2025届高三生物一轮复习课件3.1细胞膜的结构和功能

3.1细胞膜的结构和功能 S z L w h 珠珠的电脑 (珠) - 一、植物细胞壁 酶解法除植物细胞壁（所用酶为纤维素酶和果胶酶）后的结构为原生质体。 生物类型 成分 作用的酶或物质 植物 纤维素+果胶 纤维素酶 、果胶酶 真菌 几丁质(壳多糖) 几丁质酶 原核生物(除支原体等) 肽聚糖 溶菌酶、青霉素等 主要是纤维素和果胶，与其形成有关的细胞器为高尔基体和线粒体。 2.功能 1.成分 溶菌酶可水解肽聚糖而不能水解几丁质，所以溶菌酶能杀死细菌，却对真菌基本没作用。 ①支持和保护。动物细胞在清水中可吸水涨破，但植物细胞不会，主要是细胞壁的作用。 S z L w h 2.功能 ①支持和保护。动物细胞在清水中可吸水涨破，但植物细胞不会，主要是细胞壁的作用。 ②从细胞壁的功能上理解，由于细胞壁是全透性的，对物质没有选择性，故细胞壁不是系统的边界，细胞膜才是系统的边界。 3.主要形成时期及过程： 形成于有丝分裂末期，在赤道板位置出现细胞板，逐渐扩展形成分隔两个子细胞的新细胞壁。 4.参与形成的细胞器： 高尔基体 一、植物细胞壁 S z L w h 本节∙要点 S z L w h 练习∙反馈 1.如图表示细胞膜部分功能模式图。据图分析，下列说法不正确的是(　　) A.功能①在生命起源过程中具有关键作用 B.功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利 C.胰岛素调控生命活动可用图中③表示 D.相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流 B S z L w h 练习∙反馈 2.如图表示细胞间信息交流的三种方式，叙述不正确的是(　　) A．图C中植物细胞依靠胞间连丝交流信息，但不能交换物质 B．精子和卵细胞受精时要发生图B所示的信息交流方式 C．图A、图B中靶细胞表面上的受体与信号分子结合，从而接收信息 D．激素调节过程中，信息交流方式与图A所示相同 A S z L w h 一、细胞膜的功能 细胞膜的功能 将细胞与外界环境分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定 控制物质进出细胞 参与胞间信息交流 进入 可能 进入 营养物质 排出 胞内组成 不能 排出 普遍性 病原体 相对性 方式 S z L w h 一、细胞膜的功能 用台盼蓝染液鉴别动物细胞是否死亡 磷脂的疏水尾部决定了水溶性极性分子或离子难以通过——屏障作用 S z L w h 一、细胞膜的功能 细胞膜的功能 将细胞与外界环境分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定 控制物质进出细胞 参与胞间信息交流 进入 可能 进入 营养物质 ________ 分泌物 排出 胞内组成 不能 排出 普遍性 病原体 相对性 被动运输 主动运输 方式 胞吞胞吐 代谢废物 体现了细胞膜的选择透过性（功能特性） 体现了细胞膜的流动性（结构特性） S z L w h 一、细胞膜的功能 协助扩散 自由扩散 主动运输 S z L w h 一、细胞膜的功能 细胞膜的功能 将细胞与外界环境分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定 控制物质进出细胞 参与胞间信息交流 进入 可能 进入 营养物质 ________ 分泌物 排出 胞内组成 不能 排出 普遍性 病原体 相对性 被动运输 主动运输 方式 胞吞胞吐 代谢废物 体现了细胞膜的选择透过性（功能特性） 体现了细胞膜的 流动性（结构特性） 激素， 神经递质 胞间连丝 精卵结合 间接交流 直接接触 通道传递 细胞间的信息交流，一定需要受体吗？ S z L w h 思考 1.如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析回答： (1)图中物质或结构的名称：① ；② ；③ 。 (2)图中受体的化学本质是什么？受体和信号分子的结合有没有特异性？ 一、细胞膜的功能 受体 信号分子 胞间连丝 提示：受体的化学本质是糖蛋白，受体和信号分子的结合具有特异性。 S z L w h 思考：是否所有信号分子的受体都在细胞膜上？并说明理由。 一、细胞膜的功能 蛋白质类（大分子）激素受体在靶细胞的细胞膜上 甲状腺激素和固醇类激素（性激素）受体在细胞质或细胞核中。 S z L w h 拓展延伸：生命系统信息传递的三类主体 生态 系统 胞内 胞间 信号分子 激素、神经递质等 直接接触 精、卵细胞识别等 胞间连丝 存在于植物细胞间 遗传信息 第二信使 第三信使 DNA、RNA cAMP、cGMP IP3、DAG、Ca2+ 核内外信号 转导的物质 化学信息 物理信息 行为信息 有机酸、生物碱、性外激素等 动物特定的行为动作 光、声、电、磁、温度、湿度等 S z L w h 练习∙反馈 3.MTT法是一种检测细胞是否存活的方法，MTT是一种接受氢离子的染料，活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶，而死细胞无此功能。下列相关叙述错误的是(　　) A.MTT是可以通过细胞膜的一种染料 B.检测MTT结晶的量一般可间接反映活细胞数量 C.MTT与台盼蓝检测细胞是否存活的原理相同 D.MTT法不能检测哺乳动物成熟红细胞是否存活 C S z L w h 二、细胞膜成分和结构探索 （2）原因 （3）原理 ②无_______，细胞易发生吸水涨破 ①无________和各种________ →细胞吸水涨破 离心法 细胞核 细胞壁 细胞器 获得细胞膜 （即渗透作用） 1.制备细胞膜的方法 （1）选材 →人或其他哺乳动物的____________ 成熟红细胞 注意：鸟类、鱼类、两栖类的红细胞是有细胞核的；原核细胞没有核膜和细胞器膜，但是有细胞壁（支原体除外）；这些细胞一般不用来制备细胞膜。 S z L w h 二、细胞膜成分和结构探索 红细胞微网构建 v v v S z L w h 二、细胞膜成分和结构探索 红细胞微网构建 S z L w h 二、细胞膜成分和结构探索 阅读课本，了解各个阶段的探索和结论。 挑战小游戏吧！ S z L w h 二、细胞膜成分和结构探索 2.对细胞膜成分的探索 序号 实验过程与结果 实验结论 1 1895年欧文顿多种物质对膜的通透性实验，溶于脂质的物质容易通过细胞膜。不容易脂质的物质，不容易通过细胞膜。 2 利用哺乳动物的红细胞制备出纯净的细胞膜，进行化学分析。 3 1925年，科学家将红细胞中脂质在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积为红细胞的表面积的2倍。 4 丹尼利和戴维森研究细胞膜张力，发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。 膜由脂质组成 组成细胞膜的脂质有磷脂、 胆固醇，其中磷脂含量最多 细胞膜中的脂质分子必然 排列为连续的两层。 细胞膜除含脂质分子外， 可能还附有蛋白质。 S z L w h 二、细胞膜成分和结构探索 实验及其结果：1925年，科学家将红细胞中脂质在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积为红细胞的表面积的2倍。 实验结论：科学家推测，细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 思考： ①用其他真核细胞（除哺乳动物成熟红细胞）做上述实验，若磷脂单分子层的面积为2S，则细胞表面积为_______S(”大于“、”小于“、”等于“) ②用细菌细胞做上述实验，若细胞表面积为S，则磷脂单分子层的表面积_______2S(”大于“、”小于“、”等于“) 小于 等于 S z L w h 二、细胞膜成分和结构探索 实验结论：科学家推测，细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 思考： ③如果将磷脂分子置于水-苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布？ 实验及其结果：1925年，科学家将红细胞中脂质在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积为红细胞的表面积的2倍。 磷脂的头部将与水接触，尾部与苯接触，磷脂分子分布成单层。 水环境 苯环境 水环境 苯环境 S z L w h 二、细胞膜成分和结构探索 2.对细胞膜成分的探索 ________（约50%） ________（约40%） 主要 成分 ____________（约2%~10%） ______（主要） _______（主要是动物细胞膜具有，调节膜的流动性） 脂质 蛋白质 糖类 磷脂 胆固醇 蛋白质的_______与________决定细胞膜功能的复杂程度。 种类 数量 一般与蛋白质（或磷脂）结合，形成糖蛋白（或糖脂）；主要分布于细胞膜的外表面。 细胞膜的组分并不是不可变的，正常细胞癌变后，细胞膜产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，以此可以作为细胞是否癌变的指标。 细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。 S z L w h 二、细胞膜成分和结构探索 3.对细胞膜结构的探索 序号 实验过程与结果 实验结论 1 1959年罗伯特森在电镜看到细胞膜暗-亮-暗 三层结构。 2 3 所有的细胞膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层构成。认为细胞膜是静态的统一结构。 细胞膜具有流动性 1970年，用不同颜色荧光染料标记分别标记人的细胞和鼠的细胞，然后将人-鼠细胞融合，一段时间后，不同颜色的荧光染料均匀分布在融合细胞膜表面。 1972年，辛格和尼科尔森总结前人的研究成果，提出流动镶嵌模型。 S z L w h 二、细胞膜成分和结构探索 4.流动镶嵌模型 1972年， 桑格 ， 尼克森 提出 流动镶嵌 模型。 S z L w h 二、细胞膜成分和结构探索 4.流动镶嵌模型 内容： ①细胞膜的主要成分是_____和_______。 ②_____________是膜的基本支架。 ____________或_______不能自由通过，具有_____作用。 （需要_______蛋白，即_______蛋白或_______蛋白。） ③蛋白质分子以不同方式镶嵌在_____________中。 磷脂 蛋白质 磷脂双分子层 水溶性分子 离子 屏障 磷脂双分子层 有镶在磷脂双分子层_____，有的部分或全部____磷脂双分子层中，有的_____整个磷脂双分子层。 转运 载体 通道 表面 嵌入 贯穿 糖蛋白质和糖脂是在_______和_________中 合成的(糖链被加上去)。 内质网 高尔基体 （不对称分布） S z L w h 二、细胞膜成分和结构探索 受体蛋白 与激素、细胞因子、神经递质等信号分子特异性结合 识别蛋白 信息交流：如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白 通道蛋白 通过开闭通道控制物质顺浓度梯度通过，属于协助扩散，包括水通道蛋白、离子通道蛋白等 载体蛋白 协助小分子物质跨膜运输，方式包括协助扩散和主动运输 酶蛋白 催化作用：如呼吸酶，ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等) 5种常考的“膜蛋白” S z L w h 流动性 磷脂分子和蛋白质分子 加快 选择透过性 种类、数量 生物膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础 二、细胞膜成分和结构探索 S z L w h 二、细胞膜成分和结构探索 拓展应用： 细胞膜功能特性——选择透过性的验证 S z L w h 课堂∙小结 S z L w h 由磷脂分子构成的脂质体，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。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在 中，脂溶性的药物被包在 之间。由于脂质体是 构成的，到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生 ，也可能会以的_____方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。 双分子层 两层磷脂分子 磷脂双分子层 融合 胞吞 拓展应用 S z L w h 拓展应用：脂质体是一种人工膜，是根据磷脂分子可在水中形成稳定磷脂双分子层的原理制成的，是很多药物的理想载体，其结构示意图如图所示。其中的胆固醇有比磷脂更长的尾部，可使 膜的通透性降低，对于维持脂质体结构的稳定性有重要作用。 二、细胞膜成分和结构探索 (1)若脂质体运送的药物是抗癌药物，则抗体的作用是什么？ 脂质体膜上的抗体能够特异性识别癌细胞，从而将药物定向运送到癌细胞。 (2)脂质体到达靶细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？该过程利用了膜的什么特点？ 脂质体与细胞膜结构相似，到达靶细胞后可能会与细胞膜发生融合，也可能以胞吞方式将携带的药物运入细胞；利用了膜的流动性。 S z L w h 练习∙反馈 4.脂蛋白是一种富含胆固醇的特殊大分子，表面由胆固醇 及磷脂包裹，嵌有亲水性载脂蛋白，可以进入并沉积在血 管壁上促进动脉粥样硬化。右图是脂蛋白的结构模式图。 下列相关叙述正确的是(　　) A.位于脂蛋白核心的a是水分子，在细胞中有结合水和自由水两种存在形式 B.b表示蛋白质，基本组成单位是氨基酸，脂蛋白与苏丹Ⅲ结合形成橘黄色颗粒 C.c表示磷脂分子，由甘油、脂肪酸和磷酸等组成，在空气—水界面铺展成单分子层 D.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，由于氢含量比糖高是细胞内良好的储能物质 C S z L w h 判断正误 (1)利用放射性同位素标记法将小鼠和人细胞膜上的蛋白质做标记的实验，证明了细胞膜具有一定的流动性（ ） (2)囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性。（ ） (3)细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中。（ ） (4)鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染色成蓝色。（ ） (5)细胞膜的成分都有脂质和蛋白质。（ ） (6)细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关，与糖链无关。（ ） (7)叶肉细胞的细胞膜含有纤维素。（ ） × √ 练习∙反馈 × × × × × S z L w h 练习∙反馈 5.下列关于细胞膜成分和功能的叙述，正确的是(　　) A.细胞膜的成分可以使用双缩脲试剂和苏丹Ⅲ染液进行鉴定 B.科研上常用染色法鉴定细胞死活，是因为细胞膜可以将细胞与外界环境分隔开 C.改变细胞膜上某种蛋白质的结构可能会影响细胞间的信息交流 D.细胞膜外侧的糖类只可与细胞膜上的蛋白质结合形成糖蛋白，具有保护和润滑作用 C S z L w h 练习∙反馈 6.生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是(　　) B 选项 膜蛋白的位置、功能 膜蛋白的类型 A 位于突触后膜，识别并结合神经递质 受体 B 位于靶细胞膜，识别并结合激素 载体 C 位于类囊体膜，催化ATP合成 酶 D 位于癌细胞膜，引起特异性免疫 抗原 S z L w h 练习∙反馈 7.膜蛋白在生物体的许多生命活动中起着重要作用，下列相关叙述错误的是(　　) A.肝细胞的细胞膜上具有胰高血糖素的受体蛋白 B.肾小管上皮细胞的细胞膜上具有主动运输水分子的转运蛋白 C.甲状腺细胞的细胞膜上具有促甲状腺激素的受体蛋白 D.肺部细胞的细胞膜上具有新冠病毒S蛋白识别的受体蛋白 B S z L w h 练习∙反馈 8.正常温度时，生物膜既可以保持正常的结构，又具有较强的流动性，称为液晶态；温度很低时，生物膜的流动性急剧降低，转变为凝胶态；如果环境温度很高，则变成无序的液体状态。胆固醇分子与磷脂分子相结合既能限制磷脂分子的热运动又能将磷脂分子相隔开使其更易流动。下列叙述错误的是(　　) A.胆固醇可以调节动物生物膜的流动性,使生物膜适应温度的范围变小 B.高温会破坏生物膜中蛋白质的空间结构,会导致生物膜变成无序状态 C.生物膜的流动性表现在组成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子能流动 D.胆固醇分子除构成动物细胞膜外,在人体内还参与血液中脂质的运输 A S z L w h 练习∙反馈 9.脂筏是细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂(磷脂中的一种)的微结构域,大小约70 nm,是一种动态结构。脂筏的组分和结构特点有利于蛋白质之间相互作用和构象变化,一些信号转导单元可以在脂筏中组装。下列有关说法错误的是(　　) A.蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中 B.鞘磷脂具有两个疏水的尾和一个亲水的头 C.脂筏可以参与细胞之间的信息传递 D.各种细胞的细胞膜上均含有胆固醇 D S z L w h 练习∙反馈 10.(2024·广东广州联考)细胞膜受到损伤后,会有溶酶体聚集到损伤处并与其融合,从而修复细胞膜。荧光葡聚糖是带有荧光标记的多糖,对细胞无毒害作用,为了探究Ca2+对细胞膜修复的影响,科学家在含有荧光葡聚糖的培养液中,激光照射癌细胞MCF7,致使细胞膜上形成小孔,实验结果如图,箭头代表用激光照射癌细胞。 S z L w h 练习∙反馈 下列叙述错误的是(　　) A.正常情况下，细胞膜修复速度很快,大约50 s即可完成 B.修复受损伤的细胞膜，Ca2+和荧光葡聚糖是必不可少的 C.若细胞膜正常，细胞内不会有荧光葡聚糖 D.Ca2+通过影响细胞膜的流动性，从而影响细胞膜的修复 B S z L w h 练习∙反馈 11.细胞膜破损时，细胞外高浓度的钙离子迅速通过细胞膜上破损的孔洞进入细胞质中，触发溶酶体的胞吐作用，携带溶酶体膜的囊泡通过与破损的细胞膜融合，堵塞细胞膜表面破损的孔洞，从而恢复细胞膜的完整性。下列相关叙述正确的是(　　) A.细胞功能的复杂程度由细胞膜上蛋白质的种类和数量决定 B.细胞内钙离子浓度升高有助于形成的囊泡参与修复破损的细胞膜 C.溶酶体中的酶能分解受损的细胞器，其分解产物均被运出细胞 D.携带溶酶体膜的囊泡与破损细胞膜的融合依赖于生物膜的功能特性 A S z L w h 练习∙反馈 12.细胞膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.磷脂和糖脂分子形成的磷脂双分子层是完全对称的 B.胆固醇镶嵌或贯穿在膜中有利于增强膜的流动性 C.物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关 D.有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号 D S z L w h 练习∙反馈 13.细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。 (1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是 　　　　　　　　。  (2)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白，能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞，导致细胞外的pH　　　　；此过程中，H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是 　　　　　　　　 　　　　　。  选择透过性 下降 空间结构(自身构象)发生改变 S z L w h 练习∙反馈 13.细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。 (3)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是　　　　　　　　　　　。 植物根细胞吸收磷酸盐为主动运输，主动运输需要细胞呼吸供能，而温度降低会导致呼吸酶的活性降低，进而降低细胞呼吸速率，最终降低了磷酸盐的吸收速率 S z L w h 练习∙反馈 14.人鼠细胞融合实验是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白，一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。如图是相关实验记录，据此不能得到的结论是(　　) A.当温度增加到15 ℃以上时，膜的流动性 发生变化 B.该实验证明膜蛋白能够在膜表面运动 C.温度对膜蛋白的扩散有影响 D.图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体 越多 D S z L w h 谢谢观看! S z L w h 珠珠的电脑 (珠) - $$