資源簡介

3.1細胞膜的結構和功能學案
【預習新知】
（一）細胞膜的功能
1、將細胞與外界環境分隔開
的出現是生命起源過程中至關重要的階段，它將生命物質與 分隔開，產生了原始的細胞，并成為相對獨立的系統。細胞膜保障了 的相對穩定
2、控制物質進出細胞
（1）細胞需要的 可以進入細胞。
（2）細胞合成的 和 等可以到細胞外，細胞排出的 也要排到細胞外。
（3）對細胞 的物質有可能進入細胞；有些 、 也能侵入細胞，使生物體患病。
3、進行細胞間的信息交流
在多細胞生物體內，各個細胞都不是孤立存在的,它們之間必須保持功能的協調，才能使生物體健康地生存。這種協調性的實現不僅依賴于 的交換，也有賴于 的交流。細胞間 的方式多種多樣。
（1）通過血液的運輸作用來完成的間接交流，如胰島素。
內分泌細胞 血管靶細胞受體靶細胞。
（2）相鄰兩個細胞的 直接接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞，如精子和卵細胞之間的識別和結合。
（3）相鄰細胞之間形成 ，如高等植物細胞之間通過 相互連接，進行細胞間的信息交流。
（二）對細胞膜結構的探索
一、對細胞膜成分的探索
1.時間：1895年。
科學家：歐文頓。
實驗依據：對植物細胞進行通透性實驗，發現溶于脂質的物質，容易穿過細胞膜，不溶于脂質的物質，不容易穿過細胞膜。
結論：細胞膜是由 組成的。
2.研究材料：動物的卵細胞、紅細胞、神經細胞
實驗依據：分離出哺乳動物紅細胞的細胞膜進行化學分析
結論： 。
3.時間：1925年。
科學家：荷蘭戈特和格倫德爾。
實驗依據：用丙酮提取人的紅細胞中的脂質，在空氣—水界面鋪成單分子層，其面積為紅細胞表面積的2倍。
結論： 。
4.時間：1935年。
科學家：英國丹尼利和戴維森。
實驗依據：研究細胞膜的張力，發現細胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力；油脂吸附蛋白質會使表面張力降低。
結論：細胞膜除含有脂質分子外，還含有 。
二、細胞膜的成分
(1)細胞膜主要由脂質和蛋白質組成，此外，還有少量的 。在組成細胞膜的脂質中， 最豐富，此外還有少量的 。
(2) 在細胞膜行使功能方面起重要作用，功能越復雜的細胞膜， 的種類與數量就越多。
三、對細胞膜結構的探索
1.時間：1959年。
科學家：羅 。
依據：電鏡下看到了細胞膜清晰的 的三層結構。
模型假說：所有的細胞膜都由 三層結構構成，電鏡下看到的中間的亮層是
，兩邊的暗層是 。
不足：細胞膜為 結構，細胞膜功能將難以實現，無法解釋細胞的生長、變形蟲的變形運動。
2.時間：1970年。
方法：熒光標記法。
結果：構成細胞膜的蛋白質分子是可以 的。
結論：細胞膜具有 。
3.時間：1972年。
科學家：辛格和尼科爾森。
模型名稱： 。
（三）流動鑲嵌模型的基本內容
一、結構
圖中a
名稱：磷脂雙分子層
作用：膜的基本支架
特點：具有_______
圖中b
名稱：_______分子
位置：鑲在磷脂雙分子層表面；部分或全部嵌入磷脂雙分子層中；貫穿于整個磷脂雙分子層
特點：大多數蛋白質分子是_______的
圖中c
名稱：糖蛋白
位置：細胞膜的外表面
作用：保護、潤滑和細胞識別等
二、細胞膜的結構特點：_______。
三、細胞膜的功能特性：______________。
【鞏固訓練】
1.人體的白細胞吞噬入侵的病原體是機體自我保護方式之一。這一吞噬過程依賴于細胞膜的( )
A.保護作用 B.流動性 C.隔離作用 D.半透性
2.有關細胞膜的下列敘述，正確的是( )
A.細胞膜中磷脂分子支架是靜止的，而蛋白質分子是可以運動的
B.不能溶于脂質的物質比可以溶于脂質的物質更容易通過細胞膜
C.功能越復雜的細胞膜，蛋白質含量越多，但種類越少
D.細胞膜不但會被溶解脂質的溶劑溶解，也會被蛋白酶分解破壞
3.細胞膜在細胞的生命活動中具有重要作用，下列相關敘述不正確的是( )
A. 細胞膜的糖被在細胞間具有識別作用
B. 細胞膜對膜兩側物質的進出具有選擇性
C. 細胞膜內外兩側結合的蛋白質種類有差異
D. 構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子是靜止的
4.人成熟紅細胞可應用于遞送藥物。將紅細胞置于—定濃度的溶液(甲)中，使其膜上出現孔洞，藥物通過孔洞進入細胞后，再轉移至等滲溶液中，膜表面孔洞閉合，將藥物包載在細胞內，再運送至靶細胞。下列相關敘述錯誤的是( )
A.包載藥物的方法利用了細胞膜的流動性
B.甲溶液的滲透壓應該略低于紅細胞的細胞內液
C.包載入的藥物必須具有脂溶性的特點
D.在臨床使用時要進行嚴格的血型匹配
5.莧菜葉片在清水中浸泡一段時間后，水中沒有出現紅色物質，但當葉片轉移到10%的鹽酸溶液中浸泡一段時間后，溶液迅速變紅。這一現象最可能的原因是( )
A.清水增強了細胞膜的穩定性，防止了紅色物質的泄露
B.鹽酸溶液破壞了細胞膜的結構，使紅色物質釋放到溶液中
C.10%的鹽酸溶液中的高鹽濃度促進了紅色物質的合成
D.鹽酸溶液中的高滲透壓使細胞發生質壁分離，紅色物質釋放
6.某研究小組在冰凍蝕刻實驗中觀察到的某動物細胞膜斷裂面如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.該圖是光學顯微鏡下觀察到的結構 B.細胞膜的內外兩側結構具有對稱性
C.磷脂分子是構成細胞膜的基本支架 D.①側是細胞膜朝向細胞溶膠的一側
7.如圖為“細胞膜流動鑲嵌模型”的結構示意圖。下列相關敘述正確的是( )
A.物質③的頭部具有疏水性，尾部具有親水性
B.細胞膜功能的復雜程度與②的種類和含量有關
C.④所在的一側是細胞膜內側
D.①是構成細胞膜的基本支架，③具有流動性，②都不能運動
8.下列關于細胞膜功能的敘述，正確的是( )
A.控制物質進出細胞的是細胞膜中的磷脂分子，與蛋白質無關
B.細胞膜保障了細胞內部環境的相對穩定
C.細胞膜控制物質進出的作用是絕對的
D.精子和卵細胞之間的相互識別不依賴于細胞膜上的蛋白質
9.下列關于細胞膜的敘述，錯誤的是( )
A.細胞膜是一種動態的、不對稱的結構
B.細胞膜上的糖被與細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞等有關
C.羅伯特森在電鏡下看到的細胞膜呈暗一亮一暗的三層結構
D.熒光蛋白標記的人一鼠細胞融合實驗中，不同溫度下熒光染料分布均勻所需時間相同
10.細胞膜是系統的邊界，對細胞的生命活動具有重要作用。下列對細胞膜功能的理解正確的是( )
A.動物細胞的細胞膜將細胞與外界環境分隔開，而植物細胞的細胞壁將細胞與外界環境分隔開
B.細胞膜可以控制物質進出細胞，細胞不需要的物質不能進入細胞
C.細胞間的信息交流都依靠細胞膜上的受體
D.細胞膜保障了細胞內部環境的相對穩定
參考答案
1.答案：B
2.答案：D
解析：D、細胞膜的主要成分是蛋白質和脂質,因此既可以被溶解脂質的溶劑溶解,也會被蛋白酶分解破壞,D正確。
故選D。
3.答案：D
解析：A.細胞膜上的糖蛋白質（糖被）與細胞表面的識別作用密切相關，A正確； B.細胞膜的功能特性是具有選擇透過性，B正確；C.蛋白質在細胞膜行使功能時起重要作用，蛋白質的種類、數目不同其功能的復雜程度不同，細胞膜內外兩側的功能有差異，膜內外兩側結合的蛋白質種類有差異，C正確； D.有些載體蛋白是貫穿整個細胞膜的，而不只是鑲嵌在內外表面，D錯誤。
故選：D。
4.答案：C
解析：包載藥物過程利用了細胞膜的流動性特點，A正確；紅細胞置于甲溶液中吸水出現孔洞，因而甲溶液滲透壓小于紅細胞的細胞內液，B正確；藥物直接通過孔洞進入細胞內，可以不具備脂溶性特點，C錯誤；為避免免疫排斥反應，輸送紅細胞時需要進行嚴格的血型匹配，D正確。
5.答案：B
解析：A、植物細胞在清水中會發生吸水的現象，但植物細胞有細胞壁，不會出現細胞膜破裂情況，故清水中紅色物質沒有滲出，A錯誤;
BD、細胞膜的成分主要是磷脂和蛋白質，鹽酸可導致蛋白質變性進而破壞細胞膜的結構，導致紅色物質釋放到溶液中，并非由于滲透壓高而發生了質壁分離，B正確、D錯誤;
C、鹽酸破壞細胞膜的結構不會促進物質合成，C錯誤。
6.答案：C
解析：A、該圖是電子顯微鏡下觀察到的結構，A錯誤;
B、細胞膜中的蛋白質以嵌入、鑲在和貫穿三種方式存在于磷脂雙分子層中，因此細胞膜內外兩側結構具有不對稱性，B錯誤;
C、磷脂以磷脂雙分子層的形式構成細胞膜的基本支架，C正確;
D、①側含有糖蛋白，是細胞膜朝向膜外的一側，D錯誤。
7.答案：B
解析：A、③是磷脂分子，頭部具有親水性，尾部具有疏水性，A錯誤；
B、②是蛋白質，細胞膜功能的復雜程度與②的種類和含量有關，一般而言，細胞膜的功能越復雜，其上蛋白質的種類和數量越多，B正確；
C、④為糖鏈，位于細胞膜的外側，C錯誤；
D、①是磷脂雙分子層，是構成細胞膜的基本支架，③是磷脂分子，具有流動性，②為蛋白質，大部分蛋白質可以運動，D錯誤。
故選B。
8.答案：B
9.答案：D
10.答案：D
解析：A、動植物細胞的邊界都是細胞膜,植物細胞的細胞壁是全透性的,不能算做邊界,A錯誤;B、細胞膜控制物質進出的能力是相對的,對細胞有害的物質有時也能進入細胞,B錯誤;C、細胞膜上的受體并不是細胞間信息交流必須的結構,如植物細胞之間通過胞間連絲進行信息交流,C錯誤;D、細胞膜將細胞與外界環境分隔開,保證了細胞內部環境的相對穩定,D正確。故選D。

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