第1節細胞膜的結構和功能內容標準要求核心素養對接學業質量水平1.概述細胞膜的主要功能。2.分析細胞膜結構的探索過程，領悟科學的過程和方法。3.了解流動鑲嵌模型的基本內容。1.生命觀念——通過對細胞膜的學習建立生命的結構與功能觀。水平二2.科學探究——領悟細胞膜結構探索過程的科學方法。水平一3.科學思維——流動鑲嵌模型及其解讀。水平一知識點1：細胞膜的功能知識梳理1.將細胞與外界環境分隔開使細胞成為相對獨立的系統，保障細胞內部環境的相對穩定。2.控制物質進出細胞3.進行細胞間的信息交流因為只有靶細胞的細胞膜上才有識別該信息分子的“受體”(糖蛋白)，故信息只能傳遞給靶細胞科學探究——探究質膜對物質進出細胞具“控制”作用下列為鑒別細胞活性的染色排除法流程。(1)請依次填出①～③相關內容①________②________③________(2)請解釋染色排除法原理：______________________________________________________________________________________。提示(1)不呈紅色呈紅色控制物質進出細胞(2)“染色排除法”利用了活細胞的細胞膜能夠控制物質進出細胞的原理。染色劑是細胞不需要的物質，不能通過細胞膜進入細胞，所以活細胞不被染色。而死細胞的細胞膜不再具有控制物質進出細胞的功能，所以染色劑能夠進入死細胞內，使其被染色生命觀念——細胞間的信息交流下圖是細胞間的3種信息交流方式，請據圖思考：(1)圖A表示通過細胞分泌的化學物質，隨①____________到達全身各處，與靶細胞表面的②________結合，將信息傳遞給靶細胞。(2)圖B表示通過相鄰兩細胞的________________，使信息從一個細胞傳遞給另一個細胞，圖中③表示________________，請舉一個例子：________________。(3)圖C表示相鄰兩植物細胞之間形成________，攜帶信息的物質從一個細胞傳遞給另一個細胞，圖中④表示________。(4)由以上分析可知：在多細胞生物體內，各個細胞之間都維持功能的協調，才能使生物體健康地生存。這種協調性的實現不僅依賴于物質和能量的交換，也有賴于________的交流。提示(1)血液(或“血漿”)受體(2)細胞膜接觸與膜結合的信號分子精子和卵細胞之間的識別和結合(3)通道胞間連絲(4)信息[典例1]細胞膜對物質進出細胞的控制主要體現在哪些方面()①細胞需要的營養物質可以從外界進入細胞②細胞產生的代謝廢物可以排出細胞③細胞內核酸等重要成分不會流出細胞④環境中一切有害的物質都不能通過細胞膜進入細胞A.①②③B.①②④C.②③④D.①③④解析環境中的有害物質也可能通過細胞膜進入細胞，如重金屬離子、病毒、病菌等。答案A[典例2]下列有關細胞間的信息交流的敘述，正確的是()A.激素與靶細胞膜上的載體蛋白結合，將信息傳遞給靶細胞B.受精作用、白細胞吞噬病菌都與細胞識別有關C.高等植物細胞之間的胞間連絲只起物質運輸通道的作用D.多細胞生物體細胞間功能協調性的實現完全依賴于信息交流解析激素與靶細胞膜上的受體蛋白結合，將信息傳遞給靶細胞；受精作用首先要經過精子與卵細胞的識別作用，白細胞吞噬病菌，也與細胞的識別作用有關；高等植物細胞之間的胞間連絲不僅使相鄰細胞的細胞膜、細胞質、內質網交融在一起，而且也是植物細胞間物質運輸和傳遞信息的重要渠道；信息交流是多細胞生物體內細胞間功能協調性實現的條件之一。答案B★細胞膜控制物質的進出：營養物質可以進入細胞，細胞產生的抗體、激素等可排出細胞，對細胞有害的物質不易進入細胞。★被煮過的種子細胞膜失去了生物活性、無法控制物質進出，全部都染紅。★精卵識別依靠細胞膜的信息交流功能。植物細胞最外層是細胞壁，為什么“系統的邊界”是細胞膜？提示：“系統”指的是生命系統，細胞壁并不具有生命活性，是全透性的，不能控制物質進出細胞。知識點2：細胞膜成分和結構的探究歷程知識梳理1.細胞膜成分的探索歷程探索內容結論或假說1895年歐文頓對植物細胞進行通透性實驗，發現溶于脂質的物質更容易穿過細胞膜細胞膜是由脂質組成的20世紀初分離出哺乳動物紅細胞的細胞膜，進行化學分析組成動物細胞膜的脂質有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多1925年兩位荷蘭科學家戈特和格倫德爾提取人紅細胞中的脂質鋪展成單分子層，其面積為紅細胞表面積的2倍細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續的兩層1935年英國學者丹尼利和戴維森研究了細胞膜的張力推測細胞膜除含脂質分子外，可能還附有蛋白質2.細胞膜結構的探索歷程探索內容結論或假說1959年羅伯特森電鏡下看到細胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結構所有的細胞膜都由蛋白質—脂質—蛋白質三層結構構成，且為靜態的統一結構1970年用熒光染料標記的小鼠細胞和人細胞進行融合實驗融合速度受溫度影響細胞膜具有流動性1972年辛格和尼科爾森新的觀察和實驗證據提出細胞膜的流動鑲嵌模型科學探究——生物膜組成及結構的探究采用熒光標記法標記小鼠細胞與人細胞，做如圖實驗。請思考：該實驗否定了羅伯特森的“三層結構”生物膜模型，因為該模型認為生物膜是靜止的。假若生物膜是靜止的，細胞無法融合，更無法實現兩種顏色熒光的均勻分布。(1)本研究所采用的方法是什么？(2)由本實驗結果可推出何種結論？(3)如圖是相關實驗結果的記錄，據此哪項結論不能成立？①溫度增加到15℃以上，細胞膜流動性增強②該實驗證明膜蛋白能夠運動③溫度對膜蛋白的運動有影響④圖中數據說明融合時間越長形成的嵌合體越多提示(1)熒光標記法(2)細胞膜具有一定的流動性(3)④[典例3]對某動物細胞進行熒光標記實驗，如下圖所示，其基本過程：①用某種熒光材料標記該動物細胞，細胞表面出現熒光斑點。②用激光束照射該細胞表面的某一區域，該區域熒光淬滅(消失)。③停止激光束照射一段時間后，該區域的熒光逐漸恢復，即又出現了熒光斑點。該實驗不能說明()A.細胞膜具有流動性B.熒光染料能與細胞膜組成成分結合C.根據熒光恢復的速率可推算出物質跨膜運輸的速率D.根據熒光恢復的速率可推算出膜中蛋白質或脂質的流動速率解析剛開始消失，過一段時間后熒光又出現，說明細胞膜具有流動性，也能說明熒光染料能與細胞膜組成成分結合，A、B正確；根據熒光恢復的速率只能推算出膜中蛋白質或脂質的流動速率，因為該實驗過程并沒有發生物質的跨膜運輸，故不能推算出物質跨膜運輸的速率，C錯誤，D正確。答案C[典例4]下圖表示各種細胞膜的組成成分含量，圖示能說明的是()A.構成細胞膜的成分其含量是不變的細胞膜的成分并不是不可變的，如癌變過程中，細胞膜組分發生變化，糖蛋白含量下降，有的產生甲胎蛋白，癌胚抗原等物質。B.細胞膜中的脂質和蛋白質含量的變化與細胞膜的功能有關C.細胞膜的功能越簡單，所含蛋白質的數量越多D.蛋白質在進行細胞間的信息交流中具有重要作用解析由圖可知，不同細胞膜中相同成分其含量不一定相同；髓鞘只是起保護作用，功能簡單，蛋白質含量少，而人紅細胞膜、小鼠肝細胞膜和變形蟲細胞膜功能相對復雜，蛋白質含量多；圖中信息不能說明蛋白質在信息交流中的作用。答案B聯想質疑★磷脂分子有一個親水磷酸“頭部”和一個疏水脂肪酸“尾部”，在水中磷脂分子排成“尾部”相對的雙層結構。★可以利用磷脂分子的極性特點去油污。【巧記助學】巧記細胞膜的“一、二、三”研究發現，人的肝細胞膜的功能要比人紅細胞膜的復雜，從細胞膜的成分分析，其原因是什么？提示：人的肝細胞膜上的蛋白質種類和數量多于人的紅細胞膜。知識點3：生物膜的流動鑲嵌模型知識梳理1.辛格和尼科爾森的結論在新的觀察和實驗證據的基礎上，提出的流動鑲嵌模型為大多數人所接受。2.結構模型3.結構特點及原因(1)特點：具有一定的流動性。證明膜流動性的實例有：細胞的融合、變形蟲的運動，溫度影響膜的厚度改變，細胞吸水膨脹失水皺縮、植物細胞的質壁分離現象等。(2)原因：組成膜的磷脂分子和蛋白質分子大都是可以運動的。[典例5]細胞膜的流動鑲嵌模型如圖所示，①～④表示其中的物質。下列敘述正確的是()A.①在細胞膜的內外側均有分布，與細胞間的識別有關B.②可自發形成雙層結構，親水部位在中間C.③分布于細胞膜中，能催化細胞膜中發生的生化反應D.④有脂溶性和水溶性兩部分，可控制某些離子出入細胞解析①是糖蛋白，分布于細胞膜外側面，A錯誤；②是磷脂分子，在水溶性介質中可自發形成雙層結構，疏水部位在中間，B錯誤；③是膽固醇，分布于質膜中，使得細胞膜既有一定的流動性，又比較堅實，而催化生化反應的是酶(其本質為蛋白質或RNA)，C錯誤；④是膜蛋白，其和磷脂分子一樣，有水溶性部分和脂溶性部分，某些膜蛋白可作為轉運蛋白控制離子出入細胞，D正確。答案D[變式訓練]如圖為生物膜流動鑲嵌模型的模式圖。下列有關敘述，正確的是()A.若該生物膜表示動物細胞膜，則其脂質成分就是圖中的a(磷脂)B.若該生物膜表示細胞膜，則在結構上其存在雙層膜C.若該生物膜表示某動物細胞膜，則a種類的多樣性決定了膜功能的多樣性D.若該生物膜表示動物細胞膜，則b可能具有識別的作用解析圖中a表示磷脂分子，b表示糖蛋白，c表示蛋白質。若該生物膜表示動物細胞膜，則其脂質成分除磷脂外，還應該有膽固醇等，A錯誤；若該生物膜表示細胞膜，則其在結構上具有磷脂雙分子層，而不是具有雙層膜，B錯誤；若該生物膜表示某動物細胞膜，則膜上蛋白質(c)種類的多樣性決定了膜功能的多樣性，C錯誤。答案D【歸納概括】細胞膜結構特點和功能特性的關系聯想質疑★糖蛋白是細胞膜外表面的蛋白質與糖類結合形成的，其他生物膜沒有。★脂質體包裹藥物可以治療疾病具有糖蛋白的一側為細胞膜的外側還是內側？提示：糖蛋白位于細胞膜的外側，因此具有糖蛋白的一側為細胞膜的外側。課堂小結隨堂檢測1.關于質膜的組成和結構，下列敘述錯誤的是()A.組成質膜的脂質有磷脂和固醇B.用丙酮從蛙的紅細胞中提取出脂質，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，單分子層面積恰為紅細胞表面積的2倍C.脂質分子的運動與溫度等環境條件有關D.質膜外表面的糖被與細胞表面的識別有關解析蛙紅細胞不同于哺乳動物成熟紅細胞，其內有核膜、細胞器膜，故提取出的脂質遠多于質膜中的脂質。答案B2.下列哪項不屬于細胞膜的生理功能()A.保護性屏障 B.控制物質進出細胞C.信息的接收和傳遞 D.能量的儲存和釋放解析本題考查細胞膜的功能，細胞膜具有保護作用、控制物質進出細胞和信息的接收和傳遞作用以及分泌、免疫等功能。能量的儲存和釋放是能源物質的作用而不是細胞膜的功能。答案D3.如圖是動物體內某組織細胞的質膜結構模式圖，據你所掌握的膜結構特點，請確認A～D哪一項正確。()解析磷脂雙分子層中，親水頭部位于膜的內外表面，糖蛋白的糖基團位于膜的外表面，故B正確。答案B4.圖A中的酵母細胞浸在含有藍色染料的溶液中。注意酵母細胞的顏色和周圍染料的顏色。圖B中的酵母細胞也浸在含有藍色染料的溶液中。但是這些細胞在放入染料之前經過10分鐘煮沸。注意酵母細胞的顏色和周圍染料的顏色，請思考：(1)煮沸對酵母細胞有什么影響？(2)為什么細胞在不同條件下會呈現不同的顏色？(注意你提出的假設要考慮到質膜的作用。)(3)本實驗可得出何種結論？答案(1)煮沸可殺死酵母細胞，其質膜將喪失對物質進出細胞的控制作用。(2)活細胞質膜可對物質出入細胞具嚴格的控制作用，從而將細胞不需要的藍色染料拒之膜外，然而當細胞被殺死后，質膜的這種控制作用將喪失，故藍色染料得以進入膜內，呈現與膜外相似的顏色。(3)該實驗結果說明活酵母細胞的質膜能控制物質進入細胞。課時作業(時間：30分鐘)知識點1細胞膜的功能1.右圖所示為某生理活動的一個過程，這一過程體現出的細胞膜功能是()A.控制物質進出細胞B.將細胞與外界環境分隔開C.具有流動性D.進行細胞間的信息交流解析精子和卵細胞之間直接接觸，并相互識別完成受精的過程中，兩種細胞間進行了充分的信息交流。答案D2.科學家的研究揭示，有氣味的物質會首先與位于鼻黏膜上皮細胞中的氣味受體結合，然后將信號傳達到大腦。這些氣味受體屬于哪類化合物()A.多肽 B.多糖C.磷脂 D.糖蛋白解析有氣味的物質與鼻黏膜上皮細胞中的氣味受體結合，然后將信號傳到大腦，這些氣味受體屬于糖蛋白。答案D3.下列關于細胞膜結構和功能的敘述，不正確的是()A.哺乳動物成熟的紅細胞內沒有核膜、線粒體膜等膜結構，是制備細胞膜的良好材料B.功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多C.細胞膜的功能之一是作為系統的邊界，維持細胞內部環境的穩定D.科研上鑒別死細胞和活細胞常用染色排除法，用臺盼藍染色，活的動物細胞會被染成藍色解析細胞膜能控制物質進出，臺盼藍是細胞不需要的物質，不能進入細胞。故只有細胞死亡后被染成藍色。答案D4.據最新研究發現，內皮素在皮膚中分布不均是形成色斑的主要原因。內皮素拮抗劑進入皮膚后，可以與黑色素細胞膜的受體結合，使內皮素失去作用，這為美容研究機構帶來了福音。上述材料體現了細胞膜的功能是()A.細胞膜中磷脂含量越高，功能越復雜B.細胞膜作為系統的邊界，嚴格控制物質進出細胞C.細胞膜具有信息交流的功能D.細胞膜的組成成分主要為磷脂和蛋白質解析題干中的“內皮素拮抗劑”屬于信息分子，要與細胞膜表面上的受體結合后才能發揮作用，完成信息的傳遞。答案C知識點2對生物膜結構的探究歷程5.對細胞膜結構的探索經歷了漫長的歷程，下列結論(假說)錯誤的是()A.脂溶性物質更易通過細胞膜說明細胞膜的組成成分中含有脂質B.提取哺乳動物成熟紅細胞的脂質鋪展成的單分子層是紅細胞表面積的2倍，說明膜中的脂質分子排列為連續的兩層C.電鏡下細胞膜呈清晰的暗—亮—暗三層結構，羅伯特森認為生物膜由脂質—蛋白質—脂質三層結構構成D.人鼠細胞雜交實驗證明細胞膜具有流動性解析脂溶性物質更易通過細胞膜，說明細胞膜的組成成分中含有脂質，依據是相似相溶原理；哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞核和眾多的細胞器，因此紅細胞膜中的脂質鋪展成單分子層后是紅細胞表面積的2倍，說明細胞膜中的脂質分子排列為連續的兩層；蛋白質由于對電子的阻擋作用很大，透過樣品的電子較少，所以是暗帶，而脂質由于對電子阻擋作用很小，透過樣品的電子較多，所以是亮帶，因此羅伯特森觀察到的暗—亮—暗三層結構應該是蛋白質—脂質—蛋白質；人鼠細胞融合利用了細胞膜具有一定流動性的結構特點。答案C6.將一個細胞中的磷脂成分全部提取出來，將其在空氣—水界面上鋪成單分子層，結果測得單分子層的表面積相當于原來細胞膜表面積的兩倍。下列細胞實驗與此結果最相符的是()A.人的肝細胞 B.蛙的紅細胞C.洋蔥鱗片葉表皮細胞 D.大腸桿菌細胞解析本題考查細胞的結構、膜的基本支架等相關知識，意在考查考生的理解能力和分析與綜合運用能力。人的肝細胞、蛙的紅細胞、洋蔥鱗片葉表皮細胞中含有細胞膜、多種細胞器膜以及核膜，將磷脂成分全部提取出來，在空氣—水界面上鋪成單分子層，測得單分子層的表面積大于細胞膜表面積的兩倍；大腸桿菌屬于原核細胞只有細胞膜，沒有其他膜結構，所以磷脂分子的面積是細胞膜表面積的兩倍。答案D7.科學家用兩種熒光染料分別標記人和小鼠細胞表面的蛋白質分子，將這兩種標記細胞進行融合。細胞剛發生融合時，兩種熒光染料在融合細胞表面對等分布(即各占半邊)，最后在融合細胞表面均勻分布。這一實驗現象支持的結論是()A.膜蛋白能自主翻轉B.細胞膜具有流動性C.細胞膜具有選擇透過性D.膜蛋白具有信息識別的功能解析兩種熒光染料標記細胞表面的蛋白質分子，細胞剛融合時，兩種染料在細胞表面對等分布，最后在細胞表面均勻分布，說明細胞膜具有流動性，不能說明細胞膜中的膜蛋白能自主翻轉，也不能說明膜蛋白具有信息識別的功能。答案B8.將大量磷脂分子放入清水中，攪拌后，下列圖示現象不可能出現的是()解析磷脂分子的頭部具有親水性，尾部具有疏水性，故把大量磷脂分子放入清水中，A中現象不可能出現。答案A9.下圖是真核細胞膜的亞顯微結構模式圖，①～③表示物質。下列有關敘述錯誤的是()A.①②③在細胞膜上都不是靜止的B.細胞識別與①有關C.②在細胞膜上的分布是不均勻的D.③的單分子層面積等于該細胞所有膜面積的兩倍解析該圖是細胞膜的結構模式圖，圖中①②③依次代表糖蛋白、蛋白質、磷脂雙分子層。細胞膜具有一定的流動性，蛋白質、磷脂分子、糖蛋白大多數不是靜止不動的；糖蛋白參與細胞識別；細胞膜上的蛋白質的分布是不均勻的；③的單分子層面積等于該細胞的細胞膜面積的兩倍，但細胞中除細胞膜外，還有核膜、線粒體膜、內質網膜等。答案D10.下圖是細胞膜結構模式圖，相關敘述中錯誤的是()A.A面是細胞膜的外側，B面是細胞膜的內側B.①是蛋白質，與糖類結合形成糖蛋白，在細胞間的信息交流方面具有重要的作用C.②是蛋白質，可能與物質運輸有關D.③是磷脂分子的頭端，具有疏水性，④是磷脂的尾端，具有親水性解析磷脂分子頭部是親水的，尾部是疏水的。答案D11.下列關于細胞膜的敘述，正確的是()A.用蛋白酶處理細胞膜不會改變其功能特性B.細胞膜上的蛋白質分子在細胞膜內側與糖類結合形成糖蛋白C.受精過程與細胞膜的信息交流功能無關D.細胞膜功能的復雜程度，主要取決于膜上的蛋白質的種類和數量解析細胞膜的主要成分是磷酸和蛋白質，蛋白酶處理細胞膜，會改變其功能特性，A錯誤；細胞膜上的蛋白質分子在細胞膜外側與糖類結合形成糖蛋白，B錯誤；精子和卵細胞之間的識別和結合離不開細胞膜的信息交流功能，C錯誤；細胞膜功能的復雜程度，主要取決于膜上的蛋白質的種類和數量，D正確。答案D12.下圖為細胞中某一結構的局部示意圖，下列說法正確的是()A.①②均為脂質，可以用蘇丹Ⅲ染液染色觀察B.由①組成的膜稱為單位膜，細胞膜由兩層單位膜組成C.②是脂溶性的，分布在磷脂雙分子層內部，其元素組成為C、H、OD.①中的兩層結構完全相同，②使該結構具有一定的流動性解析①表示磷脂，②表示膽固醇，均為脂質，但蘇丹Ⅲ染液只能檢測脂肪，A錯誤；①表示磷脂，形成磷脂雙分子層，構成細胞膜的基本支架，細胞膜只有一層膜，B錯誤；②表示膽固醇，是脂溶性的，分布在磷脂雙分子層內部，其元素組成為C、H、O，C正確；①中的兩層結構并不是完全相同的，①磷脂的尾部與②膽固醇一起存在于磷脂雙分子層的內部，使得細胞膜既有一定的流動性，又比較堅實，D錯誤。答案C13.如圖為細胞膜結構示意圖，A、B表示細胞膜的兩側。請回答下列問題：(1)該結構模型為目前被公認的細胞膜模型，其與羅伯特森所描述模型最大的不同之處是什么？兩類模型有何相通之處？(2)圖中1表示________，動物細胞吸水時1的厚度會變小，這說明1具有________。(3)圖中________(填圖中字母)側含細胞質基質，判斷的理由的是__________________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)分析題圖可知，該結構模型是流動鑲嵌模型。其最大特點是認為膜具“流動性”。(2)分析題圖可知，圖中1表示磷脂雙分子層，它構成膜的基本支架，動物細胞吸水時1(磷脂雙分子層)的厚度會變小，這說明1(磷脂雙分子層)具有流動性。(3)由于糖蛋白存在于細胞膜的外側，因此A表示細胞膜外側，B表示細胞膜內側。答案(1)該模型認為生物膜上脂質分子與蛋白質分子大都可以運動，而不是靜止的，即生物膜具一定的流動性，而羅伯特森認為生物膜是靜態的，但兩模型均認為生物膜由磷脂分子作支架，蛋白質分子分布于其不同部位(內外側等)(2)磷脂雙分子層流動性(3)BA側有糖蛋白，而糖蛋白存在于細胞膜的外側，則細胞質基質應位于B側14.現有人的成熟紅細胞、人的口腔上皮細胞、蛙的紅細胞、雞肝研磨液等生物材料及相關用具，請根據以上材料，完成下列實驗設計并分析有關問題。(1)為獲得純凈的細胞膜，應選取上述材料中的________做實驗。選用該材料的原因是它_____________________________________________________________________________________________________________。(2)將選取的上述材料放入________中，由于________作用，一段時間后細胞將破裂。(3)將膜成分中的磷脂提取出來，鋪在水面上，測得磷脂單分子層的面積為S，那么該細胞膜的表面積約為________。(4)有人發現，在一定溫度條件下，細胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。當溫度上升到一定程度時，細胞膜的磷脂分子有75%排列不整齊，細胞膜的厚度變小，而膜的表面積擴大，膜對離子和分子的通透性提高。對上述實驗現象的合理解釋是______________________________________________________________________________________________________________。解析(1)人的成熟紅細胞無細胞核，除細胞膜外也無其他膜結構，是獲取純凈細胞膜的好材料。(3)磷脂雙分子層構成膜的支架，將膜成分中的磷脂提取出來，鋪在水面上，測得磷脂單分子層的面積為S，那么該細胞膜的表面積約為S/2。(4)當溫度升高時，磷脂分子由整齊地排列變得不整齊，可能是由磷脂分子運動造成的，細胞膜具有一定的流動性，細胞膜的厚度才會改變。答案(1)人的成熟紅細胞除細胞膜外無其他膜結構(2)蒸餾水(清水)滲透(3)S/2(4)構成細胞膜的磷脂分子是可以運動的，細胞膜具有一定的流動性第3章細胞的基本結構《第1節細胞膜的結構和功能》復習教案【知識梳理】一、細胞膜的功能1．將細胞與外界環境分隔開使細胞成為相對獨立的系統，保障細胞內部環境的相對穩定。2．控制物質進出細胞3．進行細胞間的信息交流[連線]二、對細胞膜成分的探索1．細胞膜成分的探索過程(1)材料19世紀末，歐文頓用500多種化學物質對植物細胞進行的通透性實驗，發現可以溶于脂質的物質更容易通過細胞膜。結論：膜是由脂質組成的。根據相似相溶原理，苯(非極性)和Na＋(極性)中，苯更容易通過細胞膜。(2)材料科學研究磷脂分子的結構如右圖水是一種極性溶劑，根據磷脂分子的結構特點在下圖畫出它在水—空氣界面上的分布情況(用●表示磷脂分子)。答案：(3)材料1925年，兩位荷蘭科學家從細胞膜中提取的脂質鋪成的單分子層面積是細胞膜表面積的2倍。結論：細胞膜中的脂質為連續的兩層。(4)1935年，英國學者丹尼利和和戴維森(H.Davson)研究了細胞膜的張力。他們發現細胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力。由于人們已發現了油脂滴表面如果吸附有蛋白質成分則表面張力會降低，因此丹尼利和戴維森推測細胞膜除含脂質分子外，可能還附有蛋白質。2．細胞膜的成分3．細胞膜成分與功能的關系功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多。三、對細胞膜結構的探索1．1959年，羅伯特森在電鏡下看到細胞膜清晰的暗—亮—暗的結構，他結合其他科學家的工作，提出細胞膜模型的假說：所有生物膜都由蛋白質—脂質—蛋白質構成，電鏡下看到的中間的亮層是脂質分子，兩邊的暗層是蛋白質分子。他把細胞膜描述為靜態的統一結構。2．熒光標記細胞膜實驗[填圖]3．辛格和尼科爾森的結論在新的觀察和實驗證據的基礎上，提出的流動鑲嵌模型為大多數人所接受。四、生物膜的流動鑲嵌模型1．結構模型[據圖填空](1)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(名稱：磷脂雙分子層,作用：細胞膜的基本支架,特點：具有一定的流動性))(2)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(名稱：蛋白質分子,位置\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(鑲在磷脂雙分子層的表面,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可以運動的))(3)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(名稱：糖蛋白,位置：分布于細胞膜的外表,功能：保護、潤滑和細胞識別等))2．結構特點生物膜的結構特點是具有一定的流動性。【即時檢測】1.判斷下列關于細胞膜成分的說法的正誤(1)功能越復雜的細胞膜，它的脂質成分越復雜()(2)功能越復雜的細胞膜，它的糖脂越多()(3)在組成細胞膜的脂質中，磷脂最為豐富()解析：功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多，故(1)(2)錯誤；在組成細胞膜的脂質中，磷脂最為豐富，(3)正確。答案：(1)×(2)×(3)√2．判斷下列敘述的正誤(1)不同細胞的形態相對固定，主要是由細胞膜決定的，因為構成細胞膜的蛋白質和磷脂分子都是相對固定不動的()(2)不同細胞膜的磷脂分子是相同的，而蛋白質分子是不同的()(3)細胞間的信息交流都是通過細胞膜的直接接觸來完成的()答案：(1)×(2)√(3)×3．下列關于生物膜結構探索歷程的敘述，不正確的是()A．最初的探索是通過對現象的推理分析得出細胞膜是由脂質組成的B．三層結構模型認為生物膜為靜態的統一結構C．流動鑲嵌模型認為構成生物膜的磷脂分子和大多數蛋白質分子是可以運動的D．三層結構模型和流動鑲嵌模型都認為蛋白質分子在膜中的分布是不均勻的解析：羅伯特森提出的三層結構模型認為生物膜結構是蛋白質—脂質—蛋白質，電鏡下觀察到的中間亮層是脂質分子，兩邊的暗層是蛋白質分子，認為蛋白質的分布是均勻的、固定的。答案：D【課程標準】概述細胞都由細胞膜包裹，細胞膜將細胞與其生活環境分開，能控制物質進出，并參與細胞間的信息交流【素養達成】1．基于科學家的研究資料進行演繹推理，通過生物膜模型的構建過程，理解生物膜的結構和功能相適應。(生命觀念)2．簡述細胞膜的成分和功能。(科學思維)3．結合生物膜的結構模型，掌握流動鑲嵌模型的基本內容。(科學思維)4．認同細胞膜作為系統的邊界，對于細胞這個生命系統的重要意義。(社會責任)是誰，隔開了原始海洋的動蕩，是誰，為我日夜守邊防，是誰，為我傳信報安康。沒有你，我——一個小小的細胞會是何等模樣？同學們，詩中的“你”是指什么呢？這幅圖代表什么呢？【互動探究】探究點一細胞膜的功能【師問導學】1．細胞膜作為系統的邊界，有著非常重要的功能，結合下列材料和教材P41圖3－2分析回答。(1)材料一用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質注入變形蟲體內，伊紅很快擴散到整個細胞，卻不能很快逸出細胞；在光學顯微鏡下看到，用微針觸碰細胞表面時，細胞表面有彈性，可以伸展；用微針插入細胞內，細胞表面有一層結構被刺破；如果細胞表面結構受損面過大，細胞會死亡。上述材料說明：細胞膜將生命物質和________分開，保障了細胞內部環境的________。(2)材料二細胞膜控制物質進出細胞示意圖據圖看出，細胞膜能__________，細胞需要的物質才能進入細胞，但是對細胞有害的病菌和病毒有時候也能進入細胞，說明這種控制作用是________的。答案：(1)外界環境相對穩定(2)控制物質進出細胞相對2．細胞膜有多種功能，請分析：(1)細胞膜將細胞和外界環境分隔開，是單純的隔離作用嗎？(2)生長在污泥中的蓮能“出污泥而不染”，它能吸收污泥中的有益礦質元素，而一般不會吸收不需要的物質，這體現了細胞膜的什么功能？答案：(1)不是，細胞膜不僅可以將細胞和外界環境分隔開，從而保障細胞內部環境的相對穩定，還能控制物質進出細胞，細胞需要的物質才能進入細胞，不需要的物質或有害的物質不容易進入細胞。(2)體現了細胞膜具有控制物質進出細胞的功能。3．如圖是細胞間的三種信息交流方式，請據圖分析回答下列問題：(1)圖中①②③④的物質或結構的名稱分別是什么？(2)植物細胞間的胞間連絲、人體內胰島素的作用過程、精子和卵細胞之間的識別和結合分別屬于上面的哪種方式？(3)細胞間進行信息交流時往往需要受體，受體的化學本質是什么？受體和信號分子的結合有沒有特異性？答案：(1)①信號分子；②受體；③與膜結合的信號分子；④胞間連絲。(2)分別屬于圖C、圖A、圖B。(3)受體的本質是糖蛋白，和信號分子的結合具有特異性。【智涂筆記】對細胞間信息交流的兩個認知誤區(1)三種信息交流方式是發生于細胞與細胞之間的，而不是細胞內的信息交流。(2)并非細胞間信息交流都依賴于細胞膜上的受體蛋白，如通過細胞通道的信息交流方式，而通過化學物質傳遞信息和通過細胞膜接觸傳遞信息都依賴于細胞膜上的受體蛋白。[方法規律]判斷細胞是否具有活性的方法(1)判斷依據：只有活細胞的細胞膜才能夠控制物質進出細胞。(2)判斷方法：能夠控制物質進出→活細胞；不能夠控制物質進出→死細胞。【師說核心】1．細胞膜的功能圖解2．細胞間信息交流的三種方式(1)一些細胞如分泌細胞分泌一些物質如激素，通過血液的傳遞運送到作用部位的細胞(靶細胞)，被靶細胞的細胞膜上的受體(成分為糖蛋白)識別，引起靶細胞的生理反應(圖示如下)。(2)相鄰兩個細胞的細胞膜直接接觸，通過糖蛋白識別，將信息從一個細胞傳遞給另一個細胞(圖示如下)。(3)高等植物細胞間的識別主要是通過植物細胞間的胞間連絲來實現的(圖示如下)。3．細胞膜功能的實驗驗證(1)控制物質進出功能的驗證：(2)識別功能的驗證：【檢測反饋】1．(合格必考)在處理污水時，人們設計出一種膜結構，有選擇地將有毒重金屬離子阻擋在膜的一側，以降低有毒重金屬離子對水的污染。這是試圖模擬細胞膜的()A．將細胞與外界環境分隔開的功能B．控制物質進出細胞的功能C．進行細胞間信息交流的功能D．具有免疫的功能解析：“有選擇地將有毒重金屬離子阻擋在膜的一側”體現了細胞膜控制物質進出細胞的功能。答案：B2．(合格必考)在哺乳動物受精過程中，精子能夠與卵細胞相互識別，精子將其頭部鉆入卵細胞中，與卵細胞發生結合，當一個精子進入后，細胞發生變化，不再讓其他精子進入。這一現象體現出細胞膜能夠()A．保障細胞內部環境的相對穩定B．控制物質進出細胞C．使卵細胞攝入所需要的精子D．進行細胞間的信息交流解析：細胞膜具有多種重要功能，細胞膜將細胞與外界環境分隔開，保障了細胞內部環境的相對穩定；能控制物質進出細胞；能夠進行細胞間的信息交流。精卵之間的相互識別與結合，靠的是細胞膜上對應的糖蛋白即信息分子，這是一種信息交流方式。答案：D3．(等級選考)水溶性染色劑(PI)能與核酸結合而使細胞核著色，可將其應用于細胞死活的鑒別。細胞浸泡于一定濃度的PI中，僅有死亡細胞的核會被染色，活細胞則不著色，但將PI注射到活細胞中，則細胞核會著色。利用PI鑒別細胞死活的基本原理是()A．死細胞與活細胞的核酸結構不同B．死細胞與活細胞的核酸含量不同C．活細胞能分解染色劑PID．活細胞的細胞膜能阻止PI的進入解析：死細胞的細胞膜對物質進出細胞失去了控制作用。答案：D探究點二對細胞膜成分和結構的探索【師問導學】1．許多有關細胞膜化學組成的資料，都來自細胞膜(尤其是紅細胞膜)的研究。下表是豬的幾種細胞的細胞膜組成成分，回答問題：細胞膜的種類主要成分含量蛋白質脂質糖類成熟的紅細胞膜42%53%5%肌細胞膜36%60%4%小腸絨毛上皮細胞膜50%44%6%(1)我們常用豬的成熟的紅細胞作為細胞膜制備的材料，可否用雞的紅細胞做細胞膜的制備實驗呢？(2)不同細胞的細胞膜各種成分的含量完全相同嗎？(3)上述幾種細胞膜中哪種脂質含量最豐富？(4)小腸絨毛上皮細胞膜蛋白質含量最高，功能也最復雜，這說明什么？答案：(1)不可以。雞不是哺乳動物，其紅細胞內含有細胞核和眾多的細胞器，不易獲得較純凈的細胞膜。(2)不完全相同。(3)磷脂最豐富。(4)說明蛋白質在細胞膜行使功能時起重要作用。2．根據閱讀獲得的信息，思考下列問題：資料1電鏡照片顯示出質膜具有3層結構，兩側著色較深，稱為暗帶，均厚約2nm；中間層著色較淺，稱為亮帶，厚約3.5nm(圖1)。利用冷凍蝕刻電鏡技術觀察質膜的斷裂面，可以看到蛋白質像鵝卵石一樣鑲嵌在質膜中(圖2)。【智涂筆記】磷脂分子的性質使它在水－空氣界面上總是以親水的頭部朝向水，而在水溶液中，疏水的尾部相互結合形成雙層結構才能穩定存在；細胞膜上的蛋白質是可以運動的，一定范圍內溫度升高，這種運動會加快。【師說核心】1．細胞膜的成分及功能分析2．構成生物膜的磷脂分子分析(1)結構：由磷酸、甘油和脂肪酸構成，其中磷酸作為親水性的“頭部”、脂肪酸作為疏水性的“尾部”。(2)排列方式：“尾部”相對、“頭部”朝外構成磷脂雙分子層(如圖)，作為生物膜的支架。磷脂分子的這種排列方式符合生物膜兩側均為水環境的事實。3．細胞膜成分及結構的探索歷程資料2科學家用熒光分子標記細胞的膜蛋白，然后用高能激光束照射質膜的某一區域，使該區域內的熒光分子發生不可逆的破壞，這一區域稱為光漂白區。繼續觀察，可以發現光漂白區逐漸重新出現熒光(圖3)。(1)資料1中的質膜電鏡觀察結果說明蛋白質分子在質膜中是怎么排布的？而在冷凍蝕刻電鏡下觀察到的圖示中又是怎么排布的？(2)資料2中光漂白區重新出現熒光的原因是什么？質膜是靜態的還是具有一定流動性的？答案：(1)電鏡觀察結果說明蛋白質分子在質膜中是分層排布的；冷凍蝕刻電鏡下顯示蛋白在細胞膜表面或者穿透，而不是在兩層之間。(2)是由于質膜上其它區域的蛋白質流動光漂白區呈現的熒光。質膜是具有一定的流動性的。3．有人在實驗時發現：在一定溫度下，細胞中的脂質分子均垂直排列于膜表面；當溫度升高到一定程度時，細胞膜中的脂質分子有75%排列不整齊，細胞膜的厚度變小，表面積擴大，對離子和分子的通透性提高。據有關內容解釋上述現象。答案：細胞膜具有一定的流動性，溫度可影響膜的流動性。【檢測反饋】1．(合格必考)科學家在實驗中發現，脂溶性物質能夠優先通過細胞膜，并且細胞膜會被溶解脂質的溶劑溶解，也會被蛋白酶分解。這些事實說明了組成細胞膜的物質中有()A．糖類和脂質B．糖類和蛋白質C．蛋白質和脂質D．蛋白質和核酸解析：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(事實1：脂溶性物質優先通過細胞膜，,且細胞膜被脂溶性溶劑溶解,原理：相似相溶))eq\o(→,\s\up7(確定))eq\a\vs4\al\co1(細胞膜中含,有脂質分子)eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(事實2：細胞膜被蛋白酶分解,原理：酶作用的底物專一))eq\o(→,\s\up7(確定))eq\a\vs4\al\co1(細胞膜中含有,蛋白質分子)答案：C2．(合格必考)典型的細胞膜最可能具有下列哪種組成(質量分數)()A．35%脂質、50%蛋白質、5%糖類、10%RNAB．50%脂質、45%蛋白質、5%糖類、0%RNAC．25%脂質、75%蛋白質、0%糖類、0%RNAD．60%脂質、30%蛋白質、0%糖類、10%RNA解析：細胞膜的成分主要是脂質和蛋白質，還含有少量的糖類，不含RNA。答案：B3．(合格必考)生物膜的“蛋白質—脂質—蛋白質”靜態結構模型不能解釋下列哪種現象()A．細胞膜是細胞的邊界B．溶于脂質的物質能夠優先通過細胞膜C．變形蟲的變形運動D．細胞膜中的磷脂分子呈雙層排列在膜中解析：這種模型的主要不足在于認為蛋白質和脂質都是固定不變的，是靜態的，這種結構無法解釋細胞膜具有的多種功能，如細胞生長、膜的擴大、變形蟲的變形運動等。答案：C4．(等級選考)科學工作者用不同顏色的熒光染料分別標記人和鼠細胞的膜蛋白后，進行細胞融合實驗(如圖所示)。該實驗說明()A．膜蛋白是可以移動的B．兩種細胞的膜蛋白種類相同C．膜蛋白可以起生物催化作用D．膜蛋白能控制某些物質出入細胞解析：用發紅色熒光的染料標記人細胞的膜蛋白，用發綠色熒光的染料標記鼠細胞的膜蛋白，然后誘導二者融合。開始時融合細胞的一半發紅色熒光，一半發綠色熒光，一段時間后，兩種顏色的熒光均勻分布。這說明膜蛋白是可以運動的。答案：A探究點三生物膜的流動鑲嵌模型【師問導學】下圖是細胞膜的亞顯微結構示意圖，請分析回答下列問題：1．圖中的4是哪種成分？為什么在細胞膜中是兩層的？答案：4是磷脂分子。因為細胞膜兩側都是水溶液，磷脂分子頭部親水，尾部疏水，只有形成雙分子層結構，才能穩定。2．圖中2、5、6在4上的存在方式有什么不同？答案：2、5、6分別鑲在、貫穿、嵌入磷脂雙分子層中。3．A、B中哪面是細胞膜的外側，判斷的依據是什么？答案：A是細胞膜的外側，因為具有糖蛋白(糖被)。4．試舉幾個能夠體現細胞膜具有一定流動性的實例？答案：細胞融合、變形蟲變形運動、白細胞吞噬病菌等。【智涂筆記】膜的內、外側判斷技巧：根據糖蛋白的分布情況，有糖蛋白的一側為膜的外側，無糖蛋白的一側則為膜的內側。生物膜的結構除了具有流動性的特點外，還具有：(1)鑲嵌性：膜的基本結構是由磷脂雙分子層鑲嵌蛋白質構成的。(2)不對稱性：膜兩側的分子性質和結構不相同，如糖被只存在于外表面。【師說核心】1．生物膜的流動鑲嵌模型(1)細胞膜中的脂質除磷脂外，還有一些糖脂和膽固醇。(2)糖脂和糖蛋白都分布于細胞膜的外表面。(3)脂質和蛋白質分子并不是均勻分布的，而是呈不對稱性分布。2．生物膜的結構特點——具有一定的流動性(1)結構基礎：構成膜的磷脂分子和大多數蛋白質分子是運動的。(2)實例證明：質壁分離與復原、變形蟲運動、胞吞和胞吐、白細胞的吞噬作用等。(3)膜的流動性受溫度影響，在一定溫度范圍內，隨溫度升高，膜的流動性加快。3．結構特點和功能特性的關系【檢測反饋】1．(合格必考)如圖表示細胞膜的流動鑲嵌模型，下列有關敘述不正確的是()A．具有①的一側為細胞膜的外側B．①與細胞表面的識別有關C．②是構成細胞膜的基本支架D．細胞膜的選擇透過性與①的種類和數量有關解析：圖中①是糖蛋白，②是磷脂雙分子層，③是蛋白質分子。糖蛋白主要與細胞的信息交流和識別有關，磷脂雙分子層構成生物膜的基本支架，蛋白質是生物膜中的功能分子，細胞膜的選擇透過性主要與膜上的蛋白質有關。答案：D2．(等級選考)下列關于細胞膜的敘述中，不正確的是()A．細胞膜的結構特點對它完成各種生理功能非常重要B．細胞膜表面的糖蛋白具有特異性C．細胞膜與細胞內其他膜結構有結構和功能上的聯系D．細胞膜的功能特性是具有流動性解析：細胞膜的結構特點是具有一定的流動性，該特點與細胞分泌蛋白的分泌等生理功能有關。細胞膜表面的糖蛋白具有識別作用，具有特異性。細胞膜與內質網膜可以直接相互轉化，細胞膜與高爾基體膜之間可以通過囊泡進行間接轉化。細胞膜的功能特性是具有選擇透過性。答案：D【網絡建構】【主干落實】1．細胞膜的主要成分是脂質和蛋白質，還含少量糖類。2．功能越復雜的細胞膜中，蛋白質的種類和數量越多。3．細胞膜的主要功能：(1)將細胞與外界環境分隔開。(2)控制物質進出細胞。(3)進行細胞間的信息交流。4．細胞間信息交流的方式有三種：通過化學物質傳遞信息；細胞間直接接觸傳遞信息；通過細胞通道傳遞信息。5．脂溶性物質能優先通過細胞膜，說明細胞膜中含有脂質。6．流動鑲嵌模型認為：磷脂雙分子層構成膜的基本支架，蛋白質分子覆蓋、鑲嵌或貫穿于磷脂雙分子層中。7．細胞膜的結構特點是具有一定的流動性，功能特性是具有選擇透過性。8．糖蛋白只分布于細胞膜的外表面，具有細胞識別作用。課后檢測：細胞膜的結構和功能1．下列各項中，對生物膜化學成分的表述，最全面的是()A．蛋白質、糖類、脂肪B．糖蛋白、脂質C．蛋白質、糖類、脂質D．脂質、蛋白質解析：細胞膜主要由脂質和蛋白質組成，還有少量的糖類。答案：C2．對于同一棵玉米來說，下列細胞中，其細胞膜的成分中蛋白質的種類和數量最多的是()A．導管B．根成熟區細胞C．莖表皮細胞D．葉表皮細胞解析：功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多。而上述細胞中，成熟區細胞的功能最復雜。答案：B3．心肌細胞和小腸絨毛上皮細胞在細胞膜上的不同主要體現在()A．磷脂的含量高低B．蛋白質的含量及種類不同C．糖類的含量及種類不同D．脂質的含量及種類不同解析：細胞具有多樣性，不同細胞的結構不同，導致功能存在差異。細胞膜的不同主要體現在蛋白質的種類和含量的不同。答案：B4．肝細胞和甲狀腺細胞的功能差異較大，其主要原因是構成細胞膜的成分中()A．脂質不同B．磷脂不同C．蛋白質不同D．水不同解析：決定細胞膜功能復雜程度的是蛋白質的種類和含量，不同細胞膜功能差別較大，就是由蛋白質的種類和含量不同引起的。答案：C5．將兩種海綿動物的細胞分散成單個，再進行混合培養，發現只有同種的細胞才能結合。與這種現象密切相關的細胞膜成分是()A．蛋白質B．磷脂分子C．糖蛋白D．糖脂解析：將兩種細胞融合時發現只有同種的細胞才能結合，說明細胞之間能夠識別其他細胞是同種還是異種細胞，而與細胞之間的識別有關的物質是細胞膜表面的糖蛋白。答案：C6．下列關于細胞膜結構的流動鑲嵌模型的論述中，錯誤的是()A．磷脂排列成雙分子層B．蛋白質分子覆蓋、鑲嵌或貫穿在磷脂雙分子層中C．膜物質是固定不動的D．膜物質的運動使其具有流動性解析：在細胞膜結構的流動鑲嵌模型的論點中，磷脂排列成雙分子層，蛋白質分子覆蓋、鑲嵌或貫穿在磷脂雙分子層中，構成生物膜的磷脂和蛋白質的運動使其具有流動性。答案：C7．異體器官移植手術往往很難成功，最大的障礙就是異體細胞間的排斥，這主要是由于細胞膜具有識別作用，這種生理功能的結構基礎是()A．細胞膜由磷脂分子和蛋白質分子構成B．細胞膜的外表面有糖蛋白C．細胞膜具有一定的流動性D．細胞膜具有選擇透過性解析：細胞識別與細胞膜上的糖蛋白密切相關。答案：B8．人體白細胞能進行變形運動，穿出毛細血管壁，吞噬侵入人體的病菌，這個過程的完成依靠細胞膜的()A．選擇透過性B．保護作用C．流動性D．擴散解析：變形運動是由結構特點決定的，結構特點主要指流動性。答案：C9．將一個細胞中的磷脂成分全部提取出來，并將其在空氣—水界面上鋪成單分子層，結果測得單分子層的表面積相當于原來細胞膜表面積的兩倍。用下列細胞作實驗材料，與此結果最相符的是()A．人的肝細胞B．蛙的紅細胞C．洋蔥鱗片葉表皮細胞D．大腸桿菌細胞解析：大腸桿菌細胞中只有細胞膜，沒有其他膜結構，磷脂在細胞膜中呈雙層排列，因此形成單層膜時表面積相當于原來細胞膜表面積的兩倍。而人的肝細胞、蛙的紅細胞、洋蔥鱗片葉表皮細胞除細胞膜外還有核膜、各種細胞器膜。答案：D10．哺乳動物成熟的紅細胞中，沒有細胞器和細胞核。1925年，荷蘭科學家為研究細胞膜中脂質分子的排布方式，用有機溶劑抽提哺乳動物一定量血液中的紅細胞膜中的脂質，進行相關測定。部分實驗內容及結果如下表所示：動物紅細胞總表面積(用a表示)提取脂質被鋪成單分子層的面積(用b表示)狗31.362羊2.955.9兔5.4610.2人0.470.92回答下列問題：(1)成熟的紅細胞是由造血干細胞經過________過程產生的。哺乳動物成熟的紅細胞是研究細胞膜中脂質分子分布的理想材料，原因是____________。(2)將哺乳動物成熟的紅細胞放入________中，一段時間后細胞將________。(3)經過(2)的實驗步驟后，可用________方法獲得純凈的細胞膜。A．靜置1分鐘B．加熱至沸騰C．適當轉速離心D．用紗布過濾(4)若要得到一定量血液中紅細胞的總表面積數據，首先要通過測定得到________和單位體積血液中的紅細胞數量這兩個數據。(5)本實驗結果顯示________________，從而可以得出的結論是________________________________________。解析：(1)哺乳動物成熟的紅細胞是由造血干細胞經過細胞分化形成的，其只有細胞膜，沒有其他含膜的結構，因此可排除細胞中其他膜結構對研究的干擾，是研究細胞膜中脂質分子分布的理想材料。(2)將哺乳動物成熟的紅細胞放入蒸餾水或清水中，一段時間后細胞將吸水漲破。(3)哺乳動物成熟的紅細胞吸水漲破后，通過適當轉速離心，可以將細胞膜與血紅蛋白分離，進而獲得純凈的細胞膜，故選C。(4)紅細胞的總表面積＝每一個紅細胞的表面積×紅細胞的數量，因此若要得到一定量血液中紅細胞的總表面積數據，必須獲得單位體積血液中的紅細胞數量和每一個紅細胞的直徑(或表面積)這兩個數據。(5)根據表格分析可知，提取的脂質被鋪成單分子層的面積約為紅細胞表面積的2倍，說明紅細胞膜中，脂質分子呈雙層排列。答案：(1)細胞分化哺乳動物成熟紅細胞沒有其他含膜的結構，只有細胞膜，因此可排除細胞中其他膜結構對研究的干擾(2)蒸餾水(或清水)漲破(3)C(4)每個紅細胞的直徑(表面積)(5)提取的脂質被鋪成單分子層的面積約為紅細胞表面積的2倍(或b/a≈2)紅細胞膜中，脂質分子呈雙層排列11．對某動物細胞進行熒光標記實驗，如圖所示，其基本過程：①用某種熒光染料標記該動物細胞，細胞表面出現熒光斑點；②用激光束照射該細胞表面的某一區域，該區域熒光淬滅(消失)；③停止激光束照射一段時間后，該區域的熒光逐漸恢復，即又出現了斑點。上述實驗不能說明的是()A．細胞膜具有流動性B．熒光染料能與細胞膜組成成分結合C．根據熒光恢復的速率可推算出跨膜運輸的速率D．根據熒光恢復的速率可推算出膜中蛋白質或脂質的流動速率解析：本實驗是細胞膜具有一定流動性的經典實驗，可根據熒光恢復的速率推算出膜中蛋白質或脂質的流動速率，但是不能反映物質跨膜運輸的速率。停止激光束照射后，該區域中又出現斑點，說明其他區域的被標記的物質移動到該區域里來，體現了細胞膜的流動性。答案：C12．如圖表示各種細胞膜的組成成分含量，圖示能說明的是()A．構成細胞膜的主要成分是蛋白質、脂質和糖類B．細胞膜中的蛋白質含量的變化與細胞膜的功能有關C．細胞膜的功能越簡單，所含蛋白質的數量越多D．蛋白質在