细胞膜和细胞核 流动镶嵌模型
高三生物一轮复习细胞膜与细胞核含流动镶嵌模型新人教版必修.pptx
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2．(2014·福建高考)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。下列图中，可正确示 意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是( )
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解析：血红蛋白存在于红细胞内，是一种可运载 氧气的蛋白质，并非膜蛋白；抗体是浆细胞分泌的一 种免疫球蛋白，并非 T 淋巴细胞膜的成分；胰岛素受 体具有特异性，只能与胰岛素特异性结合，无法与胰 高血糖素结合；神经递质可以与骨骼肌细胞膜上的神 经递质受体特异性结合，葡萄糖可以借助转运葡萄糖 的载体通过主动运输的方式进入骨骼肌细胞。
通过 紫色 细胞膜被破坏
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1．细胞核的结构
图示
名称
功能
a： 核膜
把 核内物质 与 细胞质 分开
b： 染色质
是 DNA 的主要载体
c： 核仁 d： 核孔
与某种 RNA的合成及 核糖体 的形成有关 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
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2.细胞核的功能 (1)是 遗传信息库，是遗传物质储存和复制的主 要场所。 (2)是 细胞代谢和遗传 的控制中心。 [思考] DNA 都存在于细胞核内的染色质中吗？ 提示：不一定。DNA 主要存在于细胞核内的染色体 上，另外，在细胞质的线粒体和叶绿体中也含有少量的 DNA。
答案：(1)受体 蛋白质 (2)B A C BC
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细胞间信息交流的方式
比 较
通过“信息分 子”完成细胞间
间接交流
两细胞间 直接交流
经特殊通道 交流信息分子
图 解
相邻细胞间直接接触，通 相邻细胞间形成通道使细
方 式
通过体液的作用 来完成细胞间的
过与细胞膜结合的信号 胞相互沟通，通过携带信息 分子影响其他细胞，即 的物质来交流信息，即
生物膜的流动镶嵌模型
提出假设： 细胞膜中的脂质排列为连续的两层
生物膜结构探索
• 20世纪40年代
– 蛋白质覆盖在脂质两侧
• 20世纪50年代（罗伯特森）
提出假设：生物膜由蛋白-脂质-蛋白 三层组成的静态结构
生物膜结构探索
作业
手绘生物膜的流动镶嵌模型
20世纪60年代
生物膜是非静态的，而 且发现蛋白并不是全部 平铺在脂质表面的，也 有镶嵌在脂质中的
1970年弗雷、艾迪登
细胞膜具有流动性
生物流动镶嵌模型
• 1972
– 桑格 – 尼克森
生物膜的结构特点： 流动性
磷脂双分子层构成了膜的基本支架，这个支架不是静 止的，具有流动性； 蛋白质分子覆盖、镶嵌、贯穿于整个磷脂双分子层， 且是可以运动的； 生物膜上的糖类与蛋白质构成糖蛋白，与磷脂构成糖 脂。经过了漫长的探索过程，于1972年 由（桑格、尼克森）提出流动镶嵌模型被大家所 广泛接受。
• 流动镶嵌模型的内容：生物膜由磷脂双分子层构 成基本骨架，蛋白质以镶嵌、贯穿、覆盖三种形 式存在，糖类与蛋白质、脂质构成糖蛋白和糖脂 在细胞膜上 起识别、保护、润滑的作用 。整个生 物膜具有流动性
生物膜流动镶嵌模型
生物膜：细胞器膜、核膜、细胞膜 细胞膜的成分：脂质、蛋白质、糖
生物膜结构探索
• 19世纪末（欧文顿）
• 500多种化学物质对植物细胞通透性实验
非脂溶性物质
脂溶性物质
提出假设：生物膜由脂质构成
生物膜结构探索
• 20世纪初
– 分离出细胞膜，进行化学分析。得出结论生物 膜是脂质和蛋白质组成
详细描述细胞膜的结构——流动镶嵌模型
详细描述细胞膜的结构——流动镶嵌模型细胞膜是包围细胞的一层薄膜，它在细胞内外环境之间起着保护细胞和控制物质进出的重要作用。
流动镶嵌模型是解释细胞膜结构的一种理论模型，它描述了细胞膜的磷脂双层中嵌有多种蛋白质，并且这些蛋白质可以在膜中自由流动。
细胞膜的主要组成是磷脂双分子层，其中的磷脂分子主要由两个亲水性的磷酸甘油和一个疏水性的脂肪酸链组成。
磷脂分子具有两个亲水性的磷酸甘油头部，这使得它们能够在水中形成双层结构。
磷脂分子中的疏水性脂肪酸链则朝向膜内部，远离水。
这种双层结构使得细胞膜能够有效地分隔细胞内外的环境。
除了磷脂分子，细胞膜中还存在许多其他的蛋白质。
流动镶嵌模型认为这些蛋白质嵌入在磷脂双层中，并且可以自由地在膜中移动。
这些蛋白质可以分为两类：一类是固定的蛋白质，它们通过与磷脂分子的亲和力与细胞膜紧密结合，稳定细胞膜的结构；另一类是流动的蛋白质，它们可以在细胞膜上自由地扩散和移动。
流动镶嵌模型的核心观点是流动，即细胞膜中的磷脂分子和蛋白质可以在膜上自由地扩散和移动。
这种流动性使得细胞膜上的分子可以在膜上灵活地相互作用。
比如，细胞膜上的受体和信号分子可以通过流动相互结合，从而触发细胞内的信号转导路径。
此外，细胞膜上的蛋白质也可以通过流动实现在膜中的局部集中和分离，从而完成特定的细胞功能。
流动镶嵌模型还解释了许多细胞膜上的观察现象。
比如，氧分子在细胞膜上的自由扩散可以解释细胞膜的通透性。
流动镶嵌模型还解释了细胞膜上的一些蛋白质聚集成脆骨病变体的形成，这些聚集体在膜上形成具有特定功能的区域。
总结来说，流动镶嵌模型描述了细胞膜的结构，包括磷脂双层和嵌入在其中的蛋白质。
这种模型强调了细胞膜的流动性，即磷脂分子和蛋白质可以在膜上自由地扩散和移动。
这种流动性使得细胞膜具有高度的可塑性和功能多样性，从而实现了细胞的各种生物学功能。
细胞膜和细胞核
细胞膜和细胞核1、细胞膜的功能：将细胞与外界环境分隔开；进行细胞间的信息交流；控制物质进出细胞。
2、流动镶嵌模型：（1）磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的；（2）蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层．大多数蛋白质也是可以流动的；（3）在细胞膜的外表，少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白，除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
3、细胞膜的结构特点：具有流动性（膜的结构成分不是静止的，是动态的）。
细胞膜的功能特点：具有选择透过性（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）。
①①在细胞膜的内外侧均有分布，与细胞间识别有关②细胞膜的基本骨架由一层②构成③③对磷脂分子的活动起到双重调节作用④细胞膜的流动性是指④处于不断运动的状态⑤流动镶嵌模型认为，细胞膜的流动性等同于构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动⑥细胞膜结构模型的探索过程，是一个不断提出假说并进行验证和修正的过程⑦在证明细胞膜具有流动性的人鼠细胞融合实验中，科学家使用了同位素标记法⑧流动镶嵌模型中，物质运输依赖于镶嵌在磷脂双分子层中的蛋白质⑨小鼠细胞和人细胞融合实验表明细胞膜流动性⑩欧文顿通过研究细胞膜对不同物质的通透性得出细胞膜由磷脂分子组成⑪科学家利用酒精提取哺乳动物成熟红细胞的细胞膜得出脂质分子为两层⑫罗伯特森在高倍显微镜下发现细胞膜上磷脂的两侧均是蛋白质且呈静态⑬流动镶嵌模型认为组成细胞膜的磷脂以及大多数蛋白质都有一定的流动性⑭活细胞会被台盼蓝染成蓝色，说明细胞膜对物质进出细胞具有控制作用⑮提取人成熟红细胞的脂质铺展成单分子层的面积是红细胞表面积的2倍，由此推测细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层⑯向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个空洞⑰细胞膜外表面有糖类和蛋白质结合形成的糖蛋白⑱细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构⑲细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中⑳细胞在癌变的过程中，会产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质[知识点]细胞膜和细胞壁[答案]③⑥⑨⑬⑮⑰⑳[解析]据图分析，图示为细胞膜的流动镶嵌模型，其中①表示糖蛋白，位于细胞膜的外侧；②是磷脂分子，构成的磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架；③是胆固醇；④是蛋白质，其种类和含量与细胞膜的功能的复杂程度有关。
高中生物高频考点训练及答案4 细胞膜和细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)
考点规范练4细胞膜和细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)一、基础达标1.细胞膜上与细胞的识别、免疫反应、信息传递有着密切关系的化学物质是()A.糖蛋白B.磷脂C.脂肪D.核酸2.下列关于生物膜结构探索历程的说法,错误的是()A.最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质构成的B.三层结构模型认为生物膜为静态的结构C.流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动D.三层结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的3.蝴蝶将一株油菜的花粉带到另一株油菜花的柱头上后,即可发生花粉萌发、花粉管伸长、释放精子、精卵融合等一系列生理反应;若将一株油菜的花粉带到一朵桃花的柱头上则不会发生这一系列反应。
该现象能很好地说明细胞膜()A.主要由脂质和蛋白质组成B.可将细胞与外界环境分隔开C.控制物质出入细胞的作用是相对的D.进行细胞间的信息交流4.将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来,并将其在空气—水界面上铺成单分子层,结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。
用下列细胞进行实验,与上述结果最相符的是()A.人的肝细胞B.蛙的红细胞C.洋葱鳞片叶表皮细胞D.大肠杆菌细胞5.下图表示细胞膜的亚显微结构,其中a和b为物质的两种运输方式,下列叙述正确的是()A.细胞膜功能的复杂程度主要由③决定B.神经细胞膜上识别递质的是①C.b可表示肌细胞从组织液中吸收氧气D.细胞膜的选择透过性与②有关,与③无关6.下列有关细胞膜的叙述,正确的是()A.细胞膜是植物细胞的边界,也是该细胞最外层的结构B.组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子均是运动的C.细胞间的信息交流一定是在细胞膜的参与下完成的D.细胞膜上可附着与有氧呼吸、ATP水解有关的酶7.细胞核内的液体称核液。
下列关于细胞核的结构与功能的叙述,正确的是()A.核液内仅含有由DNA和蛋白质两种物质构成的染色质B.核膜具有选择透过性,而核孔不具有选择透过性C.核糖体的合成都与核仁有关D.细胞核是遗传和代谢的控制中心,但不是细胞的代谢中心8.右图为细胞核的结构模式图,下列叙述正确的是()A.高等植物成熟筛管细胞中的细胞核,控制着该细胞的代谢和遗传B.①与②相连接,二者共同参与细胞内磷脂的加工和运输C.③为处于凝固状态的遗传物质,不参与细胞代谢,仅起遗传物质的备份作用D.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,“控制指令”可通过⑤从细胞核到达细胞质9.(2018全国Ⅲ卷)下列有关细胞的结构和生命活动的叙述,错误的是()A.成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量B.细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素C.两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递D.哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆10.以动物受精卵为实验材料进行以下实验,下列有关分析正确的是()A.实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性B.实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性C.实验①说明了细胞核对细胞质的重要性,实验②说明了细胞质对细胞核的重要性D.该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统二、能力提升1.下图是生物膜的结构模型,下列关于生物膜的结构及功能的叙述,正确的是()A.线粒体膜、叶绿体膜是由双层磷脂分子构成的,细胞膜是由单层磷脂分子构成的B.动物细胞融合与钠、钾离子进出细胞均依赖于细胞膜的选择透过性C.膜上的糖蛋白具有信息传递的作用,能够将信息分子转移到细胞内发挥作用D.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输2.心房颤动(房颤)是临床上常见且危害严重的心律失常病症之一。
第一讲 细胞膜与细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)
紫色
细胞膜被破坏
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生物
第一讲
细胞膜与细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)
结束
2.细胞膜的功能探究 (1)控制物质进出功能的验证：
(2)识别功能的验证：
只有同种生物的精子 和卵细胞才能结合
生物
验证 细胞膜具有识别作用 ――→
(糖蛋白的作用)
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第一讲
细胞膜与细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)
生物
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第一讲
细胞膜与细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)
结束
[思维流程]
生物
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第一讲
细胞膜与细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)
结束
[解析]
第一组为对照组，注入的物质既有亲核蛋白的头部
也有尾部， 被注入细胞的细胞核中有放射性。 第二组只注入了亲 核蛋白的放射性尾部， 结果与对照组相同， 第三组只注入了亲核 蛋白的放射性头部，结果是细胞核中无放射性，由此可知，亲核 蛋白进入细胞核是由尾部决定的。 由题意可知， 细胞核吸收物质 仍具有选择性， 决定物质运输选择性的是不同物质运输的载体不 同。葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，不消耗能量，而亲核 蛋白进入细胞核需消耗能量。
(2)实验结论： 蝾螈的细胞分裂、 分化受细胞核控制。
(3)实验分析：该实验既有相互对照，又有自身前后对照。
生物
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第一讲
细胞膜与细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)
结束
3．伞藻嫁接实验
(1)实验过程：
(2)实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。
细胞膜及流动镶嵌模型
24.01.2021
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2、生物膜的结构——流动镶嵌模型
位置：位于细胞膜的__外___表面
糖被 成分：是一层由蛋白质与多糖结合形成的_糖__蛋__白__ 功能：具有保护、润滑和___识__别____作用。
结构特点：具有 一定的流动性
原因：构成细胞膜的_磷__脂__分__子_和_蛋_白__质__分__子_大多数是可
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题组演练·科学高效 题组一 细胞膜的成分及功能 1.(2013广东六校第二次联考)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
释放精子、精卵融合等一系列生理反应;若将一株油菜的
花粉带到一朵桃花的柱头上则不会发生这一系列反应。该
D 现象能很好地说明细胞膜(
)
A.主要由脂质和蛋白质组成
B.可将细胞与外界环境分隔开
C.控制物质出入细胞的作用是相对的
D.进行细胞间的信息交流
解析:本题考查细胞膜的成分和功能,题意说明细胞膜具有
识别的功能,即细胞膜有进行细胞间的信息交流的功能。
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二、细胞膜的成分
成分 比例
作用
蛋白质 约40% 细胞膜的功能主要由其上的蛋白质行使
脂质 约50%
构成细胞膜的重要成分
糖类 约10% 与蛋白质形成糖蛋白，有识别功能
重点关注：
（1）细胞膜的成分至少有4种（蛋白质、磷脂、胆固醇 和多糖），但主要成分只有2种：蛋白质和磷脂分子。
（2）不同细胞膜的成分种类相同,但各组分的含量不同,
细胞膜与细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型
信息传递
细胞膜上的受体能够接收外部 信号，通过信号转导途径将信 息传递给细胞内部，调节细胞 的生理功能。
细胞识别
细胞膜上的糖蛋白等分子具有 特异性，能够参与细胞间的识 别和相互作用。
细胞膜与细胞内外环境关系
细胞膜与细胞外环境
细胞膜作为细胞与外部环境之间的界面，能够感知外部环境的变 化并作出相应的反应，如通过改变膜蛋白的构象来调节物质的进 出。
，共同维持细胞的正常生命活动。
THANK YOU
感谢聆听
细胞间相互作用的基础
生物膜上的糖蛋白等分子可以与其他细胞或细胞外基质中的分子相互作用，形成细胞间的 连接和通讯网络。这些相互作用对于维持组织的结构和功能、调节细胞的生长和分化以及 免疫应答等方面具有重要作用。
04
细胞膜与细胞核关系探讨
细胞膜对细胞核保护作用
维持细胞核稳定性
细胞膜作为细胞的外层保护结 构，能够维持细胞核的稳定性 ，防止其受到外部环境的干扰 和损伤。
细胞膜与细胞内环境
细胞膜通过物质运输和信息传递等方式维持细胞内环境的稳定， 保证细胞正常生理功能的进行。同时，细胞内环境的变化也会影 响细胞膜的结构和功能。
02
细胞核概述
细胞核定义与结构
定义
细胞核是细胞的控制中心， 位于细胞质内，由核膜、核
仁和染色质等构成。
核膜
双层膜结构，具有选择 透过性，控制物质进出
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，其中脂质以磷脂 为主，磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架。
蛋白质镶嵌在磷脂双分子层中，或覆盖在其表面， 具有多种功能，如物质运输、信息传递和细胞识别 等。
细胞膜功能与作用
01
02
03
04
保护细胞
【生物.新高考总复习】第5讲 细胞膜和细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)
必备知识
必修1
第5讲 细胞膜和细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)
考点1
考点2
-8-
核心素养 关键能力
正误判断
(1)在组成细胞膜的脂质中,胆固醇最丰富。( × ) (2)生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。( √ ) (3)同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同。 ( × ) (4)细胞膜的成分是恒定不变的。( × ) (5)细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的。( √ ) (6)细胞膜的流动性与温度没有关系。( × ) (7)胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性。 ( √ ) (8)动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关。 ( √ )
必备知识
必修1
第5讲 细胞膜和细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)
考点1
考点2
-5-
核心素养 关键能力
(2)流动镶嵌模型 ①模式图
糖蛋白
磷脂双分子层
蛋白质
特点:具有一定的流动性 ②结构特点 原因:组成膜的 磷脂分子 和
蛋白质分子 大都是运动的
必修1
第5讲 细胞膜和细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)
考点1
膜被溶解,B项正确;细胞膜含有脂质成分,脂溶性物质比非脂溶性物 质更容易透过细胞膜,C项正确;欧文顿用500多种化学物质对植物细 胞的通透性进行实验,发现细胞膜对不同物质的通透性不同,提出膜 是由脂质组成的,但并未将细胞膜从细胞中分离出来,D项错误。
关闭
D
解析 答案
必修1
第5讲 细胞膜和细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)
必备知识
必修1
第5讲 细胞膜和细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)
考点1
考点2
-26-
核心素养 关键能力 真题演练
细胞膜和细胞核流动镶嵌模型课件
用吸水纸小心吸引，注意不要把细胞吸跑
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
用鸡或鱼的红细胞可以吗？为什么？ 不可以。上述动物红细胞含细胞核和众多的细胞器。
（4）哺乳动物成熟红细胞特点：无 细胞核 ，不 再合成蛋白质；无线粒体等细胞器，其呼吸作用 类型为无氧呼吸，产物为乳酸，原料为 葡萄糖 ； 原料进入红细胞的运输方式为协助 扩散；细胞质 中主要蛋白质为 血红蛋白 ，含微量元素 铁 ，牢 记该蛋白质不属于 分泌 蛋白，是一种细胞内蛋白 质。
→
细胞膜
主要是磷脂， 种类和数量 另外还有糖 越多，细胞膜 脂、胆固醇 功能越复杂
形成糖蛋白 或糖脂，与信 息交流有关
糖蛋白的位置只位于细胞膜的外侧，可用于 确定细胞膜膜内外位置。
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
3．功能分析
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
4．细胞膜的结构特点、功能特性及相互关系 流动性和选择透过性的关系 (1)区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物 膜的功能特性。 (2)联系：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性 ，才能实现选择透过性。 流动性原理——构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是 运动的；选择透过性原理——膜上载体蛋白的种类和数量 。 流动性的实例：细胞融合、变形虫变形、白细胞吞噬细菌( 胞吞)、分泌蛋白的分泌(胞吐)、温度改变时膜的厚度改变 、动物细胞吸水膨胀或双基失自主水落实皱缩等核心。互动突破 高考真题集训 限时规范训练
第1讲 细胞膜(系统的边界、流动镶 嵌模型)与细胞核
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
生物膜的流动镶嵌模型
生物膜的流动镶嵌模型1、什么是生物膜的流动镶嵌模型生物膜指的是生物细胞中的膜状结构，包括细胞质膜、细胞核膜、细胞器膜等等。
这些膜之间以一种连续或不连续的方式连接起来，称为内膜系统。
生物膜的流动镶嵌模型是一种生物膜结构的模型，它认为生物膜是磷脂以疏水作用形成的双分子层为骨架，磷脂分子是流动性的，可以发生侧移、翻转等。
蛋白质分子镶嵌于双分子层的骨架中，可能全部埋藏或者部分埋藏，埋藏的部分是疏水的，同样，蛋白质分子也可以在膜上自由移动。
因此称为流动镶嵌模型。
2、生物膜的流动镶嵌模型的发现史(1)欧文顿（E.overton）的物质通透性实验，用500多中物质对植物细胞进行上万次通透性试验（1895年），发现脂质更容易通过细胞膜。
这里我们可以猜想到细胞膜由脂质物质构成。
（2）1917年，Langmuir的磷脂分子实验。
将磷脂溶于苯和水中，待苯挥发完后，发现磷脂分子分布凌乱，经推挤发现磷脂排列成单层，而且磷脂分子一头浸在水里，一头浮在水面。
再探究发现磷脂分子由头部和尾部组成，头部由一分子胆碱，一分子磷酸，一分子甘油组成，尾部由2个脂肪酸分子构成。
头部由极性分子组成形成亲水端，尾部由非极性分子组成形成疏水端。
所以磷脂在水中排列时，亲水端浸人水中，疏水端浮在水面。
（3）1925年，E.Corter和F.Grendel用有机溶剂抽取人的红细胞质膜的膜质成分，测定膜质单层分子在水中的展开面积，发现它是红细胞表面积的两倍。
这现象说明质膜是双层脂分子构成的。
之后Davson 和Danielli提出了“蛋白质-脂质-蛋白质”的三文治式的质膜结构模型，持续影响20年。
（4）20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物细胞中分离出来，发现细胞膜不但会被溶脂质的物质溶解，还会被蛋白酶分离。
由此可以猜到细胞膜中含有蛋白质，同时还有疑问，蛋白质处于细胞膜的哪个位置，又有多少？（5）罗伯特森的电镜实验（1959年）用超薄切片技术获得清晰的细胞膜照片，明显的暗-明-暗3层结构，厚约7.5nm，由厚约3.5nm的较亮层和内外表面约2nm的较暗层组成的。
细胞膜及流动镶嵌模型
自查自纠，统计问题
一、（一）涨破 哺乳动物成熟的红细胞 红细胞稀释 液 低倍镜 高倍镜 吸水纸吸引 引流 细胞 凹陷 体积 细胞 细胞 （二）脂质 蛋白质 50% 40% 2-10% 磷脂 蛋白质 种类 数量 多 甲胎蛋白 癌胚抗原 【思考】 胆固醇（动物细胞膜） C H O N P 二、相对独立 相对稳定 营养物质 不容易进入 细胞外 排到 不会流失 相对的 激素 血液 受体 细胞膜 通道 通道 三、纤维素 果胶 支持 保护 四、欧文顿 由脂质组成的 排列为连续的两层 蛋白质—脂质—蛋 白质 蛋白质 融合细胞的一半发绿色荧光，另一半发红色荧光 两种颜色的荧光均匀分布 蛋白质 五、磷脂双分子层 镶 嵌入 贯穿于 流动性 选择透过性 外表 蛋白 质 糖类 糖蛋白 识别 保护 润滑 脂质分子 糖脂
强化点一 制备细胞膜
一、制备细胞膜为什么选择哺乳动物成熟的红细胞？
1.红细胞数目多，材料易得 2.动物细胞无细胞壁 3.没有细胞核和膜结构细胞器
二、红细胞为什么在清水中吸水涨破？
红细胞胞内离子浓度大于胞外浓度，产生了渗透压， 水分子大量进入细胞导致涨破
三、生理盐水稀释红细胞的目的？
使细胞分散开，维持细胞的固有形态
细胞膜的结构
蛋白质分子的排列
特殊结构 糖蛋白 作用
结构特点 流动性
细胞膜的特点
功能特点
选择透过性
有的镶在磷脂双分子层表面 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
例题二
左图为细胞膜的流动镶嵌模 型，不正确的是（ ） A 具有①的一侧为细胞膜外侧 B ①与细胞间的信息交流有关 C ②是构成细胞膜的基本骨架 D 细胞膜的选择透过性与①的 种类和数量有关
细胞膜、细胞核、流动镶嵌模型
罗伯特森
荧光染料标记实验 桑格和尼克森
提出了流动镶嵌模型
4.流动镶嵌模型
1.对模型的描述
2.各部分的名称
3.基本支架 4.蛋白质的分布 5.判断细胞内外的依据 6.结构特点 ①结构基础 ②实例
• • • • • • • • 细胞融合、变形虫变形 白细胞吞噬细菌（胞吞） 分泌蛋白的分泌(胞吐)、 温度改变时膜的厚度改变 动物细胞吸水膨胀或失水皱缩 植物细胞质壁分离与复原 神经递质的分泌 细胞分裂时细胞膜的缢裂
3.糖蛋白
细胞膜上的糖蛋白 (也叫糖被)作用：保护和润滑、识别、免疫、 信息传递、血型决定、与糖脂一起使膜结构保持稳定
4.膜的组成成分是否是不变的？
细胞膜的组成成分并不是不可变的，正常细胞癌变后，细胞膜上糖蛋白含量下降， 产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，以此可以作为细胞是否癌变的指标之一。
3.生物膜结构的探索历程
核膜 染色质 核仁
双层膜，把核内物 质与细胞质分开 主要由DNA和蛋白质组成， DNA是遗传信息的载体 与某种RNA的合成以 及核糖体的形成有关 实现核质之间频繁的 物质交换和信息交流
核孔
细胞核的功能 细胞核是遗传信息库、是代谢和遗传的控制中心。
对细胞核结构的理解
1.不是所有的真核细胞都有细胞核，如高等植物成熟的筛管细胞、 哺乳动物成熟的红细胞 精子的寿命短，体现了核质依存关系 总结：细胞只有保持结构的完整性，才能完成各项生命活动 2.核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性的消失和重建 3.核膜和核孔都具有选择透过性。 核膜—控制物质进出，主要是小分子、离子 核孔—大分子物质进出的通道（如mRNA,蛋白质） 4.染色质与染色体的关系 ①特征相同：易被碱性染料染成深色 ②成分相同：主要由DNA和蛋白质构成 ③功能相同：遗传物质的主要载体 用一句话描述 5.细胞核的组分、结构与代谢的关系 核孔数目多，核仁大
高考细胞膜系统的边界流动镶嵌模型与细胞核
整合归纳
跟踪训练 1 2014·泰安模拟如图表示各种膜的组成成分含 量，图示不能说明的是( )
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量的变化与膜的功能有关 C．膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越少 D．蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用
解析：由柱状图数据可知，在各种膜中，脂质和蛋白质的含 量相对较高，因此构成膜的主要成分是脂质和蛋白质。蛋白质是 生命活动的主要承担者，功能越复杂的膜中，蛋白质的种类和数 量越多，如线粒体内膜和叶绿体片层膜，反之就越少。蛋白质与 细胞间的信息交流作用有关，但从图中所给数据不能确定。
4．细胞膜的结构特点、功能特性及相互关系 流动性和选择透过性的关系 (1)区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜 的功能特性。 (2)联系：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性， 才能实现选择透过性。 流动性原理——构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是 运动的；选择透过性原理——膜上载体蛋白的种类和数量。流动 性的实例：细胞融合、变形虫变形、白细胞吞噬细菌(胞吞)、分 泌蛋白的分泌(胞吐)、温度改变时膜的厚度改变、动物细胞吸水 膨胀或失水皱缩等。
答案： (1)四 蛋白质 选择透过 核孔 实现核质之间的物质交 换和信息交流 (2)① 折光 与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关
考向一 新情景下对细胞膜综合考查 高考中常涉及细胞膜的成分及功能、制备细胞膜的方法等； 往往把细胞膜成分与组成细胞的分子结合进行综合考查，对细胞 膜功能则结合跨膜运输、信息传递等进行命题。 以生物科学的新发现和发展前沿为背景，结合图形或新情景 考查学生对基本知识的掌握程度和对科学的探索精神、实验的设 计能力，是近年来的命题热点。此类题往往“高起点、低落点”， 所给材料往往是新科技成果，但涉及内容都可在课本上找到原 型，所以解答此类题的关键是如何从材料获取信息，并与所学知 识相结合。
2-1细胞膜和流动镶嵌模型
支持和保护
【练习巩固】
17:03
2、将一个细胞中的磷脂成分全部抽提出来，并将它们在空气—水界面上铺成 单分子层，结果发现这个单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。 这个细胞很可能是( )
A．效应T细胞
B．鸡的红细胞
C．蛔虫的体细胞
D．大肠杆菌细胞
17:03
5、人、鼠细胞融合实验是用带有不同荧光染料的抗体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膜上均匀分布形成嵌合体。图是 相关实验记录，据此不能得到的结论是( )
A．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
合成的），成熟的红细胞中却没有各种细胞器，所以不能进行蛋白 质的合成。
3、红细胞中的各种生物膜 人成熟的红细胞中由于没有各种细胞器，生物膜除了细胞膜
外，没有其它的生物膜（如线粒体膜、内质网膜、高尔基体膜 等）。正因为如此体验细胞膜的制备实验中往往用血细胞作为 实验材料。 4、红细胞的呼吸方式
人体正常的生命活动有赖红细胞运载血红蛋白为组织携带氧 气，红细胞正常生理功能的发挥，有赖不断的新陈代谢活动。 代谢活动需要消耗能量，成熟的红细胞不含有糖原而从血浆中 摄取葡萄糖，由于人成熟的红细胞没有线粒体，只能通过无氧 呼吸把葡萄糖分解成乳酸过程获得能量。所以红细胞是少数几 种在需氧型生物中进行无氧呼吸的组织细胞之一。
信息交流
识别
保护
免疫
※细胞膜上的糖蛋白※
1、功能
①保护和润滑
②细胞识别（信息交流）
2、特点：位于细胞膜的外表面
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规避1个易错点、2个易混点 易错点 离子要通过细胞膜都必须进行主动运输
点
拨
实际上“通过细胞膜上的通道蛋白协助进行的运
输就是被动运输。如静息电位状态下神经纤维膜上“Na＋通 道”关闭，“K＋ 通道”打开，部分K＋ 外流(由细胞内K＋高 浓度向细胞外K＋ 低浓度运输)，造成膜外正电位，膜内负电 位；相反，神经受刺激动作电位的形成则是“Na＋通道”打
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2.细胞膜的制备
选材：哺乳动物成熟的红细胞， 制备 原因是其没有细胞核和众多的细胞器 方法原理：红细胞放入清水中，水会进入红细胞，导致细胞 涨破，使细胞内的物质流出来，从而得到细胞膜 过程：选材→制片→观察→滴水→观察→结果
1．结构
细胞核的结构与功能
28 答案: ○ 核膜
29 30 ○ 主要由DNA和蛋白质组成 ○ 遗传信息的
载体
31 32 ○ 同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态 ○ 某 33 34 35 ○核糖体 ○核孔 ○物质交换和信息交流
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种RNA
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2．功能
是遗传物质储存和复制的主要场所，是 遗传信息库 是细胞 代谢和遗传 的控制中心
①细胞需要的营养物质 进入细胞 ②细胞产生的抗体、激素 和废物排 到细胞外 ③细胞膜的控制作用是 相对的
功能特点：
具有选择 ________ 透过性 ________
进出细胞 ________
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①基础：大多与细胞膜的 结构和功能 有关 (3)进行细胞 ②方式 间的 a.通过细胞分泌的化学物质间接传递信息 ________ 信息交流 b.通过相邻两细胞的 细胞膜 直接接触传递信息 c.通过相邻两细胞间形成 通道 进行信息交流
第二单元 细胞的基本结构和物质运输功能
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第1讲 细胞膜(系统的边界、流动镶
嵌模型)与细胞核
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细胞膜系统的结构和功能(Ⅱ)
细胞核的结构和功能(Ⅱ)
实验：通过模拟实验探究膜的透性
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的成熟红细胞(高等植物的筛管细胞)；人工去核的细胞，一
般也不能存活太久。 (5)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。
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2．细胞核功能的实验探究 实验 内容 两种 美西 螈细 实验过程 实验结论 实验分析 该实验无对照组，
数量越多。
2．细胞在不同时期，细胞膜的成分及含量也会发生变化， 如癌细胞的糖蛋白减少。
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图解细胞膜的结构、功能及特性
(2012广东卷，2011四川卷、海南
高考地位：5年11考 卷、全国卷Ⅰ，2009全国卷Ⅱ、北
京卷、广东卷、浙江卷……)
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议一议：植物细胞的最外层是细胞壁，为什么“系统的边界” 却是细胞膜呢？ 答案：细胞壁不属于原生质，具有全透性，是细胞的分泌物 (纤维素等)组成的，不具备系统边界膜的结构和功能。 细胞膜存在的实验依据：依据的实验事实主要有：进入活细 胞的物质要通过一道选择性的屏障，并不是所有的物质都能进入 细胞；用显微注射器将一种叫做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；
思一思：mRNA和蛋白质出入细胞核需要穿过几层膜结构？
答案：通过核孔，不需穿过膜结构，故为0层。
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1．细胞核的结构及其功能 名称 特 点 功 能
①核膜是双层膜，外膜与
①化学反应的场所，核膜上有
内质网相连，且有核糖体
核膜 附着②在有丝分裂中核膜 和核 周期性地消失和重建 孔 ③核膜是不连续的，其上 有核孔
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知识点二
1．组成成分
细胞膜的组成成分、结构和功能
脂质和蛋白质 (1)主要成分是______________，另外还有少量的糖类
磷脂 (2)在组成细胞膜的脂质中， ________最丰富
蛋白质 (3)功能越复杂的细胞膜，________的种类和数量越多
美西螈皮肤 可将白色美西螈胚
颜色遗传是 胎细胞核移植到黑 由细胞核控 色美西螈去核卵细 制的 胞形成重组细胞进 行培养作为对照
胞核
移植
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蝾螈的细胞 该实验既有 横缢蝾螈 分裂和分化 相互对照，
受精卵
是由细胞核 又有自身对
控制的 照 该实验既有 相互对照，
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1925年 单分子层后是红细胞表
面积的2倍
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电镜下细胞膜呈清晰的
1959年 暗—亮—暗三层结构 人鼠细胞杂交实验
罗伯特森认为生物膜由 蛋白质—________—蛋 脂质 白质三层结构构成
1970年 1972年
流动性 细胞膜具有________
桑格和尼克森提出了生 物膜的______________ 流动镶嵌模型
酶附着，利于多种化学反应的
进行 ②控制物质进出，小分子、离 子通过核膜进出，大分子物质 通过核孔进出（需能量，载体
④核膜具有选择透过性
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蛋白）
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核仁
①折光性强，易与其他结构区分 ②在有丝分裂中周期性地消失和重现
参与某种RNA
的合成及核糖 体的形成
①易被碱性染料(醋酸洋红，龙胆紫)染成 深色 ②主要由DNA和蛋白质组成 染色质 ③与染色体的关系： 是遗传物质的 主要载体
制药
搅拌后形成脂质体 反思 ①铺在水面的单层磷脂分子为什么“头”朝下？
②形成脂质体时为什么尾对尾而不是头对头？
答案：①水为极性分子，磷脂分子“头”朝下体现了“相似 相溶原理”。②搅拌后“脂质体”的形成更能体现“相似相 溶原理”。
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1．不同种类的细胞，细胞膜的成分及含量不完全相同，这 与细胞的功能有关，如功能越复杂的膜上蛋白质的种类、
用吸水纸小心吸引，注意不要把细胞吸跑
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用鸡或鱼的红细胞可以吗？为什么？
不可以。上述动物红细胞含细胞核和众多的细胞器。
（4）哺乳动物成熟红细胞特点：无 细胞核 ，不
再合成蛋白质；无线粒体等细胞器，其呼吸作用
类型为 无氧呼吸，产物为 乳酸，原料为 葡萄糖 ； 原料进入红细胞的运输方式为协助 扩散；细胞质 中主要蛋白质为 血红蛋白 ，含微量元素 铁 ，牢 记该蛋白质不属于 分泌 蛋白，是一种细胞内蛋白 质。
组成的一个复杂而精细的结构，对进出核孔的物质具有严格
调控作用。(2)物质进出细胞核并非都通过核孔。核孔是大分
子物质出入细胞核的通道，而小分子物质出入细胞核是通过 跨膜运输实现的，不通过核孔。
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染色质
染色体
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(1)核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失
和重建。
(2)核膜和核孔都具有选择透过性。 (3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、 蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大。 (4)凡是无核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物和人
变形虫的分
将变形虫 裂、生长、 再生、应激 性是由细胞 核控制的
切成两半
又有自身对
照
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伞藻核移植实验 伞藻 嫁接 与核 伞藻“帽” 可排除假根中其 的形状是由 他物质的作用， 细胞核控制 从而证明是细胞
移植
的
核控制伞藻“帽”
的形状
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整合归纳
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细胞在癌变过程中，细胞膜的成分发生 改变，产生甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA） 等物质。因此在检查癌症的验血报告单上，有 AFP、CEA等检测项目。 若这些指标超过正常值，应做进一步的 检查，以确定体内是否出现了癌细胞。
知识点三
想一想：细胞表面的糖被有何重要功能？ 答案：①保护和润滑作用，如消化道和呼吸道上皮细胞表面 的糖蛋白；②识别作用，如动物细胞表面的糖蛋白(又称受 体蛋白)。
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磷脂分子及其性质
趣味实验与反思
单层磷脂分子层水界面排列
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才能实现选择透过性。
流动性原理——构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是运 动的；选择透过性原理——膜上载体蛋白的种类和数量。 流动性的实例：细胞融合、变形虫变形、白细胞吞噬细菌 (胞吞)、分泌蛋白的分泌(胞吐)、温度改变时膜的厚度改变、