1、生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 第第3章章 细胞的基本结构细胞的基本结构 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 第第1节节 细胞膜的结构和功能细胞膜的结构和功能 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 课标要求课标要求 核心素养核心素养 1.概述细胞膜的主要功能概述细胞膜的主要功能。 2.分析细胞膜结构的探索过程分析细胞膜结构的探索过程，领悟科学的过领悟科学的过 程和方法程和方法。 3.了解流动镶嵌模型的基本内容了解流动镶嵌模型的基本内容。 1.生命观念生命观念通过对细胞膜的学习建立生命的结构与功能观通过对细胞膜的学习建立生命的结构与功能观。 2.科学探究科学探究领悟细胞膜结构探索过程的科学方法
2、领悟细胞膜结构探索过程的科学方法。 3.科学思维科学思维流动镶嵌模型及其解读流动镶嵌模型及其解读。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 知识导图知识导图 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 新知预习新知预习双基夯实双基夯实 学霸记忆学霸记忆素养积累素养积累 课内探究课内探究名师点睛名师点睛 指点迷津指点迷津拨云见日拨云见日 训练巩固训练巩固课堂达标课堂达标 夯基提能作业夯基提能作业 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 新知预习新知预习双基夯实双基夯实 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 一一、细胞膜的功能细胞膜的功能 1将细胞与将细胞与_分隔开分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定保障细胞内部环境
3、的相对稳定。 2控制物质控制物质_细胞细胞。 3进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流 (1)通过通过_传递信息传递信息。 (2)通过通过_直接接触传递信息直接接触传递信息。 (3)通过通过_传递信息传递信息。 外界环境外界环境 进出进出 化学物质化学物质 细胞膜细胞膜 细胞通道细胞通道 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 二二、细胞膜的成分细胞膜的成分 1对细胞膜成分的探索对细胞膜成分的探索 (1)1895年欧文顿发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：溶于年欧文顿发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：溶于 _的物质更容易穿过细胞膜的物质更容易穿过细胞膜，据此推测细胞膜是由据此推测细胞膜是由_组
4、成组成 的的。 (2)科学家利用哺乳动物的红细胞制备出细胞膜科学家利用哺乳动物的红细胞制备出细胞膜，得知组成细胞膜的得知组成细胞膜的 脂质有脂质有_，其中其中_含量最多含量最多。 脂质脂质 脂质脂质 磷脂和胆固醇磷脂和胆固醇 磷脂磷脂 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) (3)1925年年，荷兰科学家发现荷兰科学家发现，细胞膜中的磷脂分子排列为连续的细胞膜中的磷脂分子排列为连续的 _。 (4)1935年年，英国学者丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力英国学者丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力，发现细胞发现细胞 表面张力明显低于油水界面的表面张力表面张力明显低于油水界面的表面张力，据此推测细胞膜中除含有脂
5、据此推测细胞膜中除含有脂 质分子外质分子外，可能还含有可能还含有_。 两层两层 蛋白质蛋白质 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 2细胞膜的成分细胞膜的成分 (1) 细 胞 膜 主 要 由细 胞 膜 主 要 由 _ 组 成组 成 ， 此 外此 外 ， 还 有 少 量 的还 有 少 量 的 _。在组成细胞膜的脂质中在组成细胞膜的脂质中，_最丰富最丰富，此外还有少量的此外还有少量的 _。 (2)_在细胞膜行使功能方面起重要作用在细胞膜行使功能方面起重要作用，功能越复杂的细功能越复杂的细 胞膜胞膜，蛋白质的蛋白质的_就越多就越多。 脂质和蛋白质脂质和蛋白质 糖类糖类 磷脂磷脂 胆固醇胆固醇 蛋白质蛋
6、白质 种类与数量种类与数量 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 三三、对生物膜结构的探索对生物膜结构的探索 时间时间 实例实例(实验实验) 结论结论(假说假说) 1959年年 电镜下细胞膜呈清晰的暗电镜下细胞膜呈清晰的暗亮亮暗的暗的 三层结构三层结构 罗伯特森认为所有的细胞膜都由罗伯特森认为所有的细胞膜都由 _三层结构构成三层结构构成 1970年年 人、鼠细胞融合实验人、鼠细胞融合实验 细胞膜具有细胞膜具有_ 1972年年 流动镶嵌模型流动镶嵌模型 辛格和尼科尔森提出了细胞膜的辛格和尼科尔森提出了细胞膜的 _ 蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质 流动性流动性 流动镶嵌模型流动镶嵌模型 生物学(必
7、修1 分子与细胞 RJ) 四、流动镶嵌模型的基本内容四、流动镶嵌模型的基本内容 1结构模型结构模型 (1)图中图中 a 名称：名称：_ 地位：细胞膜的地位：细胞膜的_ 特点：具有特点：具有_ 磷脂双分子层磷脂双分子层 基本支架基本支架 流动性流动性 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) (2)图中图中 b 名称：名称：_ 位置位置 _在磷脂双分子层的表面在磷脂双分子层的表面 部分或全部部分或全部_磷脂双分子层中磷脂双分子层中 _于整个磷脂双分子层于整个磷脂双分子层 特点：大多数蛋白质分子是可以特点：大多数蛋白质分子是可以_的的 (3)图中图中 c 名称：名称：_ 位置：细胞膜的位置：细胞膜的_
8、作用：保护、润滑和作用：保护、润滑和_等等 2结构特点：结构特点：具有一定的具有一定的_。 蛋白质分子蛋白质分子 镶镶 嵌入嵌入 贯穿贯穿 运动运动 糖蛋白糖蛋白 外表面外表面 细胞识别细胞识别 流动性流动性 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) (1)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。( ) (2)细胞间信息交流的方式只有三种细胞间信息交流的方式只有三种。( ) (3)细胞间的信息交流大多与细胞膜的结构与功能有关细胞间的信息交流大多与细胞膜的结构与功能有关。( ) (4)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用植物细胞之间的胞间连丝具有物质运
9、输的作用。( ) (5)细胞膜是细胞的保护性屏障细胞膜是细胞的保护性屏障。( ) (6)细胞膜可以控制物质进出细胞膜可以控制物质进出，任何细胞不需要的物质都不能进入细任何细胞不需要的物质都不能进入细 胞胞。( ) 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) (7)静态结构模型不能解释细胞的生长静态结构模型不能解释细胞的生长、变形虫的运动变形虫的运动、质壁分离及质壁分离及 其复原等现象其复原等现象。( ) (8)在生物膜结构的探索历程中在生物膜结构的探索历程中，人们最初认识到细胞膜是由脂质组人们最初认识到细胞膜是由脂质组 成的成的，是通过对膜成分的提取和鉴定实现的是通过对膜成分的提取和鉴定实现的。( )
10、 (9)膜成分和结构的初步阐明膜成分和结构的初步阐明，都是通过实验观察直接证实的都是通过实验观察直接证实的。 ( ) (10)在建立生物膜模型的过程中在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点始终引导结构与功能相适应的观点始终引导 人们不断实践人们不断实践、认识认识、再实践再实践、再认识再认识。( ) 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 思考：思考： 1细胞膜的成分提取出来后细胞膜的成分提取出来后，根据前面所学习的知识根据前面所学习的知识，可以用哪些可以用哪些 方法来分析细胞膜的化学成分方法来分析细胞膜的化学成分？ 提示：提示：用双缩脲试剂检测细胞膜是否含有蛋白质；用斐林试剂检测用双缩脲
11、试剂检测细胞膜是否含有蛋白质；用斐林试剂检测 细胞膜中是否含有还原糖；用苏丹细胞膜中是否含有还原糖；用苏丹检测细胞膜中是否含有脂肪检测细胞膜中是否含有脂肪。 2取两种不同的海绵动物细胞取两种不同的海绵动物细胞，使其分散成单个使其分散成单个，然后掺在一起混然后掺在一起混 合培养合培养，发现只有同种的细胞才能融合发现只有同种的细胞才能融合，这一现象体现了细胞膜的什么这一现象体现了细胞膜的什么 功能功能？ 提示：提示：进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 3温度影响细胞膜物质运输功能的原因是什么温度影响细胞膜物质运输功能的原因是什么？ 提示：提示：温度影响磷
12、脂分子的运动；温度影响细胞膜上蛋白质的活温度影响磷脂分子的运动；温度影响细胞膜上蛋白质的活 性；温度影响细胞呼吸性；温度影响细胞呼吸，从而影响细胞膜的物质运输功能从而影响细胞膜的物质运输功能。 4变形虫依靠伪足进行运动变形虫依靠伪足进行运动，这依赖细胞膜的什么特性这依赖细胞膜的什么特性？简要说明简要说明 其在细胞生命活动中的作用其在细胞生命活动中的作用。 提示：提示：依赖细胞膜的流动性依赖细胞膜的流动性。流动性具有重要的生理意义流动性具有重要的生理意义，与物质与物质 运输运输、细胞识别细胞识别、细胞融合等有关细胞融合等有关。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 学霸记忆学霸记忆素养积累素养积累
13、 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 1细胞膜的主要组成成分是脂质和蛋白质细胞膜的主要组成成分是脂质和蛋白质，还含少量糖类还含少量糖类。 2细胞膜是细胞的边界细胞膜是细胞的边界，不仅将细胞与外界环境分隔开不仅将细胞与外界环境分隔开，还具有控还具有控 制物质进出制物质进出、进行细胞间的信息交流等作用进行细胞间的信息交流等作用。 3流动镶嵌模型认为：磷脂双分子层构成膜的基本支架流动镶嵌模型认为：磷脂双分子层构成膜的基本支架，蛋白质分蛋白质分 子镶在或嵌入或贯穿于磷脂双分子层子镶在或嵌入或贯穿于磷脂双分子层。 4细胞膜的结构特点是具有一定的流动性细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特性是具有选择
14、透功能特性是具有选择透 过性过性。 5糖蛋白只分布于细胞膜的外表面糖蛋白只分布于细胞膜的外表面，与细胞识别作用有关与细胞识别作用有关。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 课内探究课内探究名师点睛名师点睛 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 1将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开 生物体的生命活动都是以细胞为基本单位进行的生物体的生命活动都是以细胞为基本单位进行的，一切细胞均由保一切细胞均由保 持细胞系统完整的细胞膜围护着持细胞系统完整的细胞膜围护着，没有细胞膜没有细胞膜，细胞的生存是不可能细胞的生存是不可能 的的。细胞膜确定了细胞成为生命的基本单位细胞膜确定了细胞成为生命的基本单位。
15、它使每个细胞与周围环境它使每个细胞与周围环境 隔离开隔离开，维持着相对稳定的细胞内部环境维持着相对稳定的细胞内部环境，并且具有保护细胞的作用并且具有保护细胞的作用。 一一 细胞膜的功能细胞膜的功能 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 2控制物质进出细胞控制物质进出细胞 细胞膜具有控制物质进出细胞的功能细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，包括吸收包括吸收、分泌分泌、排泄排泄。我我 们常说的新陈代谢是指生物与外界交换物质和能量们常说的新陈代谢是指生物与外界交换物质和能量，以及生物体内的物以及生物体内的物 质和能量的转换质和能量的转换。细胞膜控制物质进出细胞就是一种新陈代谢现象细胞膜控制物质进出细胞就
16、是一种新陈代谢现象。 3进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流 (1)通过细胞分泌的化学物质来完成间接交流通过细胞分泌的化学物质来完成间接交流。如内分泌细胞分泌的如内分泌细胞分泌的 激素通过血液运输到靶细胞激素通过血液运输到靶细胞，与靶细胞的细胞膜表面的受体特异性结与靶细胞的细胞膜表面的受体特异性结 合合，将信息传递给靶细胞将信息传递给靶细胞。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) (2)通过相邻两个细胞的细胞膜接触来完成直接交流通过相邻两个细胞的细胞膜接触来完成直接交流。如精子和卵细如精子和卵细 胞之间的识别和结合胞之间的识别和结合。 (3)通过相邻两个细胞间形成的通道来完成信息交流通过相邻
17、两个细胞间形成的通道来完成信息交流。如高等植物细如高等植物细 胞之间通过胞间连丝来实现植物细胞间的识别胞之间通过胞间连丝来实现植物细胞间的识别。 特别提醒：特别提醒：(1)细胞膜的功能是复杂多样的细胞膜的功能是复杂多样的，教材中介绍的三方面功教材中介绍的三方面功 能只是其中的一部分能只是其中的一部分，如细胞膜还具有保护细胞的作用如细胞膜还具有保护细胞的作用，参与细胞的运参与细胞的运 动动、分泌等；分泌等；(2)细胞膜的复杂多样的生理功能是由其结构决定的细胞膜的复杂多样的生理功能是由其结构决定的，尤其尤其 是与细胞膜上的蛋白质分子有关是与细胞膜上的蛋白质分子有关。 生物学(必修1 分子与细胞 R
18、J) 下列关于细胞膜功能的叙述下列关于细胞膜功能的叙述，不正确的是不正确的是( ) A功能越复杂的细胞膜功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多蛋白质的种类和数量越多 B细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动 C相邻两个细胞的信息交流全靠细胞膜的接触相邻两个细胞的信息交流全靠细胞膜的接触 D细胞膜能控制物质进出细胞细胞膜能控制物质进出细胞，这种功能是相对的这种功能是相对的 解析：解析：细胞间信息交流的方式多种多样细胞间信息交流的方式多种多样，高等植物细胞间的信息交高等植物细胞间的信息交 流可通过胞间连丝来完成流可通过胞间连丝来完成。
19、典例剖析典例剖析 典例典例 1 C 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 1(2020安阳三十六中高一期中安阳三十六中高一期中)据最新研究发现据最新研究发现，内皮素在皮肤内皮素在皮肤 中分布不均中分布不均，是造成色斑的主要原因是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和可以和 黑色素细胞膜的受体结合黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来这为美容研究机构带来 了福音了福音。上述材料体现了细胞膜的哪项功能上述材料体现了细胞膜的哪项功能( ) A细胞膜中磷脂含量越高细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂功能越复杂 B细胞膜作为系统的边界细胞膜
20、作为系统的边界，严格控制物质进出细胞严格控制物质进出细胞 C细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质 D细胞膜具有信息交流的功能细胞膜具有信息交流的功能 变式训练变式训练 D 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 解析：解析：根据题干信息根据题干信息“肉皮素拮抗剂进入皮肤肉皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞可以和黑色素细胞 膜的受体结合膜的受体结合，使内皮素失去作用使内皮素失去作用”可知可知，内皮素只有与细胞膜上相应内皮素只有与细胞膜上相应 的受体结合后才能发挥作用的受体结合后才能发挥作用，体现了细胞膜具有信息交流的功能体现了细胞膜具有信息交流的功能，故故D正正 确
21、确。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 1细胞膜各成分的含量及在细胞膜中的作用细胞膜各成分的含量及在细胞膜中的作用 二二 细胞膜的成分细胞膜的成分 成分成分 占细胞膜总量的比例占细胞膜总量的比例 在细胞膜中的作用在细胞膜中的作用 脂质脂质 约约50% 磷脂是构成细胞膜的重要成分，此外还含有少量的胆固醇磷脂是构成细胞膜的重要成分，此外还含有少量的胆固醇 蛋白质蛋白质 约约40% 蛋白质是生命活动的主要承担者，在细胞膜行使功能时起重蛋白质是生命活动的主要承担者，在细胞膜行使功能时起重 要作用要作用 糖类糖类 2%10% 与膜蛋白或膜脂结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表与膜蛋白或膜脂结合成糖蛋
22、白或糖脂，分布在细胞膜的外表 面，糖蛋白具有识别、保护等功能面，糖蛋白具有识别、保护等功能 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 2对细胞膜成分对细胞膜成分、结构的探索结构的探索 时间时间(人物人物) 实验依据实验依据 结论或假说结论或假说 19世纪末世纪末 (欧文顿欧文顿) 可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更易通过细可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更易通过细 胞膜进入细胞胞膜进入细胞 细胞膜是由脂质组成的细胞膜是由脂质组成的 20世纪初世纪初 将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，并进行化学分将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，并进行化学分 析析 组成细胞膜的脂质有磷脂和组成
23、细胞膜的脂质有磷脂和 胆固醇，其中磷脂含量最多胆固醇，其中磷脂含量最多 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 时间时间(人物人物) 实验依据实验依据 结论或假说结论或假说 1925年年(两位荷兰科两位荷兰科 学家学家) 用丙酮从人的红细胞中提取脂质用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气在空气水界面水界面 上铺展成单分子层上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细测得单分子层的面积恰为红细 胞表面积的两倍胞表面积的两倍 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连细胞膜中的磷脂分子必然排列为连 续的两层续的两层 1935年年(丹尼利和戴丹尼利和戴 维森维森) 细胞的表面张力明显低于油细胞的表面张力明显低于油水界
24、面的表面张力水界面的表面张力 细胞膜除含脂质分子外细胞膜除含脂质分子外，可能还附可能还附 有蛋白质有蛋白质 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 时间时间(人物人物) 实验依据实验依据 结论或假说结论或假说 1959年年 (罗伯特森罗伯特森) 电镜下细胞膜呈清晰的暗电镜下细胞膜呈清晰的暗亮亮暗的三暗的三 层结构层结构 所有的细胞膜都由蛋白质所有的细胞膜都由蛋白质脂质脂质蛋白质三层结构蛋白质三层结构 构成构成 1970年年 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实 验验 细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性 1972年年(辛格和尼科辛格和尼科 尔森尔森) 新的观察和实验证据新的
25、观察和实验证据 提出了为大多数人所接受的细胞膜的流动镶嵌模提出了为大多数人所接受的细胞膜的流动镶嵌模 型型 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 特别提醒特别提醒：(1)不同种类的细胞不同种类的细胞，细胞膜的组成成分及其含量不完全细胞膜的组成成分及其含量不完全 相同相同，如癌细胞表面的糖蛋白含量较少如癌细胞表面的糖蛋白含量较少。 (2)细胞在不同时期细胞在不同时期，细胞膜的组成成分及其含量也会发生变化细胞膜的组成成分及其含量也会发生变化。 (3)各种细胞膜所含蛋白质与脂质的比例与细胞膜的功能有关各种细胞膜所含蛋白质与脂质的比例与细胞膜的功能有关，功能功能 越复杂的细胞膜越复杂的细胞膜，蛋白质种类
26、和数量越多蛋白质种类和数量越多，如肾小管上皮细胞与口腔上如肾小管上皮细胞与口腔上 皮细胞相比皮细胞相比，前者细胞膜中蛋白质的含量高前者细胞膜中蛋白质的含量高。 (4)各种蛋白质在膜上的分布是不对称的各种蛋白质在膜上的分布是不对称的，不同的细胞膜不同的细胞膜，内外两侧内外两侧 蛋白质分布有差异蛋白质分布有差异。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 下列关于细胞膜成分的叙述下列关于细胞膜成分的叙述，正确的是正确的是( ) A细胞在癌变的过程中细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变细胞膜的成分发生改变 B细胞膜的功能主要取决于膜中磷脂的含量和种类细胞膜的功能主要取决于膜中磷脂的含量和种类 C糖蛋白
27、和糖脂分别位于细胞膜的内外两侧糖蛋白和糖脂分别位于细胞膜的内外两侧 D脂类物质能优先通过细胞膜与膜中蛋白质的种类有关脂类物质能优先通过细胞膜与膜中蛋白质的种类有关 典例剖析典例剖析 典例典例 2 A 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 解析：解析：细胞膜的成分与其功能有关细胞膜的成分与其功能有关，细胞癌变过程中细胞癌变过程中，细胞膜的成细胞膜的成 分会发生相应的改变分会发生相应的改变，A正确；细胞膜的功能主要取决于膜中蛋白质的种正确；细胞膜的功能主要取决于膜中蛋白质的种 类与数量类与数量，B错误；糖蛋白和糖脂分布于细胞膜的外侧错误；糖蛋白和糖脂分布于细胞膜的外侧，C错误；脂类物错误；脂类物 质
28、能优先通过细胞膜与膜的基本支架质能优先通过细胞膜与膜的基本支架磷脂双分子层有关磷脂双分子层有关，D错误错误。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 方法指导：方法指导：解答此类试题需明确：解答此类试题需明确： (1)细胞膜的基本组成成分：蛋白质细胞膜的基本组成成分：蛋白质、脂质脂质、糖类糖类，磷脂双分子层是磷脂双分子层是 细胞膜的基本支架；细胞膜的基本支架； (2)细胞膜上蛋白质的种类和数量决定了细胞膜功能的复杂程变；细胞膜上蛋白质的种类和数量决定了细胞膜功能的复杂程变； (3)不同细胞膜的组成成分基本相似不同细胞膜的组成成分基本相似，但每种成分的含量不完全相但每种成分的含量不完全相 同；同；
29、(4)细胞代谢的变化往往伴随着细胞膜成分的变化细胞代谢的变化往往伴随着细胞膜成分的变化。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 2(不定项不定项)下列关于细胞膜成分和结构的探索历程的说法下列关于细胞膜成分和结构的探索历程的说法，正确的正确的 是是( ) A欧文顿通过对膜成分的提取和鉴定欧文顿通过对膜成分的提取和鉴定，认识到细胞膜是由脂质组成认识到细胞膜是由脂质组成 的的 B科学家通过提取红细胞中的脂质实验科学家通过提取红细胞中的脂质实验，得出结论：细胞膜中的磷得出结论：细胞膜中的磷 脂分子是双层排列的脂分子是双层排列的 C磷脂是甘油磷脂是甘油、脂肪酸和磷酸组成的脂肪酸和磷酸组成的，其中磷酸其中磷
30、酸“头头”部是亲水部是亲水 的的，脂肪酸脂肪酸“尾尾”部是疏水的部是疏水的 D在建立细胞膜结构模型的过程中在建立细胞膜结构模型的过程中，实验技术起了关键的推动作用实验技术起了关键的推动作用 变式训练变式训练 BCD 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 解析：解析：欧文顿通过对植物细胞的通透性进行研究实验欧文顿通过对植物细胞的通透性进行研究实验，发现溶于脂发现溶于脂 质的物质更容易通过细胞膜质的物质更容易通过细胞膜，从而提出：细胞膜是由脂质组成的从而提出：细胞膜是由脂质组成的，A说法说法 错误；科学家用丙酮从红细胞中提取脂质错误；科学家用丙酮从红细胞中提取脂质，测得单分子层的面积是红细测得单分子
31、层的面积是红细 胞表面积的胞表面积的2倍倍，由此得出细胞膜中的磷脂分子是双层排列的结论由此得出细胞膜中的磷脂分子是双层排列的结论，B说说 法正确；磷脂分子是一种由甘油法正确；磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子脂肪酸和磷酸等所组成的分子，磷酸磷酸 “头头”部是亲水的部是亲水的，脂肪酸脂肪酸“尾尾”部是疏水的部是疏水的，C说法正确；新的技术手说法正确；新的技术手 段不断运用于细胞膜的研究段不断运用于细胞膜的研究，对建立细胞膜结构模型的过程起了关键的对建立细胞膜结构模型的过程起了关键的 推动作用推动作用，D说法正确说法正确。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 1流动镶嵌模型的基本内容
32、流动镶嵌模型的基本内容 (1)磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架；磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架； (2)蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷有的部分或全部嵌入磷 脂双分子层中脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层；有的贯穿于整个磷脂双分子层； (3)磷脂双分子层和大多数蛋白质是可以运动的磷脂双分子层和大多数蛋白质是可以运动的。 三三 流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 2细胞膜的结构和成分细胞膜的结构和成分 细胞膜的主要成分是磷脂细胞膜的主要成分是磷脂、蛋白质蛋白质，还有少量糖类还有少量
33、糖类。 细细 胞胞 膜膜 磷脂 磷脂 分子分子 状态：双分子层排列构成细胞膜的基本支架状态：双分子层排列构成细胞膜的基本支架 作用：脂质、脂溶性物质更易通过细胞膜作用：脂质、脂溶性物质更易通过细胞膜 蛋蛋 白白 质质 位置位置 镶在磷脂双分子层表面镶在磷脂双分子层表面 部分或全部嵌入磷脂双分子层中部分或全部嵌入磷脂双分子层中 贯穿于整个磷脂双分子层贯穿于整个磷脂双分子层 种种 类类 有的只参与细胞膜的构成有的只参与细胞膜的构成 有的起载体作用，参与主动运输过程有的起载体作用，参与主动运输过程 有的与糖类结合，形成糖被，有识别、保护、润滑等作用有的与糖类结合，形成糖被，有识别、保护、润滑等作用
34、糖类糖类 有的与蛋白质分子结合成糖蛋白 有的与蛋白质分子结合成糖蛋白 有的与脂质结合成糖脂有的与脂质结合成糖脂 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 拓展拓展 静态模型不能解释的现象静态模型不能解释的现象 细胞膜的静态结构模型不能解释下列现象：细胞的生长细胞膜的静态结构模型不能解释下列现象：细胞的生长、变形虫的变形虫的 变形运动变形运动、吞噬细胞吞噬细菌吞噬细胞吞噬细菌、细胞的融合细胞的融合、植物细胞质壁分离及复原植物细胞质壁分离及复原 等等。这些现象的基础都是细胞膜的流动性这些现象的基础都是细胞膜的流动性。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 科学家在细胞膜成分和结构的探索过程中科学家在细胞膜
35、成分和结构的探索过程中，运用了假说运用了假说 法法，在学习了在学习了“细胞膜的流动镶嵌模型细胞膜的流动镶嵌模型”一节后一节后，某同学作出下列比某同学作出下列比 喻喻，其中错误的是其中错误的是( ) 典例剖析典例剖析 典例典例 3 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) A把静态的三维结构比作把静态的三维结构比作“三明治三明治”或或“三合板三合板” B细胞膜的流动镶嵌模型比作细胞膜的流动镶嵌模型比作“枣糕枣糕”，如如(1)所示所示 C细胞膜的流动镶嵌模型比作细胞膜的流动镶嵌模型比作“正在煮着的粥正在煮着的粥”，如如(2)所示所示 D细胞膜外表面的糖蛋白比作细胞膜外表面的糖蛋白比作“信号接收塔信号接收
36、塔” 答案：答案：B 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 解析：解析：静态结构的内容是蛋白质静态结构的内容是蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质，因此可以把静态的因此可以把静态的 三维结构比作三维结构比作“三明治三明治”或或“三合板三合板”，A正确；细胞膜的流动镶嵌模型正确；细胞膜的流动镶嵌模型 中的蛋白质在磷脂双分子层中的分布是不对称和不均匀的中的蛋白质在磷脂双分子层中的分布是不对称和不均匀的，膜结构具有膜结构具有 流动性流动性，“枣糕枣糕”能体现细胞膜中蛋白质分布能体现细胞膜中蛋白质分布，但不能体现流动性但不能体现流动性，B错错 误；细胞膜的流动镶嵌模型比作误；细胞膜的流动镶嵌模型比作“正在煮着的粥
37、正在煮着的粥”，体现了膜的流动体现了膜的流动 性性，C正确；细胞膜外表面的糖蛋白具有识别功能正确；细胞膜外表面的糖蛋白具有识别功能，可比作可比作“信号接收信号接收 塔塔”，D正确正确。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 3(不定项不定项)(2019四川成都外国语学校高一月四川成都外国语学校高一月 考考)如下图所示为细胞膜的亚显微结构模式图如下图所示为细胞膜的亚显微结构模式图，下下 列有关叙述错误的是列有关叙述错误的是( ) A在细胞鲜重中含量最多在细胞鲜重中含量最多，其化学元素组其化学元素组 成是成是C、H、O、N 变式训练变式训练 D B和和大都是运动的大都是运动的，所以细胞膜具有流动性和
38、选择透过性所以细胞膜具有流动性和选择透过性 C构成细胞膜的基本支架构成细胞膜的基本支架，由双层膜构成由双层膜构成 D是糖分子与膜蛋白结合成的糖蛋白是糖分子与膜蛋白结合成的糖蛋白，在细胞膜外侧在细胞膜外侧 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 解析：解析：由题图可知由题图可知，是糖蛋白是糖蛋白，是蛋白质是蛋白质，是磷脂双分子是磷脂双分子 层层。细胞鲜重中含量最多的是水细胞鲜重中含量最多的是水，A错误；构成细胞膜的磷脂分子可以侧错误；构成细胞膜的磷脂分子可以侧 向自由移动向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动膜中的蛋白质大多也能运动，体现了细胞膜具有流动性体现了细胞膜具有流动性， 但这不是细胞膜具有选
39、择透过性的原因但这不是细胞膜具有选择透过性的原因，B错误；细胞膜的基本支架是磷错误；细胞膜的基本支架是磷 脂双分子层脂双分子层，且细胞膜只有一层膜且细胞膜只有一层膜，可以控制物质进出细胞可以控制物质进出细胞，C错误；糖错误；糖 蛋白由糖分子和膜上蛋白质组成蛋白由糖分子和膜上蛋白质组成，位于细胞外侧位于细胞外侧，具有识别功能具有识别功能，D正正 确确。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 指点迷津指点迷津拨云见日拨云见日 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 1细胞间信息交流的三种主要方式细胞间信息交流的三种主要方式 通过信息分子间接交流通过信息分子间接交流 细胞间直接交流细胞间直接交流 经特殊通
40、道交流经特殊通道交流 信息交信息交 流方式流方式 通过细胞分泌的化学物质通过细胞分泌的化学物质(如激素如激素)间间 接传递信息接传递信息 通过相邻两个细胞的细胞通过相邻两个细胞的细胞 膜直接接触传递信息膜直接接触传递信息 通过相邻两个细胞之间形成通通过相邻两个细胞之间形成通 道传递信息道传递信息 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 通过信息分子间接交流通过信息分子间接交流 细胞间直接交流细胞间直接交流 经特殊通道交流经特殊通道交流 举举 例例 内分泌细胞分泌的激素经内分泌细胞分泌的激素经 体液运输作用于靶细胞体液运输作用于靶细胞 精子和卵细胞之精子和卵细胞之 间的识别间的识别 高等植物细胞间通
41、过胞高等植物细胞间通过胞 间连丝进行信息交流间连丝进行信息交流 图图 示示 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 细胞之间通过信息交流细胞之间通过信息交流，保证细胞间功能的协调保证细胞间功能的协调。下列关下列关 于细胞间信息交流的说法于细胞间信息交流的说法，错误的是错误的是( ) A图图1是远距离的细胞间信息交流是远距离的细胞间信息交流，图图2是细胞直接接触是细胞直接接触 B图图2可以表示精子与卵细胞的识别可以表示精子与卵细胞的识别 C图图1表示内分泌细胞产生激素表示内分泌细胞产生激素，通过血液循环最终作用于靶细胞通过血液循环最终作用于靶细胞 D细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构细胞膜上
42、的受体是细胞间信息交流所必需的结构 典例典例 4 D 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 解析：解析：图图1表示通过体液运输来完成的间接交流方式表示通过体液运输来完成的间接交流方式，A细胞产生的细胞产生的 信号分子与信号分子与B细胞上的受体结合细胞上的受体结合，完成信息交流完成信息交流。图图2表示细胞膜直接接表示细胞膜直接接 触完成细胞间的信息交流触完成细胞间的信息交流，精子与卵细胞间的识别属于此种方式精子与卵细胞间的识别属于此种方式。这两这两 种信息交流方式均需受体参与种信息交流方式均需受体参与。细胞间形成通道也可以进行信息交流细胞间形成通道也可以进行信息交流， 不需要细胞膜上的受体参与不需
43、要细胞膜上的受体参与。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 2验证细胞膜控制物质进出细胞的方法验证细胞膜控制物质进出细胞的方法 (1)利用红墨水处理正常玉米种子和煮熟的玉米种子利用红墨水处理正常玉米种子和煮熟的玉米种子。煮熟的玉米种煮熟的玉米种 子细胞死亡子细胞死亡，细胞膜丧失控制物质进出细胞的功能细胞膜丧失控制物质进出细胞的功能，红墨水中的色素分红墨水中的色素分 子可以大量进入细胞子可以大量进入细胞，使细胞呈红色使细胞呈红色，正常种子的细胞不会变红正常种子的细胞不会变红。 (2)将有颜色的植物组织放入清水中将有颜色的植物组织放入清水中，然后分别用高温然后分别用高温、强酸强酸、强碱强碱 处理处
44、理，观察实验前后清水的颜色变化观察实验前后清水的颜色变化。处理前清水无颜色变化处理前清水无颜色变化，处理后处理后 植物组织细胞死亡植物组织细胞死亡，细胞膜失去控制物质进出的功能细胞膜失去控制物质进出的功能，清水呈现出植物清水呈现出植物 组织的颜色组织的颜色。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) (3)台盼蓝染色法台盼蓝染色法。台盼蓝染液是细胞活性染料台盼蓝染液是细胞活性染料，常用于检测细胞膜常用于检测细胞膜 的完整性的完整性。正常的活细胞正常的活细胞，细胞膜结构完整细胞膜结构完整，能够排斥台盼蓝能够排斥台盼蓝，使之不使之不 能够进入胞内；而丧失活性或细胞膜不完整的细胞能够进入胞内；而丧失活性或
45、细胞膜不完整的细胞，可被台盼蓝染成蓝可被台盼蓝染成蓝 色色。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 水溶性染色剂水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色能与核酸结合而使细胞核着色，可将其应可将其应 用于鉴别细胞的死活用于鉴别细胞的死活。将细胞浸泡于一定浓度的将细胞浸泡于一定浓度的PI中中，仅有死细胞的细仅有死细胞的细 胞核会被染色胞核会被染色，而活细胞的细胞核不着色而活细胞的细胞核不着色。利用利用PI鉴别细胞死活的原理鉴别细胞死活的原理 是是( ) A死细胞与活细胞的细胞膜结构不同死细胞与活细胞的细胞膜结构不同 B活细胞能分解染色剂活细胞能分解染色剂PI C死细胞与活细胞的细胞膜的成分和含
46、量不同死细胞与活细胞的细胞膜的成分和含量不同 D活细胞的细胞膜能阻止活细胞的细胞膜能阻止PI的进入的进入 典例典例 5 D 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 解析：解析：活细胞的细胞膜可控制物质出入细胞活细胞的细胞膜可控制物质出入细胞，维持正常的生命活维持正常的生命活 动；水溶性染色剂动；水溶性染色剂(PI)不是细胞所需物质不是细胞所需物质，因而不能通过活细胞的细胞因而不能通过活细胞的细胞 膜；细胞死亡后膜；细胞死亡后，细胞膜及其他生物膜的控制物质进出功能丧失细胞膜及其他生物膜的控制物质进出功能丧失，溶于溶于 水中的物质水中的物质(如如PI)都可以通过都可以通过，而使细胞核着色而使细胞核着色
47、。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 问题探讨问题探讨P40 1提示：提示：因为活细胞有完整的细胞膜因为活细胞有完整的细胞膜，细胞膜会阻止对细胞有害的细胞膜会阻止对细胞有害的 物质物质，如染料通过如染料通过。死细胞的细胞膜控制物质进出的能力已丧失死细胞的细胞膜控制物质进出的能力已丧失。 2提示：提示：将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开，保护细胞；控制物质进出细保护细胞；控制物质进出细 胞胞，为细胞生命活动提供营养为细胞生命活动提供营养，及时将细胞的代谢废物排出体外；通过及时将细胞的代谢废物排出体外；通过 细胞膜的相关结构与其他细胞建立联系细胞膜的相关结构与其他细胞建立联系，进行信息
48、交流进行信息交流，共同协调完成共同协调完成 个体的生命活动个体的生命活动。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 思考思考讨论讨论P42 1提示：提示：最初对细胞膜成分的认识最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析是通过对现象的推理分析。 2提示：提示：在空气在空气水界面中水界面中，水只在下侧水只在下侧。磷脂分子头亲水而尾疏磷脂分子头亲水而尾疏 水水，磷脂分子只会头下尾上排列在此界面中磷脂分子只会头下尾上排列在此界面中，因此只能铺展成单分子因此只能铺展成单分子 层层。 对于红细胞来说对于红细胞来说，其膜结构只有细胞膜其膜结构只有细胞膜。从红细胞中提取的脂质从红细胞中提取的脂质， 全部来自细胞膜全部来自细胞膜。这些脂质铺成一层的面积是细胞表面积的这些脂质铺成一层的面积是细胞表面积的2倍倍，说明这说明这 些脂质把红细胞表面围了两层些脂质把红细胞表面围了两层。 生物学(必修1 分子与细胞 RJ) 3提示：提示：磷脂头亲水磷脂头亲水，尾疏水尾疏水。那么在水中那么在水中，磷脂分子的尾不接触磷脂分子的尾不接触 水才是最稳定的形式水才是最稳定的形式。只有磷脂分子尾尾相对时只有磷脂分子尾尾相对时，磷脂分子的尾才能最磷脂分子的尾才能最 大限度不接触水大限度不接触水。这也意味着这也意味着，磷脂分子在水中能自发地形成头朝外磷脂分子在水中能自发地形成头朝外， 尾
