3.1细胞膜的结构和功能导学案-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

3.1　细胞膜的结构和功能 学案 学习目标 1.简述细胞膜的功能。(生命观念)　 2.体会科学家探索细胞膜结构的过程。(科学探究)　 3.简述细胞膜流动镶嵌模型的基本内容。(生命观念、科学思维) .　 新知探究 任务驱动一　细胞膜的功能 教材梳理 1．将细胞与外界环境分隔开 (1)作用：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)是生命起源过程中至关重要的阶段。 2．控制物质进出细胞 提醒：对细胞有害的物质(如汞、铅)、病毒(如SARS、HIV、流感病毒等)、病菌(如破伤风杆菌、大肠杆菌等)，不是“不能”进入细胞，而是“不易”进入细胞。 3．进行细胞间的信息交流 图示 内容 举例 通过化学物质传递信息：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 胰岛素的分泌及发挥作用 通过细胞膜直接接触传递信息：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 精子和卵细胞之间的识别和结合 通过细胞通道传递信息：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 高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用 提醒：(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或细胞内的受体蛋白。 【概念辨析】 (1)动植物细胞中，系统的边界都是细胞膜。( ) (2)膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。( ) (3)细胞之间的信息交流必须依赖于细胞膜表面的受体。( ) (4)细胞膜的功能并不是由它的成分和结构决定的。( ) (5)没有信息交流，多细胞生物体也能完成生命活动。( ) 要点探究 1．(教材P40“问题探讨”选编)鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染色法。为什么活细胞不能被染色？ 2．如图表示细胞膜的功能模式图。 (1)功能①屏障作用在原始海洋的生命起源过程中具有重要作用，请谈谈你的理解。 (2)功能②运输作用是否能够保证环境内的物质对细胞都有利？ (3)功能③④都属于信息交流的方式，试比较二者的异同。 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。 (1)上述实例说明细胞膜具备什么功能？通过什么方式实现的？ (2)除此之外，细胞还通过什么方式进行细胞间的信息交流？ 归纳总结 1．利用图解法理解细胞膜的功能 2．细胞膜信息交流三种方式的判断 对应训练 1．(2024·广东韶关高一统考)神经细胞受到外界环境的刺激后，通过细胞膜上某结构进入细胞内的Na＋会增多，使神经细胞兴奋。这主要体现了细胞膜的哪项功能(　　) A．细胞膜具有识别功能 B．细胞膜能控制物质进出细胞 C．细胞膜能将细胞与外界环境分隔开 D．细胞膜与细胞间的信息交流有关 2．(2024·原创改编题)进行细胞间的信息交流是细胞膜的基本功能之一，下列甲、乙、丙三幅图表示细胞间进行信息交流的三种基本情况。下列有关叙述正确的是(　　) 甲　　 　　　乙　　　　　　丙 A．若图甲中的a是胰岛素，B、C均为靶细胞，则B、C细胞质中有识别a的受体 B．图乙中b表示E细胞上的受体，其基本组成单位是核苷酸 C．若图丙表示柿子细胞的胞间连丝，则胞间连丝可将携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞 D．细胞间的信息交流方式多种多样，全部与靶细胞膜受体有关 任务驱动二　对细胞膜成分和结构的探索 教材梳理 1．对细胞膜成分的探索 2．细胞膜的成分 (1)细胞膜的成分 (2)细胞膜成分与功能的关系：功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。 3．对细胞膜结构的探索 4．科学方法——提出假说 (1)概念：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。 (2)特点：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。 【概念辨析】 (1)构成细胞膜的脂质主要是磷脂、脂肪、胆固醇。( ) (2)动植物的细胞膜均含有胆固醇。( ) (3)罗伯特森在高倍显微镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。( ) (4)磷脂分子只由甘油、脂肪酸、磷酸组成。( ) (5)磷脂分子的头部亲水，尾部疏水。( ) (6)科学家利用荧光标记人、鼠细胞膜表面的蛋白质，证明细胞膜具有流动性。( ) 要点探究 1．(教材P42“思考·讨论”拓展)认识磷脂分子，回答相关问题： (1)磷脂分子由________________四部分构成。 (2)磷脂分子含有________________五种元素。 (3)磷脂分子头部有极性，具有________；磷脂分子尾部没有极性，具有________。 2．水是一种极性溶剂，根据磷脂分子的结构特点，画出磷脂分子在空气—水的界面上、水—苯混合溶剂、水中、油中磷脂分子分别如何排列？ (用表示磷脂分子) 3．单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体(如图)，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。脂质体中，在b处嵌入脂溶性药物，在a处嵌入水溶性药物。 (1)为什么两类药物的包裹位置各不相同？ (2)脂质体到达细胞后，药物是如何进入细胞内发挥作用的？ 4．科学家因测得从哺乳动物成熟的红细胞中提取的脂质，铺成单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍，才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。 (1)为什么从哺乳动物成熟的红细胞中提取脂质？ (2)根据磷脂分子特点解释细胞膜是由磷脂双分子层构成的原因是什么？ 归纳总结 1．细胞膜成分的鉴定方法 细胞膜成分 鉴定试剂(方法) 结果分析 磷脂 脂溶剂处理 细胞膜被溶解，证明含有脂质 磷脂酶处理 细胞膜被破坏，证明含有脂质 脂溶性物质通过实验 脂溶性物质能优先通过细胞膜，证明含有磷脂 蛋白质 双缩脲试剂 呈现紫色，证明含有蛋白质 蛋白酶处理 细胞膜被破坏，证明含有蛋白质 2.细胞膜的成分及功能分析 对应训练 1．下列有关对细胞膜成分和结构的探索的叙述，错误的是(　　) A．欧文顿通过对植物细胞通透性的研究实验，推测出细胞膜由脂质组成 B．根据“从鸡的红细胞中提取的脂质在空气—水界面铺展成单分子层实验”，推断出细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层 C．罗伯特森在电镜下看到细胞膜暗—亮—暗的三层结构，提出了蛋白质—脂质—蛋白质三层静态结构模型 D．辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上提出了细胞膜的流动镶嵌模型 2．将大量磷脂分子放入清水中，搅拌后，不可能出现的现象是(　　) 任务驱动三　流动镶嵌模型的基本内容 教材梳理 1．结构模型 (1)图中a (2)图中b (3)图中c 提醒：(1)细胞膜上的蛋白质并不都是可以运动的，例如细胞膜上与细胞内骨架纤维相结合的蛋白质一般不具有流动性。 (2)细胞膜具有不对称性的原因是蛋白质分子在细胞膜上的分布是不均匀的，磷脂分子也不对称。 2．结构特点及意义 (1)结构特点 (2)意义：对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能具有重要意义。 【概念辨析】 (1)细胞膜的基本支架是磷脂分子。（ ） (2)向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个孔洞。（ ） (3)构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的。（ ） (4)细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质容易通过细胞膜。（ ） (5)糖被就是糖蛋白。 （ ） 要点探究 1．如图为细胞膜的结构模型示意图，据图思考讨论。 (1)该模型为什么称为流动镶嵌模型？ (2)A侧是细胞的外侧，判断依据是什么？ (3)不同细胞的膜的具体功能有很大区别，其主要原因是什么？ 2．(教材P45“旁栏思考”)既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？ 3．科学家用荧光分子标记细胞的膜蛋白，然后用高能激光束照射膜的某一区域，使该区域内的荧光分子发生不可逆的破坏，这一区域称为光漂白区。继续观察，可以发现光漂白区逐渐重新出现荧光(如图)。光漂白区重新出现荧光的原因是什么？膜是静态的还是具有一定流动性的？ 膜荧光漂白恢复实验示意图 归纳总结 1．磷脂分子、磷脂双分子层和细胞膜的关系 (1)结构关系 磷脂分子细胞膜 (2)数量关系 1层细胞膜2层磷脂分子 2．细胞膜结构特点与功能特点的区别 项目 结构特点——流动性 功能特点——选择透过性 基础 磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的 磷脂分子既亲水，又疏水；膜上具有蛋白质 意义 对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的 控制物质进出 表现 变形虫的变形、吞噬细胞的吞噬 有些物质可进入细胞，有些物质不能进入细胞 对应训练 1．(2024·福建泉州高一期中)如图为细胞膜的流动镶嵌模型图，相关说法错误的是(　　) A．磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，③为疏水端，④为亲水端 B．①是糖蛋白，在细胞膜的外侧，与细胞间的信息传递有关 C．同种生物不同细胞的细胞膜上①②⑤的种类和数量不同 D．探索该模型的过程，反映了提出假说这一科学方法的作用 2．(2024·福建师大附中高一期中)下列关于细胞膜的认知，正确的是(　　) A．细胞膜功能的复杂性与蛋白质密切相关，与磷脂双分子层无关 B．细胞膜的内部是疏水的，所以水分子很难通过细胞膜 C．鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染色，利用细胞膜具有控制物质进出的功能 D．细胞间进行信息交流通常与分布于细胞膜两侧的糖被密切相关 课堂小结 课堂练习 1．细胞膜作为系统的边界，在细胞的生命活动中起重要作用。下列关于细胞膜结构的叙述，错误的是(　　) A．细胞膜一定具有磷脂双分子层结构 B．蛋白质分子只可嵌入磷脂双分子层 C．细胞膜内外两侧的结构不对称 D．细胞膜具有一定的流动性 2．下列关于细胞膜成分和结构探索历程的说法，错误的是(　　) A．从细胞膜中提取的脂质为双分子层 B．细胞膜对不同物质的通透性均相同 C．人、鼠细胞融合实验利用了荧光标记法 D．罗伯特森把细胞膜描述为静态的统一结构 3．(教材P44～P45图3－5改编)细胞膜的流动镶嵌模型是辛格和尼科尔森在1972年提出的，如图是流动镶嵌模型结构示意图。回答相关问题： (1)细胞膜主要由图中的________(填字母)构成。 (2)从图中可以看出蛋白质分子以______(填“相同”或“不同”)的方式镶嵌在磷脂双分子层中。 (3)图中B由C构成，而B构成了________________，水溶性分子或离子不能自由通过，因此使细胞膜具有__________。 (4)图中A所处的一侧是细胞膜的________，A由图中D和其上的链状物构成，该链状物的名称是________，它与________________________(答出1点即可)等功能有密切关系。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.1　细胞膜的结构和功能 学案 学习目标 1.简述细胞膜的功能。(生命观念)　 2.体会科学家探索细胞膜结构的过程。(科学探究)　 3.简述细胞膜流动镶嵌模型的基本内容。(生命观念、科学思维) .　 新知探究 任务驱动一　细胞膜的功能 教材梳理 1．将细胞与外界环境分隔开 (1)作用：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)是生命起源过程中至关重要的阶段。 2．控制物质进出细胞 提醒：对细胞有害的物质(如汞、铅)、病毒(如SARS、HIV、流感病毒等)、病菌(如破伤风杆菌、大肠杆菌等)，不是“不能”进入细胞，而是“不易”进入细胞。 3．进行细胞间的信息交流 图示 内容 举例 通过化学物质传递信息：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 胰岛素的分泌及发挥作用 通过细胞膜直接接触传递信息：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 精子和卵细胞之间的识别和结合 通过细胞通道传递信息：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 高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用 提醒：(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或细胞内的受体蛋白。 【概念辨析】 (1)动植物细胞中，系统的边界都是细胞膜。(√) (2)膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。(√) (3)细胞之间的信息交流必须依赖于细胞膜表面的受体。(×) (4)细胞膜的功能并不是由它的成分和结构决定的。(×) (5)没有信息交流，多细胞生物体也能完成生命活动。(×) 要点探究 1．(教材P40“问题探讨”选编)鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染色法。为什么活细胞不能被染色？ 提示：活细胞的细胞膜控制物质进出细胞，具有选择性。台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜。 2．如图表示细胞膜的功能模式图。 (1)功能①屏障作用在原始海洋的生命起源过程中具有重要作用，请谈谈你的理解。 提示：细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定。 (2)功能②运输作用是否能够保证环境内的物质对细胞都有利？ 提示：不能保证。因为环境中对细胞有害的物质也有可能进入细胞，如某些病毒、病菌侵入细胞，使生物体患病，即细胞膜的控制作用具有相对性。 (3)功能③④都属于信息交流的方式，试比较二者的异同。 提示： 二者都需要信号分子传递信息，但是功能③通过信号分子与细胞膜上的受体结合传递信息，功能④信号分子通过胞间连丝传递信息，无需细胞膜上的受体。 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。 (1)上述实例说明细胞膜具备什么功能？通过什么方式实现的？ 提示：进行细胞间的信息交流；通过相邻两个细胞的细胞膜直接接触传递信息。 (2)除此之外，细胞还通过什么方式进行细胞间的信息交流？ 提示：①通过细胞分泌的化学物质(如激素)间接传递信息；②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。 归纳总结 1．利用图解法理解细胞膜的功能 2．细胞膜信息交流三种方式的判断 对应训练 1．(2024·广东韶关高一统考)神经细胞受到外界环境的刺激后，通过细胞膜上某结构进入细胞内的Na＋会增多，使神经细胞兴奋。这主要体现了细胞膜的哪项功能(　　) A．细胞膜具有识别功能 B．细胞膜能控制物质进出细胞 C．细胞膜能将细胞与外界环境分隔开 D．细胞膜与细胞间的信息交流有关 解析：B　神经细胞受到外界环境的刺激后，通过细胞膜上某结构进入细胞内的Na＋会增多，使神经细胞兴奋，这体现了细胞膜能控制物质进出细胞的功能，B符合题意。 2．(2024·原创改编题)进行细胞间的信息交流是细胞膜的基本功能之一，下列甲、乙、丙三幅图表示细胞间进行信息交流的三种基本情况。下列有关叙述正确的是(　　) 甲　　 　　　乙　　　　　　丙 A．若图甲中的a是胰岛素，B、C均为靶细胞，则B、C细胞质中有识别a的受体 B．图乙中b表示E细胞上的受体，其基本组成单位是核苷酸 C．若图丙表示柿子细胞的胞间连丝，则胞间连丝可将携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞 D．细胞间的信息交流方式多种多样，全部与靶细胞膜受体有关 解析：C　若图甲中的a是胰岛素，B、C均为靶细胞，则B、C细胞膜上有识别a的受体，A错误；受体的化学本质是蛋白质，b表示E细胞上的受体，其基本组成单位是氨基酸，B错误；若图丙表示柿子细胞的胞间连丝，则胞间连丝可将携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞，C正确；细胞间的信息交流方式多种多样，大多与靶细胞膜受体有关，有些不需要靶细胞膜受体的参与，如胞间连丝，D错误。 任务驱动二　对细胞膜成分和结构的探索 教材梳理 1．对细胞膜成分的探索 2．细胞膜的成分 (1)细胞膜的成分 (2)细胞膜成分与功能的关系：功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。 3．对细胞膜结构的探索 4．科学方法——提出假说 (1)概念：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。 (2)特点：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。 【概念辨析】 (1)构成细胞膜的脂质主要是磷脂、脂肪、胆固醇。(×) (2)动植物的细胞膜均含有胆固醇。(×) (3)罗伯特森在高倍显微镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。(×) (4)磷脂分子只由甘油、脂肪酸、磷酸组成。(×) (5)磷脂分子的头部亲水，尾部疏水。(√) (6)科学家利用荧光标记人、鼠细胞膜表面的蛋白质，证明细胞膜具有流动性。(√) 要点探究 1．(教材P42“思考·讨论”拓展)认识磷脂分子，回答相关问题： (1)磷脂分子由________________四部分构成。 提示：胆碱、磷酸、甘油、脂肪酸 (2)磷脂分子含有________________五种元素。 提示：C、H、O、N、P (3)磷脂分子头部有极性，具有________；磷脂分子尾部没有极性，具有________。 提示：亲水性　疏水性 2．水是一种极性溶剂，根据磷脂分子的结构特点，画出磷脂分子在空气—水的界面上、水—苯混合溶剂、水中、油中磷脂分子分别如何排列？ (用表示磷脂分子) 提示： 3．单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体(如图)，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。脂质体中，在b处嵌入脂溶性药物，在a处嵌入水溶性药物。 (1)为什么两类药物的包裹位置各不相同？ 提示：脂质体中磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，磷酸头部是亲水的，脂肪酸尾部是疏水的，所以a是亲水性的水溶性的药物，b是疏水性的脂溶性的药物。 (2)脂质体到达细胞后，药物是如何进入细胞内发挥作用的？ 提示：细胞膜主要是由磷脂双分子层构成的，也含有脂质，利用图中脂质体可以和细胞膜融合的特点，将药物送入靶细胞内部。 4．科学家因测得从哺乳动物成熟的红细胞中提取的脂质，铺成单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍，才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。 (1)为什么从哺乳动物成熟的红细胞中提取脂质？ 提示：哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器，提取的脂质保证全部来自细胞膜。 (2)根据磷脂分子特点解释细胞膜是由磷脂双分子层构成的原因是什么？ 提示：当磷脂分子的内外两侧均是水环境时，磷脂分子的尾部相对排列在内侧，头部则分别朝向两侧水的环境，形成磷脂双分子层。 归纳总结 1．细胞膜成分的鉴定方法 细胞膜成分 鉴定试剂(方法) 结果分析 磷脂 脂溶剂处理 细胞膜被溶解，证明含有脂质 磷脂酶处理 细胞膜被破坏，证明含有脂质 脂溶性物质通过实验 脂溶性物质能优先通过细胞膜，证明含有磷脂 蛋白质 双缩脲试剂 呈现紫色，证明含有蛋白质 蛋白酶处理 细胞膜被破坏，证明含有蛋白质 2.细胞膜的成分及功能分析 对应训练 1．下列有关对细胞膜成分和结构的探索的叙述，错误的是(　　) A．欧文顿通过对植物细胞通透性的研究实验，推测出细胞膜由脂质组成 B．根据“从鸡的红细胞中提取的脂质在空气—水界面铺展成单分子层实验”，推断出细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层 C．罗伯特森在电镜下看到细胞膜暗—亮—暗的三层结构，提出了蛋白质—脂质—蛋白质三层静态结构模型 D．辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上提出了细胞膜的流动镶嵌模型 解析：B　欧文顿通过对植物细胞通透性的研究实验，发现凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，据此推理提出了细胞膜是由脂质组成的，A正确。用丙酮从人的红细胞中提取脂质，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。这一结果表明：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层，B错误。罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构，结合其他科学家的工作提出蛋白质—脂质—蛋白质三层静态结构模型，C正确。1972年，辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上提出了细胞膜的流动镶嵌模型，为大多数人所接受，D正确。 2．将大量磷脂分子放入清水中，搅拌后，不可能出现的现象是(　　) 解析：A　磷脂分子由亲水的头部和疏水的尾部构成，把大量磷脂分子放入清水中，如果磷脂分子是单层排布的，亲水的头部向外，疏水的尾部向内，如C项，如果磷脂分子是双层排布的，同样是亲水的头部在外侧，如B、D项。 任务驱动三　流动镶嵌模型的基本内容 教材梳理 1．结构模型 (1)图中a (2)图中b (3)图中c 提醒：(1)细胞膜上的蛋白质并不都是可以运动的，例如细胞膜上与细胞内骨架纤维相结合的蛋白质一般不具有流动性。 (2)细胞膜具有不对称性的原因是蛋白质分子在细胞膜上的分布是不均匀的，磷脂分子也不对称。 2．结构特点及意义 (1)结构特点 (2)意义：对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能具有重要意义。 【概念辨析】 (1)细胞膜的基本支架是磷脂分子。(×) (2)向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个孔洞。(×) (3)构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的。(×) (4)细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质容易通过细胞膜。(√) (5)糖被就是糖蛋白。 (×) 要点探究 1．如图为细胞膜的结构模型示意图，据图思考讨论。 (1)该模型为什么称为流动镶嵌模型？ 提示：磷脂双分子层中间的疏水层通常情况下呈液态，磷脂分子在膜中的位置并不固定，使得磷脂分子及附着于其上的蛋白质分子发生运动。 (2)A侧是细胞的外侧，判断依据是什么？ 提示：A侧有糖类分子组成的糖被，糖被位于细胞膜的外侧。 (3)不同细胞的膜的具体功能有很大区别，其主要原因是什么？ 提示：原因是膜结构中的蛋白质的种类和数量不同。 2．(教材P45“旁栏思考”)既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？ 提示：一是因为水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙；二是因为膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过水通道蛋白通过膜。 3．科学家用荧光分子标记细胞的膜蛋白，然后用高能激光束照射膜的某一区域，使该区域内的荧光分子发生不可逆的破坏，这一区域称为光漂白区。继续观察，可以发现光漂白区逐渐重新出现荧光(如图)。光漂白区重新出现荧光的原因是什么？膜是静态的还是具有一定流动性的？ 膜荧光漂白恢复实验示意图 提示：由于膜上其他区域的蛋白质流动到光漂白区使光漂白区重新呈现荧光。膜是具有一定的流动性的。 归纳总结 1．磷脂分子、磷脂双分子层和细胞膜的关系 (1)结构关系 磷脂分子细胞膜 (2)数量关系 1层细胞膜2层磷脂分子 2．细胞膜结构特点与功能特点的区别 项目 结构特点——流动性 功能特点——选择透过性 基础 磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的 磷脂分子既亲水，又疏水；膜上具有蛋白质 意义 对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的 控制物质进出 表现 变形虫的变形、吞噬细胞的吞噬 有些物质可进入细胞，有些物质不能进入细胞 对应训练 1．(2024·福建泉州高一期中)如图为细胞膜的流动镶嵌模型图，相关说法错误的是(　　) A．磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，③为疏水端，④为亲水端 B．①是糖蛋白，在细胞膜的外侧，与细胞间的信息传递有关 C．同种生物不同细胞的细胞膜上①②⑤的种类和数量不同 D．探索该模型的过程，反映了提出假说这一科学方法的作用 解析：A　结合图示可知，磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，③为亲水端，④为疏水端，A错误；①是糖蛋白，在细胞膜的外侧，在细胞生命活动中具有重要的功能，与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系，B正确；同种生物不同细胞的细胞膜上①糖蛋白、②⑤蛋白质的种类和数量不相同，膜上蛋白质的种类和数量决定了膜结构和功能的复杂程度，C正确；图示为细胞膜的流动镶嵌模型，探索该模型的过程，反映了提出假说这一科学方法的作用，D正确。 2．(2024·福建师大附中高一期中)下列关于细胞膜的认知，正确的是(　　) A．细胞膜功能的复杂性与蛋白质密切相关，与磷脂双分子层无关 B．细胞膜的内部是疏水的，所以水分子很难通过细胞膜 C．鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染色，利用细胞膜具有控制物质进出的功能 D．细胞间进行信息交流通常与分布于细胞膜两侧的糖被密切相关 解析：C　细胞膜功能的复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量有关，与磷脂双分子层的运动也有关，A错误；磷脂双分子层内部是疏水的，但水分子能通过细胞膜，B错误；台盼蓝是活细胞不能吸收的物质，用台盼蓝染色，活细胞不能被染成蓝色，体现了生物膜的选择透过性功能，当细胞死亡后，失去了生物膜的选择透过性功能，会被染成蓝色，C正确；糖被是指与蛋白质结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂的糖类分子，位于细胞膜的外侧，D错误。 课堂小结 课堂练习 1．细胞膜作为系统的边界，在细胞的生命活动中起重要作用。下列关于细胞膜结构的叙述，错误的是(　　) A．细胞膜一定具有磷脂双分子层结构 B．蛋白质分子只可嵌入磷脂双分子层 C．细胞膜内外两侧的结构不对称 D．细胞膜具有一定的流动性 解析：B　磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，故细胞膜一定具有磷脂双分子层结构，A正确；细胞膜上的蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，故细胞膜内外两侧的结构不对称，B错误，C正确；构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动，因此细胞膜不是静止不动的，而是具有一定的流动性，D正确。 2．下列关于细胞膜成分和结构探索历程的说法，错误的是(　　) A．从细胞膜中提取的脂质为双分子层 B．细胞膜对不同物质的通透性均相同 C．人、鼠细胞融合实验利用了荧光标记法 D．罗伯特森把细胞膜描述为静态的统一结构 解析：B　从细胞膜中提取的脂质为磷脂双分子层，A正确；细胞膜对不同物质的通透性不一样，溶于脂质的物质易穿过细胞膜，不溶于脂质的物质不易穿过细胞膜，B错误；人、鼠细胞融合实验中利用了荧光标记法，用不同颜色的荧光染料分别标记两种细胞表面的蛋白质分子，观察其分布的情况，C正确；罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，结合其他科学家的工作，他提出所有细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，并把细胞膜描述为静态的统一结构，D正确。 3．(教材P44～P45图3－5改编)细胞膜的流动镶嵌模型是辛格和尼科尔森在1972年提出的，如图是流动镶嵌模型结构示意图。回答相关问题： (1)细胞膜主要由图中的________(填字母)构成。 (2)从图中可以看出蛋白质分子以______(填“相同”或“不同”)的方式镶嵌在磷脂双分子层中。 (3)图中B由C构成，而B构成了________________，水溶性分子或离子不能自由通过，因此使细胞膜具有__________。 (4)图中A所处的一侧是细胞膜的________，A由图中D和其上的链状物构成，该链状物的名称是________，它与________________________(答出1点即可)等功能有密切关系。 解析：(1)细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成，由图可知，A是糖蛋白，B是磷脂双分子层，C是磷脂分子，D是蛋白质分子，故细胞膜主要由图中的C、D构成。(2)从图中可以看出蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中。(3)B是磷脂双分子层，构成了细胞膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此使细胞膜具有屏障作用。(4)A是糖蛋白，糖蛋白只处于细胞膜的外侧，其由蛋白质分子和糖被构成，而糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。 答案：(1)C、D　(2)不同　(3)细胞膜的基本支架　屏障作用　(4)外侧　糖被　细胞表面的识别、细胞间的信息传递 学科网（北京）股份有限公司 $$