的功能。4脂质体(如下图)是一种人工膜，由磷脂和胆固醇组成，可用作转基因研究或制备药物。下列叙述不正确的是()A脂质体表面交联抗体，靶向给药 B防止免疫系统识别脂质体，需用某些化学物质修饰C甲为脂溶性药物，乙为水溶性药物D脂质体能与细胞膜融合，以胞吞方式进入细胞内返回目录返回目录 解析 C抗体具有特异性，能把药物带到相应的病灶部位，A项正确；为了防止免疫系统把脂质体作为抗原识别，需
18、要对脂质体进行修饰，B项正确；磷脂分子的头部亲水尾部疏水，故乙为脂溶性药物，甲为水溶性药物，C项错误；脂质体的磷脂分子与膜的磷脂分子都具有流动性，故脂质体能与细胞膜融合，以胞吞方式进入细胞内，D项正确。返回目录返回目录 52014江西南丰月考 右图表示相邻两个细胞通过细胞膜接触，将信息从一个细胞传递给另一个细胞。下列属于图示细胞间信息交流方式的是()A传入神经元引起传出神经元兴奋 B精子和卵细胞之间的识别和结合 C胰岛细胞对肝细胞代谢的调节 D植物细胞通过胞间连丝进行信息交流 返回目录返回目录 解析 B图中显示的是相邻两个细胞的细胞膜直接接触完成信息交流。一般的反射弧中有传入神经元、传出神经元和中间神经元，而且神经元之间兴奋的传递也不是通过两个神经元的直接接触完成的，而是通过突触结构释放神经递质来完成的，A项不符；精子和卵细胞之间的相互识别是通过细胞膜的直接接触实现的，B项相符；胰岛细胞分泌的胰岛素和胰高血糖素随血液循环运输到肝脏，对肝细胞的糖代谢进行调节，C项不符；图示的是两个动物细胞而不是植物细胞，D项不符。返回目录返回目录