课时作业(十) [学业水平层次(A)] 1．科学家将哺乳动物的成熟红细胞放进蒸馏水中，造成红细胞破裂出现溶血现象，再将溶出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构在生物学上称为“血影”。其主要成分是() A．无机盐、蛋白质B．蛋白质、糖类 C．脂肪、蛋白质D．磷脂、蛋白质 【解析】哺乳动物的成熟红细胞无核，无各种细胞器。吸水涨破后，去除溶出细胞外的物质，剩下的结构为细胞膜。细胞膜的主要成分为蛋白质和磷脂。 【答案】 D 2．实验证明：细胞膜上磷脂基团的极性头部都浸入水中，推测头部在膜上的位置() A．全部在膜的外侧B．全部在膜的内侧 C．既在膜的外侧，又在膜内侧D．不确定 【解析】细胞膜具有磷脂双分子层，外层头部在膜外侧，内层头部在膜内侧。 【答案】 C 3．(2015·洛川高一测试)细胞膜功能的复杂程度，主要取决于膜上的() A．磷脂含量B．蛋白质的种类和数量 C．糖的种类D．水含量 【解析】蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。 【答案】 B 4．若将细胞膜的磷脂分子提取后放入盛水的容器中，磷脂分子的稳定分布方式为图中()
【解析】磷脂分子头部亲水，尾部疏水。 【答案】 B 5．(2015·鹤岗高一检测)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。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() A．磷脂和蛋白质B．胆固醇和蛋白质 C．胆固醇和多糖D．多糖和蛋白质 【解析】细胞膜的糖蛋白具有分子识别功能。 【答案】 D 6．下图表示细胞膜的结构模型示意图，请据图回答。 (1)图中[B]________的组成单位是________。构成细胞膜基本支架的结构是[]________。 (2)与细胞膜的识别功能有关的结构是[]________。 (3)吞噬细胞吞噬病菌的过程体现了细胞膜具有________的特点。 (4)不同细胞的细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的哪些结构的不同？_______________________________________________(填字母)。 (5)该种细胞膜的结构模型被称为_________________________________。 【解析】细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，使得细胞膜具有屏障作用。蛋白质镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，是细胞膜功能的主要执行者，有的作为载体负责物质运输；有的和糖链构成糖蛋白，负责细胞识别，只能位于细胞膜外侧；有的和信号分子结合进行信号传导。 【答案】(1)蛋白质氨基酸[D]磷脂双分子层 (2)[E]糖蛋白(3)流动性(4)B、E (5)流动镶嵌模型 [能力提升层次(B)]
2018年“细胞膜—系统的边界”专题 一、选择题（共20小题，每题2分，共40分） 1．最可能构成细胞膜的一组元素是（） A．C、H、O、N B．C、H、O C．C、H、O、P D．C、H、O、N、P 2．科学家在用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前，已经能够确定细胞膜的存在了。你认为当时确定细胞膜存在的依据最可能是（） A．动物细胞有明确的边界B．植物细胞有明显的固定形态C．细胞能够分裂D．物质进出细胞受到控制3．组成细胞膜的主要成分是（） A．磷脂、蛋白质、糖类B．糖脂、糖蛋白C．脂质、蛋白质、无机盐D．磷脂、蛋白质、核酸4．科学家常用哺乳动物的红细胞作为材料来研究细胞膜的组成，这是因为（） A．哺乳动物的红细胞容易得到B．哺乳动物的红细胞在水中容易涨破 C．哺乳动物的成熟的红细胞内没有核膜和众多的细胞器 D．哺乳动物的红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到 5．细胞膜功能的复杂程度，主要取决于膜上的() A．磷脂含量B．蛋白质的种类和数量C．糖的种类D．水含量 6．作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。如图的模型主要表明了细胞膜的何种功能（）A．将细胞与外界环境分开 B．控制物质进出细胞 C．进行细胞间信息交流 D．促进物质的运输 7．细胞膜可以控制物质进出细胞，下列叙述不正确的是（） A．细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞B．细胞产生的代谢废物可以排出细胞 C．抗体、激素等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外D．环境中一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞8.细胞之间依靠细胞膜进行信息交流，下列具体事例与之不符的是（） A．细胞膜将细胞与环境分隔开B．相邻细胞的细胞膜接触C．细胞分泌的化学物质通过血液循环与靶细胞膜表面受体结合，传递信息D．植物细胞的胞间连丝 9．将红细胞放在质量分数为9%的食盐溶液中制成装片后，用显微镜观察，可以发现红细胞的状态变化是（）A．不能判断 B．正常状态 C．胞膜破裂 D．细胞皱缩 10．“在原始海洋中，生命起源过程至关重要的阶段是膜的出现。”这一提法的重要依据是（） A．细胞膜是细胞的结构组成部分B．细胞膜上有许多功能蛋白 C．细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，使其成为独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定 D．细胞膜能控制物质的进出11．癌细胞的增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关。临床上检测癌症病人的相应指标是 A．谷丙转氨酶（GPT）超过正常指标B．甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）指标超过正常值 C．血糖（GLU）超标D．胆固醇（CHOL）超标 12．动物细胞和植物叶肉细胞的功能差异较大，其主要原因是构成细胞膜的成分中（） A．脂质不同B．磷脂不同C．蛋白质不同D．水不同 13．据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容院研究机构带来了福音。分析上述材料体现了细胞膜哪项功能（） A．细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂B．细胞膜可控制物质进出细胞 C．细胞膜具有信息交流的功能D．细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质 14．在哺乳动物的受精过程中，精子能够与卵细胞相互识别，精子将其头部钻入卵细胞中，与卵细胞发生结合，当一个精子进入后，细胞发生变化，不再让其他精子进入。这一现象体现了细胞膜能够（） A．保障细胞内部环境的相对稳定B．控制物质进出 C．卵细胞摄入所需要的精子D．控制细胞间的信息交流 15．科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的细胞会被染成蓝色，而活的细胞则不着色，从而判断细胞是否死亡。所利用的是细胞膜的哪种功能（） A．保护细胞内部结构功能B．吸收功能C．控制物质进出功能D．免疫功能 16．下列关于植物细胞壁的说法不正确的是（） A．植物细胞都有细胞壁 B．细胞壁可控制物质进出细胞 C．细胞壁对细胞有支持和保护作用 D．细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶 17．下列有关细胞膜的叙述，不正确的是（） A．细胞膜的组成成分主要是脂质和蛋白质B．不同功能的细胞，其细胞膜蛋白质的种类和数量相同 C．组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富D．癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关 18．下列哪一项不属于细胞膜的功能（） A．作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定B．提高细胞内化学反应的速率 C．将细胞内合成的抗体、激素等物质分泌到细胞外D．相邻的两个细胞的细胞膜会相互接触，进行信息交流19．多细胞生物体内实现各个细胞间的功能协调依赖于（） ①细胞间的物质和能量交换②细胞壁的支持作用③细胞内的物质合成④细胞间的信息交流 A．①③ B．②④ C．①④ D．③④ 20．下列哪一项不是细胞间信息交流的方式（） A．胰岛细胞形成的胰岛素通过血液运输作用于组织细胞B．精子和卵细胞相互接触完成受精作用 C．细胞膜将细胞与环境分隔开D．高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接
细胞膜的结构及功能 一、教材分析 高中生物必修1第二章第一节中“细胞膜的结构和功能”的内容是细胞知识的重要组成部分，本节内容要求学生通过细胞膜的亚显微结构的学习，认识细胞膜的化学组成，理解细胞膜结构和功能相适应的关系，为进一步学习物质的跨膜运输打基础。是在对前面“细胞的元素和化合物”学习的基础上进行的学习，同时也为后面学习细胞的结构和功能、新陈代谢、物质出入细胞、物质代谢、生物膜系统等内容作铺垫。所以本节内容起到承上启下的桥梁作用。 二、教学目标 1、知识目标： （1）说出细胞膜的化学成分和结构； （2）说出细胞膜有哪些重要功能； （3）说出细胞膜的“结构特性”和“功能特性”。 2、能力目标： 认识细胞膜的结构示意图，清楚细胞膜结构的功能特点。 三、教学重点 1、细胞膜的成分与结构特点：磷脂双分子层、蛋白质、糖类； 2、细胞膜的功能：物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫。 四、教学难点 1、细胞膜上脂质和蛋白质都是运动的； 2、细胞膜怎样进行自由扩散和主动运输。 五、教学方法 讲解式教学法，融合直观教学法和讨论法等多种教学方法配合进行教学。 六、教学内容 1、导入 上节课我们学习了细胞的元素和化学组成，我们说了细胞是由哪几种元素组成的？首先是大量元素，有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等；然后是微量元素，有Fe、Cu、Zn、B、Mn 、Mo等，其中讲到C是细胞最基本的元素；接下来讲的是生物界和非生物界的统一性和差异性，他们的统一性是说生物界中的元素在非生物界里都有，而非生物界中的元素在生物界里也都有，差异性是说生物界和非生物界中的元素含量有很大的差异；最后我们将了组成细胞的化合物：有无机化合物和有机化合物，无机化合物有水、无机盐，有机化合物有糖类、脂质、蛋白质、核酸。那么，今天我们就来讲由化合物组成的细胞的结构和由结构决定的功能。说到细胞的结构，首先来看细胞的结构是什么，细胞由细胞膜、细胞质、细胞核组成，其中一些还有细胞壁，比如，植物细胞。所以我们先讲细胞膜的结构和功能。下面同学们用两分钟的时间看一下课本上“细胞的结构和功能”这节的内容，然后解决以下三个问题：1、细胞膜的元素和化合物组成是什么？2、细胞膜的结构是什么？3、细胞膜的功能是什么？ 板书课题：细胞膜的结构和功能 好的，时间差不多了，现在我们来看一下刚才说的问题：1、细胞膜的元素和化合物组成是什么？2、细胞膜的结构是什么？3、细胞膜的功能是什么？今天我们就是围绕这三个问题来讲细胞膜的结构和工能。下面我们开始学习。首先，我们一起来看一下细胞膜的成分。
2.1.1 细胞膜的结构和功能 二、教学目标 (1)细胞膜的分子结构(D:应用)。 (2)细胞膜的主要功能(D:应用)。 三、重点、难点 (1)重点:①细胞膜的分子结构；②细胞膜的主要功能。 (2)难点:细胞膜内外物质交换的主动运输方式。 四、教学程序 在初中阶段的学习中，我们学习了植物和动物的细胞结构。请同学们回顾一下，植物细胞和动物细胞各有哪些结构?(对这一问题，学生基本上可以回答正确。)现在我们又要学习细胞的结构和功能，高中阶段学习的细胞结构和功能是学习细胞的亚显微结构，亚显微结构是指在电子显微镜下观察到的微小结构，观察到的结构直径在0.2mm以下。这样我们可以看到细胞膜的结构组成，可以看到细胞质和细胞核中还有许多具有一定结构特征的物体，它们都有自己的生理功能。(展示动、植物细胞的亚显微结构示意图像，简单介绍图像中结构。) 从动、植物细胞的亚显微结构可以观察到，动、植物细胞结构不尽相同，它们有哪些不同?(引导学生观察动、植物细胞亚星微结构图，回答问题。) 在植物细胞最外层有一层细胞壁：它的化学成份主要是纤维素和果胶，对于物质的通透属于全透性的；它的主要功能是具有支持和保护的作用。 动、植物细胞外都有一层细胞膜：细胞借以细胞膜和外界环境分开，使细胞内部环境保持相对稳定。细胞膜有什么样的分子结构，它有什么生理功能呢?这是本次课学习的主要内容。 一、细胞膜的分子结构
经科学家研究分析，细胞膜是由蛋白质和磷脂分子组成。磷脂分子具有一个环状的头部和两条长链组成的尾部。(展示一个磷脂分子的结构简图，说明亲水的环状端和疏水的长链端。) 由于一个磷脂分子具有亲水端和疏水端，这样使磷脂分子在水溶液中能形成磷脂双分子层。磷脂双分子层的外侧(上、下或左右)为环状的亲水端，中间为两长链的疏水端。 磷脂双分子层组成细胞膜的中层，形成细胞膜的基本骨架，磷脂双分子层的两侧布满蛋白质分子，有的蛋白质游离表面，有的蛋白质镶嵌在磷脂双分子层之中，有的蛋白质贯穿磷脂分子的双分子层。(展示细胞膜的分子结构示意图像。) 科学家曾经做过一个人体细胞的融合实验：他将人体的某种细胞进行离体培养，再将红色萤光染料和绿色萤光染料分别对两个细胞染色，一个细胞染上红色，另一个细胞染上绿色。再用灭活的病毒(仙台病毒)来影响这两个细胞，使这两个细胞发生融合。在显微镜下观察其融合的过程，发现融合初期，细胞一边为红色，另一边为绿色，40min后观察发现红、绿细胞膜相互渗透，形成红、绿相间斑马状；再过40min后观察，发现细胞膜上红、绿较均匀分布。 这个实验充分说明细胞膜是可以流动的，组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都在不断的变化，这是细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。 细胞膜的这一结构特点，对完成细胞膜的生理功能有重要作用。 在细胞膜的外表面还有一些多糖分子和细胞膜上蛋白质结合的糖蛋白，称为糖被。 请同学们思考细胞膜有什么生理功能(估计学生会回答具有保护的作用，这时应用过去学习过的知识，例如草履虫皮膜有什么作用，启发学生回答细胞膜具有控制物质交换的作用等。) 二、细胞膜的生理功能 细胞膜是具有许多重要功能的结构，这些功能可以归纳成两个大方面:一具有保护的功能，包括保护、支持、识别、免疫；二是具有控制物质进出细胞的功能，包括吸收、分泌、排泄。 我们常说的新陈代谢是指生物体与外界交换物质和能量，以及生物体内的物质和能量转换。细胞膜控制物质进出细胞就是一种新陈代谢现象，所以，细胞膜的这一功能是
1．最能代表细胞膜基本化学成分的一组化学元素是（） A、C.H.O.N B、C.H.O.N.P C、C.H.O.S.P D、C.H.O.Mg.Fe 答案：B 解析：细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂,所以组成元素除了C.H.O.外还有P。 题干评注： 问题评注： 2．组成细胞膜的主要成分是 A.磷脂、蛋白质、糖类 B.糖脂、糖蛋白 C.脂质、蛋白质、无机盐 D.磷脂、蛋白质、核酸 答案：A 解析：组成细胞膜的主要成分是（1）膜脂（2）膜蛋白（3）膜糖 题干评注： 问题评注： 3．下列关于细胞膜的叙述，不正确的是() A．细胞膜主要由脂质和蛋白质组成 B．不同功能的细胞，其细胞膜上蛋白质的种类和数量相同 C．组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富 D．癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关 答案：B 解析：不同功能的细胞，其细胞膜上蛋白质的种类和数量不同。 题干评注： 问题评注： 4．细胞膜的成分中起支架作用和细胞识别作用的物质分别是（） A．淀粉和纤维素B．纤维素和果胶C．磷脂和糖蛋白D．蛋白质和磷脂 答案：C 解析：组成细胞膜的成分中，一般磷脂含量最多，起支架作用；蛋白质含量次之，与膜的功能密切相关；糖蛋白含量很少，分布于细胞的外表面，在细胞识别过程中起重要作用。 题干评注： 问题评注： 5．从细胞膜上提取了某种成分,用非酶法处理后,若加双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林或班氏并加热，出现砖红色沉淀。该成分是（） A．糖脂B．磷脂C．糖蛋白D．脂蛋白 答案：C 解析：糖蛋白是由糖类和蛋白质构成的，能与双缩脲和斐林试剂起显色反应。 题干评注： 问题评注： 6．具有细胞壁的选项是（） A．花粉B．红细胞C．胰岛A细胞D．流感病毒 答案：A 解析：A是植物细胞，具有细胞壁；B、C项是动物细胞，D项是病毒，都没有细胞壁。题干评注： 问题评注：
细胞膜的结构和功能 【学习目标】 1．理解细胞膜的化学成分、分子结构以及流动性的结构特点。 2．理解细胞膜的主要功能、物质出入膜的两种方式及功能特点。 3．建立细胞膜的结构模型，了解细胞膜的其他功能。 4．能用膜的流动性、选择透过性等特点进行分析和解释相关的现象。 【学习障碍】 1．理解障碍 如何理解细胞膜的结构以及结构特点；如何理解膜的结构与功能之间的关系；如何理解膜的结构特点与功能特性之间的联系。 2．解题障碍 用膜的结构特点以及膜的选择透过性的原理去分析解释有关细胞的融合、物质出入细胞(包括内吞与外排、主动运输等)等相关的生命现象。 【学习策略】 1．理解障碍的突破 (1)用“模型法”理解细胞膜的结构。 生命是物质的，生命活动需要一定的结构来保障，因此，学习过程中经常会遇到生物体的结构问题，尤其是更微观层次上的结构，这就要求学习者能将微观问题转变成宏观的问题，而建立一个简单、直观的模型来辅助，为思维创建一些支点，是解决此类问题的有效方法之一。这就是所谓的“模型法”。如下图。 在细胞膜中每一个磷脂分子头部因含有磷酸和碱基，极性强，是亲水性的；尾部的碳氢链为非极性的，具疏水性。如通过实验将磷脂加入水中，在一定浓度下，磷脂分子相互聚集，亲水性的极性头部朝向水相，而疏水的非极性尾部则避开水向内聚集，从而形成微小的球形磷脂分子团。若继续用超声波处理，则形成不易溶于水且在水相对稳定存在的磷脂双分子层结构。因此，膜中的磷脂分子正如模型中的那样排列。而磷脂分子的这种性质对于构成稳定的膜结构具有重要意义。 从模型中还可以看出，磷脂双分子层是细胞膜的主要结构支架；膜蛋白为球蛋白，分布于磷脂双分子层表面或嵌入磷脂分子中，有的甚至横跨整个磷脂双分子层；组成细胞膜的各种成分在膜中的分布是不均匀的，即具有不对称性。例如：膜蛋白在磷脂双分子层中不对称地、不同程度地嵌入磷脂双分子层中或分布于膜表面。同时不同部位膜蛋白的种类和数量也不同；另外，细胞膜上的糖被只存在于膜外表面，与外层蛋白质结合形成糖蛋白。所以，糖类在细胞膜中的分布具有显著的不对称性。这些特点对于膜的功能的实现具有更直接的意义。 [例1]根据细胞膜的化学成分和结构特点，分析下列材料并回答有关问题： (1)1895年Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有_________。 (2)1925年Gorter Grendel用丙酮提取红细胞膜的类脂，并将它在空气、水界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来红细胞表面积的两倍。由此可以认为细胞膜由_______________组成。 解析：用“联想对照法”来解。 答案：(1)脂质分子(2)两层磷脂分子 点评：此题以考查细胞膜的结构和功能为线索，兼学科内综合及跨学科知识于一体。取材于书外，回答的内容却在书内，即“题在书外，理在书内”，是一道科技含量高，分析推理较强的试题。 (2)用“借比法”理解膜的结构特点。 “借比法”就是把难于想象或很抽象的生物学内容，通过借助我们所熟知的一些事例或现象进行比喻，以达到对问题真正理解的一种科学思维方法。 根据细胞膜的结构，巧妙地利用“借比法”帮助理解。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。膜的流动性是细胞膜结构的基本特征之一，同时也是细胞膜表现其正常功能的必要条件。膜的流动性是指膜结构分子的运动性，它包括膜磷脂分子的运动和膜蛋白的运动。我们可以联想细胞就好比地球，假设地球上没有陆地而全被大海所覆盖，那么磷脂双分子层就好比海水，蛋白质分子就好比海上的各种船只，它们都是可以运动的，这样就很容易理解细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。 (3)用“结构与功能相统一”的观点去理解细胞膜的结构与功能之间的关系、结构特点与功能特性之间的联系。 结构与功能相统一的观点包括两层意思：一是有一定的结构就必然有与之相对应的功能存在；二是任何功能都需要有一定的结构来完成。 细胞膜的基本结构是：①由磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，这种结构的存在就必然有与之相对应的功能存在——脂溶性物质能够以自由扩散的方式优先通过膜，其他不带电荷的小分子也可以以自由扩散的方式通过膜。②在磷脂双分子层中，镶嵌有蛋白质分子，这一结构的存在，也必然有与之相对应的功能存在——蛋白质可以作为物质运输的载体，从而使膜具有主动运输的功能；糖被的存在，与细胞保护、润滑、识别等
（1）构成细胞膜骨架的化学成分是( )。 A.膜内在蛋白 B.膜周边蛋白 C.糖类 D.脂类 E.糖蛋白 （2）下列不属于“液态镶嵌模型”内容的是( )。 A.细胞膜由三层单位膜组成，内外两层染色深，中间一层染色浅 B.整个膜具有流动性 C.细胞膜是由类脂双分子层构成基本骨架 D.组成膜的蛋白质有的附着在类脂双分子层表面，有的嵌入在类脂双分子层中 E.细胞膜具有不对称性 （3）不需要专一的膜蛋白分子，不需要消耗能量，物质由高浓度一侧向低浓度一侧运输的方式是( )。 A.主动运输 B.易化扩散 C.简单扩散 D.膜泡运输 E.胞吐作用 （4）膜泡运输主要转运( )进出细胞。 A.小分子物质 B.大分子物质和颗粒物质 C.离子物质 D.磷脂分子 E.蛋白质 （5）主动运输与胞吞作用的相同点是( )。 A.都需要载体或导体 B.都需要消耗能量ATP C.都是转运大分子物质 D.都是由低浓度处向高浓度处运输 E.受体介导 （6）低密度脂蛋白颗粒进入细胞的过程是( )。 A.吞噬作用 B.胞饮作用 C.受体介导的胞吞作用 D.主动运输 E.膜泡运输 （7）与配体结合后直接行使酶功能的受体是( )。 A.酶偶联受体 B.离子通道受体 C.G蛋白偶联受体 D.膜受体 E.细胞内受体 （8）受损的组织碎片进入巨噬细胞内的过程叫( )。 A.吞噬作用 B.胞饮作用 C.简单扩散 D.受体介导的胞吞作用 E.胞吐作用 （9）家族性高胆固醇血症是由于( )异常所引起的。 A.线粒体 B.内质网 C.细胞膜受体 D.溶酶体 E.高尔基复合体 （10）Jain和White于1977年提出了（） A．板块镶嵌模型B．fluid mosaic model C．单位膜模型 D．片层结构模型E．crystal mosaic model
第1节细胞膜的结构和功能 一、细胞膜的功能 1．将细胞与外界环境分隔开 细胞膜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．控制物质进出细胞 (1)细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞；细胞不需要的物质不容易进入细胞。 (2)细胞内合成的抗体、激素等物质和代谢废物要排到细胞外，细胞内有用的成分不会轻易流失到细胞外。 (3)环境中一些对细胞有害的病菌和病毒有时候也能进入细胞，说明这种控制作用是相对的。 3．进行细胞间的信息交流 1．探索过程
多 1925年两位 荷兰科学家戈 特和格伦德尔 提取人红细胞中的脂质铺展成单 分子层，其面积为红细胞表面积 的2倍 细胞膜中的磷脂分子必然 排列为连续的两层 1935年英国 学者丹尼利和 戴维森 研究了细胞膜的张力 推测细胞膜除含脂质分子 外，可能还附有蛋白质 (1)脂质(约占细胞膜 总质量的50%)? ? ?磷脂(主要) 胆固醇(动物细胞膜) (2)蛋白质(约占40%)：与细胞膜的功能密度相关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。 (3)糖类(2%～10%)：与蛋白质分子或脂质结合。 三、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： ①所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。 ②把细胞膜描述为静态的统一结构。 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年荧光标记细胞膜实验 4．科学方法——提出假说
科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受或被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和实验结果相吻合。 四、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： ①图中a ? ? ?名称：磷脂双分子层 作用：膜的基本支架 特点：具有流动性 ②图中b ?? ? ? ?名称：蛋白质分子 三种位置 ? ? ?a.镶在磷脂双分子层表面 b.部分或全部嵌入磷脂双分子层中 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 ③图中c ? ? ?名称：糖被 位置：细胞膜的外表面 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.细胞膜的功能图解
学科：生物 教学内容：细胞膜的结构和功能 【学习目标】 1．理解细胞膜的化学成分、分子结构以及流动性的结构特点。 2．理解细胞膜的主要功能、物质出入膜的两种方式及功能特点。 3．建立细胞膜的结构模型，了解细胞膜的其他功能。 4．能用膜的流动性、选择透过性等特点进行分析和解释相关的现象。 【学习障碍】 1．理解障碍 如何理解细胞膜的结构以及结构特点；如何理解膜的结构与功能之间的关系；如何理解膜的结构特点与功能特性之间的联系。 2．解题障碍 用膜的结构特点以及膜的选择透过性的原理去分析解释有关细胞的融合、物质出入细胞(包括内吞与外排、主动运输等)等相关的生命现象。 【学习策略】 1．理解障碍的突破 (1)用“模型法”理解细胞膜的结构。 生命是物质的，生命活动需要一定的结构来保障，因此，学习过程中经常会遇到生物体的结构问题，尤其是更微观层次上的结构，这就要求学习者能将微观问题转变成宏观的问题，而建立一个简单、直观的模型来辅助，为思维创建一些支点，是解决此类问题的有效方法之一。这就是所谓的“模型法”。如下图。 在细胞膜中每一个磷脂分子头部因含有磷酸和碱基，极性强，是亲水性的；尾部的碳氢链为非极性的，具疏水性。如通过实验将磷脂加入水中，在一定浓度下，磷脂分子相互聚集，亲水性的极性头部朝向水相，而疏水的非极性尾部则避开水向内聚集，从而形成微小的球形
磷脂分子团。若继续用超声波处理，则形成不易溶于水且在水相对稳定存在的磷脂双分子层结构。因此，膜中的磷脂分子正如模型中的那样排列。而磷脂分子的这种性质对于构成稳定的膜结构具有重要意义。 从模型中还可以看出，磷脂双分子层是细胞膜的主要结构支架；膜蛋白为球蛋白，分布于磷脂双分子层表面或嵌入磷脂分子中，有的甚至横跨整个磷脂双分子层；组成细胞膜的各种成分在膜中的分布是不均匀的，即具有不对称性。例如：膜蛋白在磷脂双分子层中不对称地、不同程度地嵌入磷脂双分子层中或分布于膜表面。同时不同部位膜蛋白的种类和数量也不同；另外，细胞膜上的糖被只存在于膜外表面，与外层蛋白质结合形成糖蛋白。所以，糖类在细胞膜中的分布具有显著的不对称性。这些特点对于膜的功能的实现具有更直接的意义。 [例1]根据细胞膜的化学成分和结构特点，分析下列材料并回答有关问题： (1)1895年Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有_________。 (2)1925年Gorter Grendel用丙酮提取红细胞膜的类脂，并将它在空气、水界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来红细胞表面积的两倍。由此可以认为细胞膜由_______________组成。 解析：用“联想对照法”来解。 答案：(1)脂质分子(2)两层磷脂分子 点评：此题以考查细胞膜的结构和功能为线索，兼学科内综合及跨学科知识于一体。取材于书外，回答的内容却在书内，即“题在书外，理在书内”，是一道科技含量高，分析推理较强的试题。 (2)用“借比法”理解膜的结构特点。 “借比法”就是把难于想象或很抽象的生物学内容，通过借助我们所熟知的一些事例或现象进行比喻，以达到对问题真正理解的一种科学思维方法。 根据细胞膜的结构，巧妙地利用“借比法”帮助理解。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。膜的流动性是细胞膜结构的基本特征之一，同时也是细胞膜表现其正常功能的必要条件。膜的流动性是指膜结构分子的运动性，它包括膜磷脂分子的运动和膜蛋白的运动。我们可以联想细胞就好比地球，假设地球上没有陆地而全被大海所覆盖，那么磷脂双分子层就好比海水，蛋白质分子就好比海上的各种船只，它们都是可以运动的，这样就很容易理解细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。 (3)用“结构与功能相统一”的观点去理解细胞膜的结构与功能之间的关系、结构特点与功能特性之间的联系。 结构与功能相统一的观点包括两层意思：一是有一定的结构就必然有与之相对应的功能存在；二是任何功能都需要有一定的结构来完成。 细胞膜的基本结构是：①由磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，这种结构的存在就必然有与之相对应的功能存在——脂溶性物质能够以自由扩散的方式优先通过膜，其他不带电荷的小分子也可以以自由扩散的方式通过膜。②在磷脂双分子层中，镶嵌有蛋白质分子，这一结构的存在，也必然有与之相对应的功能存在——蛋白质可以作为物质运输的载体，从而使膜具有主动运输的功能；糖被的存在，与细胞保护、润滑、识别等功能有关。因此，细胞膜的结构使其具有保护、物质交换、识别、分泌、排泄、免疫等功能；而细胞膜的以上这些生理功能的实现必定有一定的结构来完成，这就是细胞膜磷脂双分子层。 细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，细胞膜的功能特性是具有选择透过性，这是两个不同而又有联系的概念。膜的流动性的存在，就既可使膜中各种成分按需要调整其组合分布而利于控制物质进出细胞，又能使细胞经受一定程度的变形不至破裂而具有了保护细胞内
细胞膜的结构 教学目标]： 1、知识目标 （1）简述细胞膜的成分。 （2）构建细胞膜结构模型。 2、能力目标 培养学生的归纳、总结、动手的能力 3、情感目标 1、认同液态镶嵌模型。 2、体会技术对科学的推动，科学探究的艰辛。 教学重点：构建细胞膜结构模型。 教学难点：构建细胞膜结构模型。 课时；1 教学过程： 一引入 同学们知道细胞都是很小的，要通过显微镜才能观察。回忆一下动物细胞的结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核。但是在光学显微镜下我们能否看清楚细胞膜的结构？由于显微镜的限制，在1855年以前人们对细胞膜都不是太清楚，直到1855年瑞典科学家奈利通过实验感知了细胞膜。今天老师带来一个鸡蛋，我们用鸡蛋来模拟一个动物细胞，体会奈利的实验。请你用食指轻轻触摸蛋黄的表面，能看到表面出现了什么吗？同时感觉到阻力没有？再用铅笔尖刺破鸡蛋，阻力还存在吗？表明在鸡蛋的表面存在什么？（膜）这就相当于细胞的什么？那么细胞膜的结构究竟包含哪些成分？具有什么样的结构呢？让我们沿着科学家的足迹来构建细胞膜的结构模型。 二、新课 讨论一、小组讨论细胞膜的分子组成。 资料一：19世纪末欧文顿（E.Overton）用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透 性实验，发现溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更易通过细胞膜。得出的结论是：细胞膜中可能含_______________。 资料二科兆学家在实验中发现：脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜会被溶解脂类的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。（提示：化学中溶质溶剂有相似相溶的特点）。得出的结论是：_________________________________ 资料三1925年荷兰科学家Gorter和Grendel用丙酮从人红细胞膜中提取脂质，在空气－水界面上铺成单层分子，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。得出的结论是： 。 讨论二、科学家通过用红细胞等动物细胞作为研究材料对细胞膜的化学成分进行分析得知细胞膜的化学成分：脂质（磷脂最丰富）大约占50%，蛋白质大约占40%，糖类大约占2%—10%。那么磷脂分子是如何排列的呢？
一、细胞膜的结构和功能 （一）基础扫描 1、生物体结构和功能的基本单位是，阐明细胞是一切动植物生命活动的基本单位的理论观点是。判断：细胞是生物体结构和功能的基本单位（） 细胞是一切生物体结构和功能的基本单位（）细胞是一切动植物结构和功能的基本单位（）2、细胞的原核细胞：没有，如、细菌、蓝藻、放线菌 类型真核细胞：有，如绝大多数生物（酵母菌、衣藻、草履虫、变形虫）判断：①成熟的哺乳动物的红细胞，因为没有细胞核，所以是原核细胞（） ②生物界可能存在这样的生物：体内既有原核细胞，又有真核细胞（） 3、细胞膜的成分：含有、和，其中，和是主要成分 4、细胞膜的分子结构：层磷脂分子形成磷脂双分子层，是细胞膜的基本支架（磷脂分子的头部是的，因此在表面；尾部是的，因此在中间）；蛋白质以不同深度结合在磷脂双分子层上。 5、细胞膜的膜外结构：糖被（由组成），消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖被有 和作用；糖被还与有关。（请课后试绘：细胞膜结构模式图）结构特点是：构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子不是静止的，而是流动的6、细胞膜生理特性是：即水分子能自由通过（自由扩散）、细胞要选择吸收的离 的特点子（主动运输）、小分子（O2、CO2、甘油、乙醇、苯是自由扩散，葡萄糖除 进入红细胞以外是主动运输，氨基酸是主动运输）也可以通过，而其他的 离子、小分子、大分子则不能通过（指细胞膜总量不变的情况下） 7、细胞壁：在植物细胞外表面有一层细胞壁，主要成分是和，起支持和保护作用，是全透性结构；一般的原核细胞的表面也有一层细胞壁，主要成分是。 判断：在由细胞构成的生物中，只有人和动物的细胞外面才没有细胞壁（） 8、细菌细胞的基本结构有：、、、 细菌细胞的特殊结构有：、、
、细胞膜的结构和功能 （一）基础扫描 1 、生物体结构和功能的基本单位是，阐明细胞是一切动植物生命活动的基本单位的理论观点是。判断：细胞是生物体结构和功能的基本单位（）细胞是一切生物体结构和功能的基本单位（）细胞是一切动植物结构和功能的基本单位（） 2 、细胞的原核细胞：没有，如、细菌、蓝藻、放线菌 类型真核细胞：有，如绝大多数生物（酵母菌、衣藻、草履虫、变形虫） 判断：①成熟的哺乳动物的红细胞，因为没有细胞核，所以是原核细胞（） ②生物界可能存在这样的生物：体内既有原核细胞，又有真核细胞（） 3 、细胞膜的成分：含有、和，其中，和是主要成分 4、细胞膜的分子结构：层磷脂分子形成磷脂双分子层，是细胞膜的基本支架（磷脂分子的头部 是的，因此在表面；尾部是的，因此在中间）；蛋白质以不同深度结合在磷脂双分子层上。 5 、细胞膜的膜外结构：糖被（由组成），消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖被有 和作用；糖被还与有关。（请课后试绘：细胞膜结构模式图） 结构特点是：构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子不是静止的，而是流动 的 6 、细胞膜生理特性是：即水分子能自由通过（自由扩散）、细胞要选择吸收的离 的特点子（主动运输）、小分子（O2、CO2、甘油、乙醇、苯是自由扩散，葡萄糖 除进入红细胞以外是主动运输，氨基酸是主动运输）也可以通过，而其他的离子、 小分子、大分子则不能通过（指细胞膜总量不变的情况下） 7 、细胞壁：在植物细胞外表面有一层细胞壁，主要成分是和，起支持和保护作用，是全透性结构；一般的原核细胞的表面也有一层细胞壁，主要成分是。判断：在由细胞构成的生物中，只有人和动物的细胞外面才没有细胞壁（） 8 、细菌细胞的基本结构有：、、、 细菌细胞的特殊结构有：、、 （二）难点突破 1 、物质基础：构成生物体的和
第八章细胞信号转导 选择题 1..受体介导的胞吞作用不具有的特点是 A.在细胞膜的特定区域进行 B.形成有被小窝和有被小泡 C.吸入大量的细胞外液 D.胞吞速率比液相胞吞快 2.细胞摄入微生物或细胞碎片进行消化的过程称为 A.吞噬作用 B.异噬作用 C.入胞作用 D.吞饮作用 3.下列哪种物质不属于第二信使 A. cAMP B. IP3 C. DG D. AC 4.能使细胞内cAMP升高的G蛋白是 A. Gi B. Gs C. Gp D. Gt 5.能结合并活化磷脂酶C，导致PIP2分解，生成IP3和DG的G蛋白是 A. G S B .G i C. G P D .G T 6.动物细胞中cAMP信使的主要生物学功能是活化 A.蛋白激酶C B.蛋白激酶A C.蛋白激酶K D. Ga2+激酶 7.下列哪种物质不属于胞内信使 A. cAMP B. cGMP C. DG D. EGFR 8.包围在细胞质外层的一个复合结构体系和多功能体系称为 A.细胞膜 B.细胞表面 C.细胞外被 D.细胞外基质 9. 微管和微丝大量存在于 A.细胞核 B.细胞外被 C.细胞膜 D.胞质溶胶 10. 细胞表面中具有识别功能的部位是 A.细胞膜 B.细胞外被 C.膜脂双层 D.胞质溶胶 11.衰老红细胞能被巨噬细胞吞噬，是因为其表面失去了 A. 半乳糖 B.唾液酸 C.甘露糖 D.葡萄糖 12.衰老红细胞的糖链常暴露出 A.半乳糖 B.唾液酸 C.甘露糖 D.葡萄糖 13.细胞膜含量最多的化学成分是 A.磷脂 B.胆固醇 C.糖类 D.蛋白质 14.细胞膜结构的基本骨架主要是由哪种分子形成的 A.磷脂 B.胆固醇 C.糖类 D.蛋白质 15.在细胞膜中对脂质的物理状态具有维持和调节作用的分子是 A.磷脂 B.胆固醇 C.水 D.蛋白质 16.构成膜受体的主要化学成分是 A.磷脂 B.胆固醇 C.糖类 D.蛋白质
（生物科技行业）高中生物必修一细胞膜的结构和功 能
第一节细胞的结构和功能 一细胞膜的结构和功能教学目的 1．细胞膜的分子结构（D：应用）。 2．细胞膜的主要功能（D：应用）。 重点和难点 1．教学重点 （1）细胞膜的分子结构。 （2）细胞膜的主要功能。 2．教学难点 细胞膜内外物质交换的主动运输方式。 教学过程 【板书】 细胞膜的分子结构 细胞膜的自由扩散 结构和功能细胞膜的主要功能 主动运输 【注解】细胞膜 原生质细胞质 真核细胞细胞核→真核生物 细胞绝大多数）细胞壁细胞生物 原核细胞（支原体、细菌、蓝藻、放线菌）→原核生物一细胞膜的结构和功能
（一）成分：磷脂分子、蛋白质分子和少量糖类（位于膜外侧） （参阅小资料中的表格，注意蛋白质和磷脂含量的大小关系） 【例析】 ．科学家在实验中发现：脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜会被溶解脂类物质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。这些事实说明，组成细胞膜的物质中有脂类和蛋白质。（二）结构：（观察图2-4，注意糖链的分布）（D） 1．磷脂双分子层是膜的基本骨架。 2．蛋白质分子镶在膜的表面，有的嵌插在磷脂双分子层中。 3．膜外表面的有些蛋白质与多糖结合形成糖蛋白——糖被。 【例析】 ．在研究细胞膜的化学组成时，为了获取纯净的细胞膜，最理想的材料是 A．神经细胞B．肌肉细胞C．成熟红细胞D．洋葱根尖细胞 （三）结构特点：具有一定的流动性（两种成分都可流动） （四）功能特性：选择透过性（选择透过性膜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，而期他的离子、小分子和大分子则不能通过。注意与半透膜比较）（五）功能（D） 1．保护：与外环境隔开，维持细胞内部环境的稳定。 2．控制细胞内外物质的交换 （1）自由扩散：物质由高浓度→低浓度。如O2、CO2、甘油、乙醇、苯；HO2，脂溶性维生素（物质）。 影响速率的因素：浓度差或分压差。 （2）主动运输：物质由低浓度→高浓度，需载体、能量。
试题： 细胞膜的主要成分是（）。 a．磷脂、蛋白质、糖类 c．脂质、蛋白质、无机盐 d．磷脂、蛋白质、核酸 答案：a 【相关阅读】 细胞膜(cellmembrane)又称细胞质膜（plasmamembrane），细胞表面的一层薄膜，有时称为细胞外膜或原生质膜。细胞膜位于细胞表面，厚度通常为7～8nm，由脂类和蛋白质组成。细胞膜的化学组成基本相同，主要由脂类、蛋白质和糖类组成。细胞膜是防止细胞外物质自由进入细胞的屏障，它保证了细胞内环境的相对稳定，使各种生化反应能够有序运行。 细胞膜的化学组成基本相同，主要由脂类、蛋白质和糖类组成。各成分含量分别约为50%、40%、2%~10%。其中，脂质的主要成分为磷脂和胆固醇。此外，细胞膜中还内含少量水分、无机盐与金属离子等。但是细胞务必与周围环境发生信息、物质与能量的交换，才能完成特定的生理功能，因此细胞务必具备一套物质转运体系，用来获得所需物质和排出代谢废物。据估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编码蛋白的15~30%，细胞用在物质转运方面的能量达细胞总消耗能量的三分之二。 原始生命向细胞进化所获得的重要形态特征之一，是生命物质外面出现了一层膜性结构，即细胞膜。它最重要的特性是半透性，或称选取透过性，对进出入细胞的物质有很强的选取透过性。细胞膜和细胞内膜系统总称为生物膜（biomembrane），具有相同的基本结构特征。 细胞膜又称质膜（plasmalemma），是位于原生质体外围、紧贴细胞壁的膜结构，作
用是保护内部。组成质膜的主要物质是蛋白质和脂类，以及少量的多糖、微量的核酸、金属离子和水。在电子显微镜下，用四氧化锇固定的细胞膜具有明显的暗-明-暗三条平行的带，其内、外两层暗带由蛋白质分子组成，中间一层明带由双层脂类分子组成，三者的厚度分别约为2。5nm、3。5nm和2。5nm，这样的膜称为单位膜（unitmembrane）或生物膜（biomembrane）。
第5课细胞膜的成分和结构 考点要求： 1、细胞膜的成分（P40-41）：脂质在细胞膜中以磷脂最多，动物细胞的细胞膜有胆固醇；蛋白质以载体的形式存在，有些与糖类结合形成糖蛋白。 2、细胞膜的结构和特点：（1）对生物膜结构的探究历程；（2）细胞膜的结构特点；（3）流动镶嵌模型的内容。 基础知识过关： 1、植物细胞的细胞壁主要成分是，功能是，它是全通透的，小分子（可以，不可以）通过，大分子也通过。 2、细胞膜的主要成分是和，还有少量，其中在细胞膜行使功能时起重要作用的是，如靶细胞的细胞膜表面接受信息的。 3、制备细胞膜的方法是把哺乳动物的红细胞用哺乳动物的红细胞做制备细胞膜的材料是因为这种细胞没有、和，可省略除去细胞壁以及将细胞膜与核膜、细胞器膜分开的操作。 4、对细胞膜结构的探究历程：欧文顿经多次试验发现可以溶于脂质的物质容易通过细胞膜，说明膜由构成；20世纪，用丙酮提取的脂质在铺成单分子层，面积正好是细胞膜的倍，说明脂质是两层；1959年罗伯特森在电镜看到暗—亮—暗的三层结构，大胆提出了“三文治结构模型”，认为中间亮层是，两侧暗层是；1970年，科学家用发绿色荧光的小鼠细胞和人细胞融合试验证明。 5、“液态镶嵌模型学说”认为细胞膜骨架是由_____ __构成，镶嵌其中的是_______分子。 6、细胞膜的功能有（1）、（2）和（3）。鉴别死细胞和活细胞常用的法，是利用细胞膜的功能。 知识应用： 例1、有两位科学家做了下列实验：（1）用红色荧光染料标记人细胞膜上的蛋白质；（2）有绿色荧光染料标记鼠细胞膜上的蛋白质；（3）把人和鼠的细胞融合，融合后的细胞，开始时一半发红光另一半发绿光。此细胞在37℃下培养40分钟后，两种颜色均匀分布在融合的细胞表面。请分析：两种颜色均匀分布是由于＿＿＿＿＿的结果。 解析：人和鼠的细胞融合，融合后的细胞，开始时一半发红光另一半发绿光。但40分钟后，两种颜色均匀分布在融合的细胞表面，说明蛋白质分子具有流动性。