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高中生物必修一第三章第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；细胞不需要或者对细胞有害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)有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。
思维拓展
图解分析细胞膜的控制作用具有普遍性和相对性
①③④表明细胞膜的控制作用具有普遍性；②表明细胞膜的控制作用具有相对性。
3.进行细胞间的信息交流
(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()
答案(1)√(2)×(3)√。
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使细胞成为相对独立的系统，保障细胞内部环境的相对稳定。
2．控制物质进出细胞3．进行细胞间的信息交流(1)细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入细胞，而对细胞有害的物质则不能进入()(2)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用()(3)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构()答案(1)×(2)√(3)×易错警示对细胞间信息交流的两个认知误区(1)三种信息交流方式是发生于细胞与细胞之间的，而不是细胞内的信息交流。
(2)细胞间信息交流并非都依赖于细胞膜上的受体蛋白，如通过细胞通道的信息交流方式，而某些通过化学物质传递信息和通过细胞膜接触传递信息都依赖于细胞膜上的受体蛋白。
1．鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。
用它染色时，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色。
为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？据此推测，细胞膜具有什么功能？提示活细胞的细胞膜可控制物质进出细胞，台盼蓝染料是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，因此活细胞不能被染色，死细胞的细胞膜不能控制物质进出细胞，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。
据此推测：细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
2．请结合以下实例进行分析：(1)胰岛B细胞通过分泌胰岛素促进肝细胞合成肝糖原。
(2)向某高等植物的一个细胞中注入荧光染料(能发出荧光的染料)，染料迅速扩散到相邻的细胞内。
(3)海洋或河流中存在着很多不同物种的精子和卵细胞，只有同一物种的精子与卵细胞才能发生结合。
上述实例说明细胞膜还具备什么功能？上述实例分别是通过何种方式来完成这项功能的？提示进行细胞间的信息交流。
(1)通过细胞分泌的化学物质(如激素)间接传递信息；(2)通过相邻两个细胞之间形成通道传递信息；(3)通过相邻两个细胞的细胞膜直接接触传递信息。
规律方法判断细胞是否具有活性的方法及依据(1)判断方法：科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。
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．细胞膜的要紧功能〔D：应用〕。
重点和难点1．教学重点（1）细胞膜的分子结构。
（2）细胞膜的要紧功能。
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要紧功能主动运输【注解】细胞膜原生质细胞质真核细胞细胞核→真核生物细胞尽大多数〕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，注重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，同时细胞膜会被溶解脂类物质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。
这些事实讲明，组成细胞膜的物质中有脂类和蛋白质。
〔二〕结构：〔瞧瞧图2-4，注重糖链的分布〕〔D〕1．磷脂双分子层是膜的全然骨架。
2．蛋白质分子镶在膜的外表，有的嵌插在磷脂双分子层中。
3．膜外外表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，为了猎取纯洁的细胞膜，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：具有一定的流淌性〔两种成分都可流淌〕〔四〕功能特性：选择透过性〔选择透过性膜能够让水分子自由通过、细胞要选择汲取的离子和小分子也能够通过，而期他的离子、小分子和大分子那么不能通过。
注重与半透膜比立〕〔五〕功能〔D〕1．保卫：与外环境隔开，维持细胞内部环境的稳定。
2．操纵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〕。
碍事速率的因素：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。
·假设物质由低浓度→高浓度那么必为主动运输，但主动运输不一定根基上由低浓度→高浓度。
第1节 细胞膜的结构和功能一、细胞膜的功能1．将细胞与外界坏境分隔开推测的原始海洋景观想象图膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。
不需要或对细胞有害的物质需要的物质废物释放到细胞外发挥作用的物质演示注意：细胞膜的控制作用是相对的2．控制物质进出细胞3．进行细胞间的信息交流内分泌细胞靶细胞激素血管靶细胞内分泌细胞分泌的激素随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。
发出信号的细胞靶细胞与膜结合的信号分子相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。
例如，精子和卵细胞之间的识别和结合。
胞间连丝 相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。
二、对细胞膜结构的探索对细胞膜的成分探索19世纪末，欧文顿通过化学物质对植物细胞通透性的实验，推测：细胞膜是由脂质组成的。
1925年，荷兰科学家戈特等人用丙酮从人的红细胞中提取磷脂，在“空气-水”界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。
结论：细胞膜由两层磷脂分子构成。
讨论：☆为什么磷脂在“空气-水”界面上可以铺展成单分子层呢？☆请画出水面单分子层的磷脂分子？亲水“头”部（极性）疏水“尾”部（非极性）1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的蛋白质-脂质-蛋白质三层结构(7～8nm)。
磷脂、蛋白质等成分如何构成细胞膜？缺点：静态模型，无法解释细胞生长、变形虫的变形运动等。
荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验：结论：细胞膜具有流动性。
1972年，辛格和尼格尔森提出流动镶嵌模型科学方法2：提出假说科学假说是人们将认识从已知推向未知，进而变未知为已知的必不可少的思维方法，是科学发展的一种重要形式。
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。
假说的提出要有实验和观察的依据，同时还需要严谨的推理和大胆的想象。
（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。
·若物质由低浓度→高浓度则必为主动运输，但主动运输不一定都是由低浓度→高浓度。
另外图中由细胞外向细胞内也是不一定的。
·如：葡萄糖、氨基酸等有机小分子和各种离子（矿质离子、有机基团）·意义：主动地选择吸收所需要的营养物质、排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。
对完成各项生命活动有重要作用。
·影响速率的因素：载体、能量（直接）温度、PH（间接）（3）内吞作用和外排作用：大分子和颗粒性物质进出细胞。
【例析】．小肠绒毛上皮细胞能够从消化的食物中吸收葡萄糖，却很难吸收相对分子量比葡萄糖小的木糖，这个事实说明，细胞膜具有选择透过性。
．通过实例，比较物质出入细胞的两种方式的主要区别。
3．其他功能：细胞识别、分泌、排泄和免疫等附：细胞壁：植物细胞具有；化学成分为纤维素和果胶；对细胞有支持和保护作用。
注意其他有细胞壁的生物类型。
【同类题库】细胞膜的分子结构（D：应用）．细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，能够反映该特点的实例有（B）①白细胞吞噬病菌②蛋白质不能吸收③变形虫的变形运动④水分子能自由进出细胞⑤细胞融合A．①②③B．①③⑤C．②④⑤D．③④⑤．细胞内膜结构的主要成分是（B）A．蛋白质和脂肪B．蛋白质和磷脂C．葡萄糖和蛋白质D．磷脂和蛋白质．下列哪组最可能是细胞膜组成元素（C）A．C、H、O、P、B．C、H、O、NC．C、H、O、N、P、SD．C、H、O、S．变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病毒，这些生理活动的完成都依赖于细胞膜的（）A．选择透过性B．主动运输C．一定的流动性D．保护作用．下列与非特异性免疫中吞噬细胞吞噬病菌有关的有（多选）(AB)A．膜的流动性B．内吞作用C．主动运输D．膜的选择透过性．有两位科学家在1970年做了下列实验：（１）用红色荧光染料标志人细胞膜上的蛋白质。
（２）用绿色荧光染料标志鼠细胞膜上的蛋白质。
（３）把人细胞和鼠细胞融合，融合开始后一半细胞（人细胞）发红色荧光，另一半（鼠细胞）发绿色荧光。
细胞在３７℃下培养４０分钟后，两种颜色均匀分布在融合细胞的表面。
如下图分析说明：两种颜色均匀分布是由于的结果，这一实验证明细胞膜具有。
若将融合细胞置于0℃下培养40分钟，发现融合细胞依然一半发绿色荧光，另一半发红色荧光，这说明。
[细胞膜的流动性受温度影响，低温时，磷脂和蛋白质的流动受抑制]细胞膜的主要功能（D：应用）．低温储存较久的血液，血浆中K+浓度升高，Na+浓度下降，这是因为(B)A．血细胞死亡B．血细胞膜上载体活动受抑制C．血细胞代谢消耗K+，产生Na+D．血液代谢活动消耗Na+，产生K+．某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用四种曲线表示在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符，试问：细胞膜运输物质x的方式是（A）A．主动运输B．自由扩散C．内吞D．外排．食醋中的醋酸分子是活细胞所不选择的小分子物质，蔗糖是被选择的大分子物质，用食醋和蔗糖可将新鲜蒜头腌制成糖醋蒜，这是因为（）A．醋酸和蔗糖分子均存在于活细胞的间隙里B．醋酸和蔗糖分解后被细胞吸收C．腌制时间长，两种物质缓慢地进入细胞内部D．醋酸杀死细胞，使细胞失去选择透过性．将紫色水萝卜的块根切成小块放入清水中，水的颜色无明显变化，若进行加温，随着水温的增高，水的颜色逐渐变红，其原因是（C）A．细胞壁在加温中受到破坏B．水温增高，花青素的溶解度加大C．加温使生物膜失去了选择透过性D．加温使水中的化学物质发生了反应．红墨水中红色成分是细胞生命活动不需要的物质，将玉米切开后浸泡在红墨水中10min，取出发现胚不变色，胚乳变为红色，这说明（A）A．胚成活，胚乳已死亡B．胚已死亡，胚乳成活C．胚和胚乳均成活D．胚和胚乳均已死亡．脂溶性的小分子物质以自由扩散的方式进入细胞内，这是因为（A）A．细胞膜以磷脂双分子层为基本骨架B．磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质C．细胞膜的结构特点是具有流动性D．细胞膜是选择透过性膜．下列物质中，通过自由扩散方式进入小肠绒毛上皮细胞的是（B）A．K+B．胆固醇C．Na+D．葡萄糖．下列物质中，易通过细胞膜的是（B）Ａ．淀粉Ｂ．甘油Ｃ．蛋白质Ｄ．糖类．人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于(A)A．组织液中甘油的浓度B．细胞膜上载体的数量C．线粒体呼吸作用的强度D．液泡中物质的浓度．海带细胞中碘的浓度比海水中高出许多，其原因是（D）A．海水中碘的含量高B．海带细胞膜为全透性C．碘的通透性强D．海带细胞膜上运输碘的载体多．下列因素会影响细胞对所需物质的主动吸收的是(BCD)A．浓度B．温度C．载体D．PH．侧芽生长素的的浓度总是高于顶芽，但顶芽产生的生长素仍大量积累在侧芽部位，这是因为生物工程的运输方式属于（B）A．自由扩散B．主动运输C．内吞作用D．渗透作用．下列物质通过细胞膜一定由低浓度一方向高浓度一方运输的是（A）A．水B．甘油C．葡萄糖D．蔗糖．下列生理过程中需要消耗ATP的是（A）A．小肠吸收葡萄糖B．人体肺泡与外界环境进行气体交换C．血红蛋白与氧结合成氧合血红蛋白D．植物细胞的质壁分离．下图是神经细胞由静息状态到兴奋状态时，Na+、K+通过细胞膜示意图，观察并回答相关问题。
（1）构成细胞膜的主要成分是[] 和[] 。
（2）据图分析，图中A、B两种物质通过细胞膜的方式是。
其中Na+对应，K+对应。
[（1）1磷脂，2蛋白质（2）主动运输，A，B]．高等植物在受粉以后，只有同种的花粉能在柱头上正常萌发，长出花粉管并完成受精，与该生理过程有关的物质存在于（A）A．细胞膜上B．细胞质中C．细胞器上D．核膜上．人工脂质双层膜两侧存在浓度差，离子不能通过该膜。
在人工膜中加入少量缬氨霉素，钾离子即可从高浓度一侧通过该膜到达浓度低的一侧。
其它离子不能通过。
你对此现象的解释是，你认为缬氨霉素的化学本质是一种。
[缬氨霉素能作为钾离子的载体，专一地运载钾离子通过人工膜；蛋白质]【学科内综合】．美国以伊拉克具有大规模杀伤性武器为由发动了对伊战争，这类武器中包括神经毒气。
神经毒气一旦释放出来，很容易进入神经细胞，造成神经功能障碍，甚至杀死神经细胞。
神经毒气容易进入神经细胞的原因是（D）A．神经细胞膜上有大量的神经毒气载体B．神经细胞膜与神经毒气的结合力很强C．神经细胞膜能对神经毒气选择性吸收D．神经毒气以自由扩散方式透过细胞膜．用同位素标记追踪血液中的某葡萄糖分子，若该分子流经肾脏后，又经肾静脉流出，则该分子很可能穿过几层细胞膜（D）A．2层B．4层C．6层D．0层或8层．生物学家进行细胞膜研究时，须获纯净的细胞膜，最好选用下列哪种材料（B）A．人的卵细胞B．人的成熟红细胞C．人口腔上皮细胞D．洋葱根尖生长点细胞．生物学家制备较纯净的细胞膜时，一般不选用植物细胞，其原因是（D）①植物细胞细胞液中的有机酸会溶解膜结构②光学显微镜下观察，植物细胞看不到细胞膜③植物细胞的细胞膜较薄④植物细胞有细胞壁，提取细胞膜的过程比较繁琐⑤植物细胞内会有其他膜结构干扰A．①④B．②③C．②⑤D．④⑤．下列哪些物质出入细胞时与细胞中的核糖体和线粒体密切相关（C）A．尿素通过细胞膜B．人的成熟红细胞从血浆中吸收葡萄糖C．肾小管壁上皮细胞吸收原尿中的Na+D．小肠绒毛上皮细胞吸收胆固醇．某同学欲获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能。
请你帮助设计一个简易的实验。
（1）选取人体的作为获取细胞纯净膜净物的来源。
A．成熟红细胞B．神经细胞C．白细胞D．口腔上皮细胞（2）将选取的上述材料放入中，由于作用，一段时间后细胞将破裂。
（3）再用法获得纯净的细胞膜，上清夜中含量最多的有机物是。
（4）将膜成分分离提纯后，用试剂可鉴定蛋白质，具体现象是。
（5）提取膜成分中的磷脂，将其铺在空气——水界面上，测得磷脂占有面积为S1，请预测：红细胞表面积的值接近于。
．20世纪70年代以来，由于各种新的物理．化学技术和方法的应用，使得生物膜的研究已经深入到分子水平。
生物膜的结构和功能的研究，不仅有助于从理论上阐明细胞的生命活动规律，而且在工农业和医学实践中也有重要用途。
下表是细胞膜的主要化学成分的含量，请思考并回答下列问题。
（1）下列细胞中，哪一细胞是研究人类细胞膜化学组成的最好实验材料（C）A．神经细胞B．肌肉细胞C．成熟的红细胞D．卵细胞（2）细胞膜上的蛋白质种类很多。
A血型的人的红细胞膜上有一种蛋白质是受到显性基因I A控制合成，O型血的红细胞膜上无表现血型的蛋白质，此性状受隐性基因i控制。
且I A i 为一对等位基因。
现有一对夫妇，一为A型血，一为O型血，则他们的子女的血型为。
（3）心脏瓣细胞膜上有一种糖被因与酿脓链球菌的表面抗原结构相似，当人多次感染了此细菌后，所患疾病属于。
