第5講細胞膜的結構和功能新教材新高考高三一輪復習名師精品鑄造細胞壁細胞膜細胞質細胞核細胞質基質細胞器線粒體（有氧呼吸主要）葉綠體（光合作用）內質網高爾基體液泡溶酶體核糖體（合成蛋白質）中心體——核膜(有核孔)、核仁、染色質真核細胞原核細胞細胞壁細胞膜細胞質（核糖體）擬核——DNA裸露細胞細胞膜的成分細胞膜的結構考點一細胞膜的功能目錄CONTENTS考點二考點三重溫高考真題演練回顧教材40-41頁細胞作為一個基本的生命系統，它的邊界就是細胞膜，也叫質膜。【思考】細胞膜作為系統的邊界，它在細胞的生命活動中起什么作用？1.將細胞和外界環境分開磷脂的疏水尾部決定了水溶性極性分子或離子難以通過——屏障作用意義：保持細胞內部環境的相對穩定2.控制物質進出細胞細胞膜上的膜轉運蛋白起主要運輸作用磷脂雙分子層允許弱極性或無極性分子以及極性小分子穿過，阻止離子和強極性分子通過2.控制物質進出細胞核CO2細胞產物代謝廢物O2

營養物質細胞膜以上說明細胞膜有________性，控制作用是_____的選擇透過相對不需的，有害的物質有些病毒病菌方式主動運輸被動運輸胞吞胞吐（P43—2）科研上鑒別死細胞和活細胞，常用“染色排除法”。例如，用臺盼藍染色，死的動物細胞會被染成藍色，而活的動物細胞不著色，從而判斷細胞是否死亡。你能解釋“染色排除法”的原理嗎？

活細胞的細胞膜具有控制物質進出的能力，染色劑被阻擋在細胞外，所以活細胞不會被染色；當細胞死亡后，細胞膜隨之失去控制物質進出的能力，染色劑進入細胞，細胞被染成藍色。思考：死細胞活細胞3.進行細胞間的信息交流內分泌細胞激素受體靶細胞血液（1）間接交流：細胞分泌化學物質（如激素），通過膜表面的受體傳遞信息。化學信號傳導（如激素）靶細胞發出信號的細胞與膜結合的信號分子膜上接受信號分子的受體相鄰兩個細胞的細胞膜接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。例如，精子和卵細胞之間的識別和結合。演示（2）直接交流：細胞膜的接觸強調：只有同種生物的精子和卵細胞能夠識別和結合。3.進行細胞間的信息交流思考：所有細胞間的信息交流都需要膜上的受體嗎？胞間連接與通訊（如胞間連絲）3.進行細胞間的信息交流筆記：通道交流不需要細胞膜上的受體胞間連絲通道傳遞——胞間連絲向高等植物的一個細胞中注入熒光染料(能發出熒光的染料)，則染料迅速擴散到相鄰的細胞內。筆記：胞間連絲也是物質運輸的通道。1.下圖表示細胞膜功能結構模式圖，據圖分析下列說法不正確的是A.圖中功能①在生命起源過程中具有重要作用

B.功能③表示細胞膜能控制物質進出細胞

C.激素調控生命活動與圖中功能④無關

D.植物細胞通過胞間連絲進行相鄰的細胞間通訊√2.人肺上皮細胞的細胞膜上有與新冠病毒結合的蛋白受體。研究人員將此細胞膜套在納米粒子(一種可降解的高分子有機物)外，研制出一種可以“吸走”新冠病毒的細胞納米海綿。實驗顯示新冠病毒無法區分細胞納米海綿和人肺上皮細胞。這一結果體現細胞膜具有A.流動性

B.選擇透過性C.屏障作用

D.信息交流作用√3.運用“人工膜技術”制作的攜有特定抗體的磷脂微球體藥物如圖所示。當藥物被注射到患有癌癥的實驗鼠血液中一段時間后，檢測到藥物首先進入了某種癌細胞內。據此推測，藥物進入細胞的方式最可能是（）A.

藥物分子透過微球體與細胞膜的自由擴散B.

抗體與靶細胞識別后誘發膜融合或胞吞C.

藥物分子通過識別細胞膜載體的主動運輸D.

抗體與細胞識別后誘發微球體的主動侵染

√細胞膜的成分細胞膜的結構考點一細胞膜的功能目錄CONTENTS考點二考點三重溫高考真題演練回顧教材42-44頁“對細胞膜成分的探索”和“對細胞結構的探索”問題導學1、制備細胞膜選擇什么材料？原因是什么？寫出“體驗制備細胞膜

的方法”實驗操作的步驟？2、細胞膜的化學成分有哪些？如何鑒定？3、細胞膜流動鑲嵌模型內容有哪些？是誰建立的？4、細胞膜的結構特點是什么？功能特點是什么？分別有哪些實例能體現其特點？5、細胞壁的成分和功能分別有哪些？1.細胞膜成分的探索戈特和格蘭德爾歐文頓①1895年，歐文頓對植物細胞通透性研究，發現脂溶性物質容易通過細胞膜，由此推測膜由脂質組成。②1925年，戈特和格蘭德爾，將紅細胞膜的脂質平鋪在空氣-水界面上，發現S2=2S1，由此推測膜由雙層脂質構成。教材深挖：將人的肝細胞中的磷脂全部提取出來，鋪成單分子層，其面積是肝細胞表面積的2倍嗎？為什么？大大超過2倍，肝細胞具有多種具膜的細胞器和細胞核對磷脂分子排布的探索

指出磷脂分子的頭部是親水的，尾部是疏水的。甘油脂肪酸尾部頭部(親水)(疏水)磷酸含N堿基筆記：磷脂的元素組成CHONP，頭部親水，尾部疏水。教材P42思考：細胞生活在水溶液環境中，

磷脂分子是如何排布的呢？

③1935年，丹尼利和戴維森研究了細胞膜的張力。

發現細胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力。歐文頓戈特和格蘭德爾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。已知：油脂滴表面如果吸附有蛋白質分子則表面張力會降低。細胞膜_____（約50%）_______（約40%）：糖類（2%～10%）_____（主要

）膽固醇(動物細胞膜具有)與細胞膜功能密切相關脂質磷脂蛋白質2．細胞膜的成分功能越復雜的細胞膜，

種類和數量越多蛋白質C、H、O+N（+P、N）)。

生物膜蛋白質（質量分數/%）脂類（質量分數/%）糖類（質量分數/%）人紅細胞膜49438大鼠肝細胞核膜59352.9內質網膜6733含量很少線粒體外膜5248含量很少線粒體內膜7624含量很少

不同生物膜的組成成分不完全一樣說明什么？單位面積的線粒體內膜含有的蛋白質高于外膜，說明什么？3．生物膜的成分4.膜蛋白是細胞膜的重要組成部分，下圖所示為膜上各種蛋白及其功能。下列相關敘述不正確的是A.跨膜蛋白的疏水區和親水區分別

位于磷脂雙分子層內部和兩側B.轉運蛋白協助各種物質進出細胞，

此過程均需消耗能量C.膜蛋白的種類和含量決定了細胞膜功能的復雜程度D.受體能結合某些激素分子實現細胞間的信息交流√協助擴散也需要轉運蛋白的協助，不需要消耗能量，B錯誤。歸納總結常考的“膜蛋白”5.脂質體是一種人工膜(如圖)，由磷脂和膽固醇組成，可用作轉基因研究或制備藥物。下列敘述不正確的是()A．脂質體表面交聯抗體，可把藥物運到患病部位B．防止免疫系統識別脂質體，需用某些化學物質修飾C．甲為脂溶性藥物，乙為水溶性藥物D．脂質體能與細胞膜融合，胞吞進入細胞內√細胞膜的成分細胞膜的結構考點一細胞膜的功能目錄CONTENTS考點二考點三重溫高考真題演練它假設所有的膜都是均勻的厚度，并且具有恒定的脂蛋白比假設所有膜都具有對稱的內外表面（即非雙面）它沒有考慮某些物質的滲透性膜固化的溫度與建議模型下的預期溫度不相關羅伯特森①1959年，羅伯特森通過電鏡觀察到暗-亮-暗，即蛋白質—脂質—蛋白質的三明治結構。1.細胞膜結構的探索提出：靜止模型的觀點“蛋白質—脂質—蛋白質”的靜態結構模型不能解釋哪些功能？

不能解釋細胞的生長、膜的變形能力等。細胞膜具有流動性實驗證明：

1970年，弗雷（LarryFrye）和埃迪登（H.Edidin）等科學家用綠色熒光染料標記小鼠細胞表面的蛋白質分子，用紅色熒光染料標記人細胞表面的蛋白質分子（免疫熒光染色技術），將小鼠細胞和人的細胞融合。羅伯特森費雷和埃迪登熒光標記的膜蛋白a熒光標記的膜蛋白b鼠細胞誘導融合40分鐘后人鼠融合細胞兩種熒光蛋白均勻分布人細胞1972年，辛格和尼科爾森根據新的觀察和證據提出流動鑲嵌模型羅伯特森費雷和埃迪登辛格和尼科爾森2.流動鑲嵌模型的基本內容1）細胞膜的組成：2）細胞膜的基本骨架：3）蛋白質分子存在形態：4）細胞膜的結構特點：主要由磷脂和蛋白質組成磷脂雙分子層有鑲在表面、嵌入、貫穿三種具有一定的流動性（磷脂分子和大多數蛋白質分子都是運動的）5）生物膜的功能特點：具有選擇透過性糖被與細胞識別、細胞間信息交流等有密切聯系（判斷細胞膜內外側方法）P45既然膜內部分是疏水的，水分子為什么能跨膜運輸呢？一是因為水分子極小，可以通過由于磷脂分子運動而產生的間隙；二是因為膜上存在水通道蛋白，水分子可以通過通道蛋白通過膜。1988年，Simons膽固醇、鞘磷脂等富集區域形成相對有序的脂相，如同漂浮在脂雙層上的“脂筏”載著執行特定生物學功能膜蛋白羅伯特森費雷和埃迪登辛格和尼科爾森圖3-3細胞膜的脂筏模型示意圖脂筏基本結構成分：很多重要生物活性分子的前體糖脂細胞膜成分與結構糖蛋白：又叫糖被功能：保護、潤滑、信息識別膽固醇可以調節膜的流動性，增加膜穩定性及降低水溶性物質通透性低溫增加流動性；高溫限制流動性細胞壁具有全透性，無法在細胞壁內制造一個穩定的內部環境，因此細胞壁不是細胞的生命系統的邊界。細菌細胞壁肽聚糖植物細胞壁纖維素和果膠真菌細胞壁幾丁質☆溶菌酶可水解肽聚糖而不能水解幾丁質，所以溶菌酶能殺死細菌，卻對真菌基本沒作用。細胞壁的成分與功能6.近年來，科研人員對多種細胞膜結構進行了系統深入研究，統一了多種模型觀點，闡明細胞膜的多種特征，如磷脂雙分子層結構、流動鑲嵌性、內外膜非對稱性、不同功能細胞膜的差異性等。下圖為科研人員提出的哺乳動物組織的細胞膜模型，研究發現，哺乳動物有核組織細胞膜外多了一層致密的蛋白層，而細胞膜內側相對粗糙，下列相關敘述不正確的是A.圖中③為該模型的基本支架，具有一定的流動性B.圖中a側為細胞膜的外側，該側還應該含有糖類分子C.圖中①為通道蛋白，是部分離子和小分子物質自由進出細胞的通道D.哺乳動物有核組織的細胞膜與紅細胞膜在結構上可能存在差異√7.如圖表示細胞膜的結構示意圖，其中a和b為

物質的兩種運輸方式，下列對細胞膜結構和功能的敘述錯誤的是（）A、如圖示為肝細胞膜，則CO2的運輸方向是Ⅱ→IB、適當提高溫度將加快②和③的流動速度C、細胞間的識別、免疫與①有關，細胞的癌變與①無關D、若某毒素破壞細胞內線粒體的功能，則會影響b過程√1.細胞膜成分的鑒定方法細胞膜成分鑒定試劑(方法)結果磷脂脂溶劑處理細胞膜被溶解磷脂酶處理細胞膜被破壞脂溶性物質透過實驗脂溶性物質優先通過蛋白質雙縮脲試劑紫色蛋白酶處理細胞膜被破壞與細胞膜相關的實驗設計與細胞膜相關的實驗設計①控制物質進出細胞功能的驗證正常的玉米種子煮熟的玉米種子紅墨水處理清水沖洗正常的玉米胚細胞不呈紅色紅墨水處理清水沖洗煮熟的玉米胚細胞呈紅色細胞膜具有控制物質進出細胞的功能②識別功能的驗證2.細胞膜的功能探究發現驗證細胞膜蛋白質、脂質、糖類（少）一定的流動性選擇透過性流動鑲嵌模型邊界作用物質出入細胞信息交流自由擴散協助擴散主動運輸胞吞胞吐結構模型功能成分蛋白質和磷脂分子可以運動結構特點保證功能特性導致歸納總結8.光脫色恢復技術是細胞學上研究膜蛋白或膜的特性的基本實驗技術之一。用熒光素標記細胞膜蛋白或膜脂，然后用激光束照射細胞表面某一區域，使被照射區的熒光淬滅變暗形成一個漂白斑。一段時間后，淬滅區域的亮度逐漸增加，最后恢復到與周圍的熒光強度相等。下列相關說法錯誤的是A.該技術與熒光標記的人－鼠細胞融合實驗都能證明細胞膜具有流動性B.根據熒光恢復的速度可以推算出細胞膜蛋白擴散速度，且改變溫度，不會影

響實驗結果C.若用藥物抑制細胞能量轉換而對熒光恢復速度沒有影響，則說明細胞膜蛋白

的運動不需要細胞代謝提供能量D.若用熒光抗體標記特異的細胞膜蛋白，則有的漂白斑可以恢復亮度，有的不能√9.下圖為細胞膜上承擔物質運輸的兩類蛋白質及其功能示意圖。兩類蛋白質結構或功能的不同是A.氨基酸種類、數目、排列順序B.結構貫穿細胞膜內外C.進行離子的跨膜運輸D.具有選擇透過性√細胞膜的成分細胞膜的結構考點一細胞膜的功能目錄CONTENTS考點二考點三重溫高考真題演練1.(2021·浙江6月選考，4改編)細胞膜的流動鑲嵌模型如圖所示。下列敘述正確的是A.磷脂和糖脂分子形成的磷脂雙分子層是完

全對稱的B.膽固醇鑲嵌或貫穿在膜中利于增強膜的流動性C.物質進出細胞方式中的