高中生物北师大版高一必修一教学案：第3章_第1节_细胞膜与细胞壁

第1节细胞膜与细胞壁

1.细胞是一个充满活力的开放性系统。

2．细胞膜的成分主要是磷脂分子和蛋白质分子。

3．细胞膜的结构模型有很多，但最有代表性的是细胞膜

的液态镶嵌模型。

4．细胞膜具有稳定细胞内部环境、控制物质出入细胞和

实现细胞间信息交流的功能。

5．植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，具有支持与

保护细胞的功能。

细胞膜

1．细胞膜的分子组成

细胞膜的成分主要是磷脂分子和蛋白质分子，另外还含有少量的胆固醇与多糖等成分。2．细胞膜的结构模型

(1)细胞膜的结构特点：

①以磷脂双分子层为基本骨架支持着许多蛋白质分子。

②蛋白质分子的分布具有不对称性，有的在表层，有的嵌入或贯穿在磷脂双分子层中。

③磷脂分子和蛋白质分子大多不是静止的，是可以流动的。

(2)细胞膜上的糖被：

①位置：分布于细胞膜的外表面。

②成分：是多糖分别与蛋白质和脂质结合形成的糖蛋白和糖脂。

③作用：与细胞的识别有关。

3．细胞膜的功能

(1)使细胞具有相对稳定的内部环境：细胞膜中间形成的疏水区域，阻挡了膜两侧水溶性物质的任意出入。

(2)能选择性地控制物质出入细胞：细胞膜中的蛋白质能保证细胞将自身需要的物质转运入细胞，将细胞产生的代谢废物以及合成的分泌物等转运出细胞。

[跟随名师·解疑难]

1．细胞膜的成分

成分所占比例在细胞膜构成中的作用

脂质约50% 磷脂是构成细胞膜的重要成分；动物细胞的细胞膜中还含有胆固醇

蛋白质约40% 蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能主要由其上的蛋白质来行使

糖类约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面，以此作为判断细胞的内、外表面的依据

[关键一点]

(1)各种膜所含蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，功能越复杂的膜，其蛋白质含量和种类越多。

(2)糖被有保护和润滑作用，还与细胞识别作用有密切关系。

2．细胞膜的成分与其功能的关系

(1)脂质：构成细胞膜的主要成分是磷脂，磷脂双分子层构成膜的基本骨架。

①磷脂分子的状态：亲水的“头部”排在外侧，疏水的“尾部”排在内侧。

②作用：使得脂质、脂溶性物质更易通过细胞膜。

(2)蛋白质：膜的功能主要由蛋白质承担，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的含量越高，种类越多。

①有的与糖类结合，形成糖被，有识别、保护、润滑等作用。

②有的起载体作用，参与物质运输过程，控制物质进出细胞。

③有的是酶，起催化化学反应的作用。

(3)糖类：有的与蛋白质结合成糖蛋白，有的与脂质结合成糖脂。

3.细胞膜具有一定的流动性

(1)含义：构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都不是静止的，而是可以运动的。

(2)表现：变形虫的变形运动，细胞融合、胞吞等。

1．构成细胞膜的主要成分是()

A．蛋白质和糖类B．蛋白质和糖脂

C．糖类和磷脂D．磷脂和蛋白质

解析：构成细胞膜的化学成分主要是磷脂和蛋白质；糖脂含量较少，有的细胞膜甚至不含有；细胞膜中几乎没有独立存在的糖类，而是和膜蛋白质或磷脂结合成糖蛋白或糖脂。

答案：D

2．一位科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小，而面积增大，这体现了细胞膜具有()

A．一定的流动性

B．选择透过性

C．专一性

D．控制物质进出细胞的功能

解析：细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质分子，而且这些分子不是静止的，而是可以流动的，且物质的运动与温度有关，当温度升高时，运动增强，使细胞膜的相对面积增大，从而厚度减小。B项是细胞膜的功能特点，C项是针对载体蛋白而言的，D项是细胞膜的功能，也不能反应细胞膜的结构特点。

答案：A

细胞壁

1.植物细胞的细胞壁

(1)主要成分：纤维素与果胶，纤维素是其基本骨架。

(2)特点：不具有选择透过性，是一种全透性的结构。

(3)功能：对细胞具有支持与保护作用。

2．其他细胞的细胞壁

真菌细胞以及细菌等原核生物的细胞也含有细胞壁，但在组成成分上与植物细胞壁不同。

3．下列关于植物细胞细胞壁的叙述，错误的是()

A．位于细胞膜外

B．主要成分是磷脂分子和蛋白质分子

C．能让溶于水的物质自由通过

D．对细胞具有支持和保护作用

解析：植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，不含磷脂和蛋白质。

答案：B

生物膜的结构

[例1]下面是一组关于细胞膜的实验，请分析回答：

实验一：取两种不同的动物细胞，使细胞分散成单个，然后掺在一起混合培养，发现只有同种的细胞才能结合。

实验二：科学家将一个细胞的细胞膜中的磷脂成分抽提出来，并将它在空气/水界面上铺成单分子层，发现这个单分子层的表面积相当于原来细胞表面积的两倍。

实验三：科学家们在实验中发现，脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜会被能溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。

(1)实验一可作为证明的典型例子。

(2)实验二说明__________________________________________________________。

(3)实验三说明_____________________________________________________________。

[解析]由于细胞膜的识别功能，通常只有同种细胞才能相互结合。单分子层的面积是细胞表面积的两倍，说明磷脂分子在细胞膜上成双层排列。酶具有专一性，能被蛋白酶分解，说明细胞膜中有蛋白质分子；细胞膜会被能溶解脂质的溶剂溶解，说明细胞膜中有脂质。

[答案](1)细胞间相互识别

(2)磷脂分子在细胞膜上的分布状况为双层排列

(3)组成细胞膜的物质中有脂质和蛋白质分子

1．下列最能正确表示细胞膜结构的是()

解析：构成细胞膜的磷脂分子以“脂双层”的形式排布，且脂双层中均以磷脂分子“头部”向外、“尾部”向内的形式排列；膜的“外侧”有糖蛋白(内侧无糖蛋白)，故A～D中只有C符合膜的流动镶嵌模型的特点。

答案：C

细胞膜的流动性

[例2]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面的某一区域，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。

上述实验不能说明的是()