第1节 细胞膜的结构和功能

解析：罗伯特森在电镜下看到细胞膜暗—亮—暗的三层结构， 提出所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。 答案：C
2．科学家用两种荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质 分子，将这两种标记细胞进行融合。细胞刚发生融合时，两 种荧光染料在融合细胞表面对等分布(即各占半边)，最后在 融合细胞表面均匀分布。这一实验现象支持的结论是 ( ) A．膜蛋白能自主翻转 B．细胞膜具有流动性 C．细胞膜具有选择透过性 D．膜蛋白可以作为载体蛋白
答案：D
[归纳提升]
细胞膜两大特点的比较
(1)区别
项目 结构特点——流动性
功能特性——选择透过性
磷脂分子和大多数蛋白质分 基础
子都是运动的
膜上具有转运蛋白
保证细胞的物质需要、信息
意义 交流、分裂和融合等生命活
控制物质进出
动的进行
分泌蛋白的分泌、变形虫的 有些物质可进入细胞，有些
表现
变形、吞噬细胞的吞噬
实验依据
结论或假说
组成细胞膜的脂质
20 世纪初
对哺乳动物红细胞的细胞
有_磷__脂___和
膜进行化学分析
_胆__固__醇___，其中
_磷__脂___含量最多
将从人的红细胞中提取的 细胞膜中的磷脂分
1925 年，戈特 脂质铺成单分子层，其面积 子必然排列为连续
和格伦德尔
是红细胞表面积的_2__倍
的两层
1935 年，丹尼 利和戴维森
精子和卵细胞之 间的识别
高等植物细胞间 通过胞间连丝进
行信息交流
图示
知识点(二)|对细胞膜成分和结构的探索
1．对细胞膜成分的探索 (1)探索过程
时间(人物)
实验依据
结论或假说
对植物细胞进行通透性实
1895 年，欧
细胞膜是由_脂__质___组
验，发现可以溶于脂质的物
文顿
成的
质更容易通过细胞膜
时间(人物)
解析：两种荧光染料分别标记两种细胞表面的蛋白质分子，细 胞刚融合时，两种荧光染料在细胞表面对等分布，最后在细胞 表面均匀分布，说明细胞膜具有流动性。不能说明膜蛋白在细 胞内外翻转，也不能说明细胞膜的物质运输功能。 答案：B
知识点(三)|流动镶嵌模型的基本内容
1．发现者：_辛__格__和__尼__科__尔__森___。 2．流动镶嵌模型的基本内容 (1)化学组成：主要是__磷__脂__分__子__和__蛋__白__质__分__子__。 (2)两种物质组成细胞膜的方式如图：
分是
()
A．糖脂
B．磷脂
C．糖蛋白
D．脂蛋白
解析：酶的作用是水解细胞膜上的各种物质，用非酶法处理，
表明细胞膜上的物质没有被破坏。双缩脲试剂可检测蛋白质，
斐林试剂可检测可溶性还原糖，根据题意可知该成分能够分
别和双缩脲试剂、斐林试剂反应，说明该成分既有蛋白质，
又有糖类，即糖蛋白。
答案：C
2．如图为细胞膜的流动镶嵌模型，有关叙述
晶体管在计算机中的作用一样。这一成果从另一侧面证明了
细胞膜具有
()
A．免疫功能
B．识别功能
C．控制物质进出细胞的功能
D．进行细胞间信息交流的功能
解析：从题干信息可知，看门蛋白质的作用是负责控制 K＋ 进 出细胞。 答案：C
2．作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。
有关下图模型的说法错误的是
2．右图为某生理活动的一个过程，这一过
程体现出的细胞膜功能是
()
A．控制物质进出细胞
B．具有一定的流动性
C．具有选择透过性
D．进行细胞间的信息交流 解析：精子和卵细胞直接接触，并相互识别完成受精的过程
中，两种细胞间进行了充分的信息交流。
答案：D
3．下列对细胞膜成分的叙述，错误的是
()
A．细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质
法和原理。
知识点(一)|细胞膜的功能
1．将细胞与外界环境分隔开 细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，使细胞成为相对独立 的系统，保障了细胞_内__部__环__境___的相对稳定。
2．控制Leabharlann Baidu质进出细胞
3．进行细胞间的信息交流 (1)通过__化__学__物__质__交流，如激素的作用。 (2)通过__细__胞__膜__相互接触交流，如精子和卵细胞之间的识别 和结合。 (3)通过__通__道__交流，如高等植物细胞的__胞__间__连__丝__。
的
(×)
(4)功能越复杂的细胞膜，磷脂含量就越高
(×)
1．(生命观念)实验表明，将两种不同的海绵动物的细胞分散成 单个的细胞，然后将这些细胞掺在一起混合培养，发现只有 同种的细胞才能结合，在这里起识别作用的是细胞膜上的何 种物质？如何判断细胞膜的外侧和内侧？ 提示：糖蛋白，有糖蛋白的一侧为细胞膜的外侧。
名称：_磷__脂__双__分__子__层___ ①图中 a作用：膜的基本支架
特点：具有_流__动__性___
名称：__蛋__白__质__分__子__
②图中 b三种位置ab..镶部在分磷或脂全双部分__嵌子__入层__表磷面脂双分子层中
c.__贯__穿__于整个磷脂双分子层
特点：大多数蛋白质分子是可以_运__动___的
第 1 节 细胞膜的结构和功能
新课标
核心素养
1.生命观念——通过图示、示例认知细 1.概述细胞膜的成分和
胞膜的结构和功能，认同结构与功能相 功能。
适应。 2.了解生物膜结构的探
2.科学思维——根据生物膜结构探索过 索历程。
程的有关实验，培养演绎与推理能力。 3.掌握流动镶嵌模型的
3.科学探究——体会有关实验的设计方 基本内容。
(1)细胞膜是细胞的保护性屏障
(√)
(2)细胞膜可以控制物质进出，任何对细胞有害的物质都不能进
入细胞
(×)
(3)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用 ( √ )
(4)细胞间信息交流的方式只有三种
(×)
1．(生命观念)相邻细胞间如何进行信息交流？距离较远的细胞 间如何进行信息交流？ 提示：两个相邻动物细胞的细胞膜可以直接接触，通过膜上 的受体进行识别，信息从一个细胞传递给另一个细胞。高等 植物细胞之间可以通过胞间连丝相互连接，携带信息的物质 通过通道进入另一个细胞，从而实现信息交流。距离较远的 细胞间进行信息交流时，发出信息的细胞释放出细胞分泌物 (即信号分子，如激素)，信号分子通过体液运输到靶细胞， 与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，把信息传递给靶细胞。
[归纳提升] 细胞间信息交流的三种主要方式
通过信息分子间接 细胞间直接
—
经通道交流
交流
交流
信息交 流方式
通过相邻两
通过细胞分泌的化
通过相邻两个细
个细胞的细
学物质(如激素)间接
胞之间形成通道
胞膜直接接
传递信息
传递信息
触传递信息
— 举例
通过信息分子间 细胞间直接交流 经特殊通道交流
接交流
内分泌细胞分泌 的激素经体液运 输作用于靶细胞
()
A．图示信息主要体现了细胞膜能进行细胞间信息交流的功 能
B．甲细胞分泌 a 物质与细胞膜控制物质进出的功能有关 C．乙细胞上识别 a 物质的受体 b 可以识别所有的信号分子 D．b 物质的主要成分是蛋白质
解析：题图所示的是细胞间进行信息交流的一种方式；甲细胞 分泌物质 a 也是细胞膜控制物质出入细胞的一个实例；不同的 信息分子具有不同的受体，所以图中的受体 b 不能识别所有的 信息分子；b 的化学本质是糖蛋白，其主要成分是蛋白质。 答案：C
2．对细胞膜结构的探索 (1)提出暗—亮—暗的三层结构 ①科学家：罗伯特森。 ②模型假说
(2)对静态结构提出质疑：20 世纪 60 年代以后，科学家对 细胞膜是静态的观点提出质疑。
3．1970 年荧光标记的细胞融合实验
(1)19 世纪末，欧文顿通过对红细胞的细胞膜化学成分的分析，
得出细胞膜的成分是脂质和蛋白质
2．(科学思维)莲藕“出淤泥而不染”体现了细胞膜的什么功 能？这种功能的具体体现是什么？ 提示：控制物质进出细胞的功能。主要体现在对营养物质的 吸收及对代谢废物的排出，防止病菌、病毒的侵入等方面。
1．科学家揭示出电压控制的钾通道，这些通道是负责 K＋ 进
出细胞的看门蛋白质，它们在神经和肌肉细胞上的作用，与
③图中 c名位置称：：细__糖胞__被_膜_的外表面 作用：保护、润滑和__细__胞__识__别__等
3．细胞膜的结构特点：_流__动__性___。 4．细胞膜的功能特性：_选__择__透__过__性 ___。
(1)细胞膜内、外侧结构具有不对称性
(√)
(2)蛋白质分子构成细胞膜的基本支架
(×)
(3)组成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的，而磷脂分子是静止
B．细胞膜中的脂质主要是磷脂
C．细胞膜上的糖类很少，所以其作用不重要
D．细胞膜中蛋白质的种类和数量决定细胞膜功能的复杂程度 解析：细胞膜的成分有脂质、蛋白质和糖类，其中主要成分是
蛋白质和脂质，脂质中主要是磷脂。糖类和某些蛋白质结合形
成糖蛋白，对细胞间的信息交流具有重要的作用。蛋白质是生
命活动的主要承担者，所以细胞膜的功能主要取决于其蛋白质
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
_蛋__白__质___
(2)各成分的比例及功能
①脂质(约占
__磷__脂__（主要） 50%)胆固醇（动物细胞膜）
②蛋白质(约占 40%)：与细胞膜的功能密切相关，蛋白质
的__种__类__和__数__量__越多，细胞膜的功能越复杂。 ③糖类(2%～10%)：与__脂__质__或__蛋__白__质__结合。
B．细胞不需要或对细胞有害的物质一般不能进入细胞
C．细胞中的成分如核酸等不会流失到细胞外
D．由于细胞膜的存在，致病的病毒、细菌等都不能进入
细胞
解析：细胞膜控制物质进出的功能表现在细胞需要的物质可以 进入细胞，不需要的或对细胞有害的物质一般不能进入细胞， 细胞内的核酸等重要成分不能流失到细胞外。但细胞膜控制物 质进出的功能具有相对性，有些致病的病毒、细菌等也可能进 入细胞。 答案：D
2．(科学思维)变形虫依靠伪足进行运动，这依赖细胞膜的什么 特性？简要说明其在细胞生命活动中的作用。 提示：依赖细胞膜的流动性。流动性具有重要的生理意义， 与物质运输、细胞识别、细胞融合等有关。
1．从细胞膜上提取了某种成分，用非酶法处理后，加入双缩脲
试剂出现紫色；若加入斐林试剂并加热，出现砖红色。该成
水界面上铺展成单分子层，测得单层分子面积为红细胞
表面积的 2 倍。他们由此推出：细胞膜中的磷脂分子必
然排列为连续的两层
C．罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层
结构，提出所有的生物膜都是由磷脂—蛋白质—磷脂三
层结构构成的
D．科学家将不同荧光染料标记的人细胞和鼠细胞进行融
合，证明了细胞膜的流动性
的种类和数量。 答案：C
4．下列有关生物膜的“蛋白质—脂质—蛋白质”静态结构模型
的说法，错误的是
()
A．由罗伯特森提出
B．能解释细胞膜可以控制物质的进出
2．(科学思维)人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布说明什么问题？ 若适当降低温度，膜蛋白最终均匀分布的时间会延长，由此 说明什么？ 提示：膜蛋白是运动的，即细胞膜具有流动性。温度能影响 膜的流动性。
1．下列说法中，与生物膜发现史不一致的是
()
A．欧文顿在实验基础上提出膜是由脂质组成的
B．荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—
错误的是
()
A．具有①的一侧是细胞膜的外侧
B．①与细胞表面的识别作用有关
C．②是构成细胞膜的基本支架
D．细胞膜的选择透过性与①的种类和数量有关
解析：图中①表示糖蛋白，它分布在细胞膜的外侧，具有细胞
识别的作用；②是磷脂双分子层，它是构成细胞膜的基本支架；
细胞膜的选择透过性与细胞膜上的蛋白质有密切的关系。
(×)
(2)提取鸡红细胞的脂质在空气—水界面上铺成单层，测得单层
分子的面积是其红细胞表面积的两倍
(×)
(3)磷脂分子由亲水“头”部和疏水“尾”部构成，含 C、H、
O、N、P 五种元素
(√)
(4)科学家罗伯特森用光学显微镜观察到了细胞膜暗—亮—暗
的三层结构
(×)
1．(生命观念)结合磷脂分子的结构特点，试以示意图的形式分 别画出多个磷脂分子在水—空气界面和在细胞膜上的排布 状态，并分析其原因。 提示：因为磷脂分子的“头部”亲水，“尾部”疏水，所以 在水—空气界面磷脂分子“头部”向下与水面接触，“尾 部”则朝向空气一面。
物质不能进入
(2)联系：生物膜的流动性是表现其选择透过性的结构基 础。因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功 能，才能表现出选择透过性。事实上，只有活细胞才具有膜的 流动性和选择透过性。
[学习小结]
1．细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。下列有关这一功能
的理解，错误的是
()
A．细胞需要的物质可以进入细胞