内容正文:
1-4-1 细胞膜的结构和功能
1.概述细胞都由细胞膜包裹,细胞膜将细胞与外界环境分隔开,能控制物质进出细胞,并参与细胞间的信息交流。
2027届高三生物第1轮复习
高考卷很喜欢考细胞膜的功能(特别是信息交流)
和对应结构,考题有时会涉及课本小字部分和课后题
1.细胞膜的成分
细胞膜
_____(约50%)
_____
构成膜的_________
_____
动物细胞膜具有
_____(约40%)
与膜功能密切相关
如:各种______、_____、_____等。
_____(约2%-10%)
如细胞膜____侧有糖蛋白,具有_____、保护、润滑等作用。糖脂等。
脂质
磷脂
基本支架
胆固醇
蛋白质
载体
受体
酶
糖类
不同细胞的细胞膜的主要差异是?
同一个体的不同细胞其细胞膜组成一样吗?
细胞膜与细胞器膜的不同主要表现在哪里?
外
识别
四种常考的膜蛋白及其功能
(1)受体蛋白:
(2)膜转运蛋白:
(3)具有催化作用的酶:
(4)识别蛋白:
信号分子(如激素、细胞因子、神经递质)的受体蛋白。
膜上用于协助扩散的通道蛋白和用于主动运输的载体蛋白。
如好氧细菌细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶,此外,细胞膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解,用于主动运输等)。
用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精子和卵细胞间的识别,免疫细胞对抗原的特异性识别等)。
2.对细胞膜结构的探索
(1)在19世纪末:
欧文顿植物细胞通透性实验证明:膜是由脂质组成的
(2)在20世纪初,科学家从_____________________________中分离出细胞膜
发现细胞膜主要由_____________________(50%)和________(40%)组成。
还有少量的___________(2-10%)。
脂质(磷脂和胆固醇)
蛋白质
糖类
[疑问] 为什么选用哺乳动物成熟红细胞(鸡的红细胞?蛙的红细胞?)
① 哺乳动物-成熟红细胞无细胞核和众多细胞器
② 动物细胞没有细胞壁
③ 材料易取
哺乳动物成熟的红细胞
2.对细胞膜结构的探索
(3)在1925年,荷兰科学家_____________________用_______提取红细胞中的脂质,在空气——水界面铺展开成______________________。
磷脂单层平铺面积是
红细胞表面积的2倍
戈特和格伦德尔
丙酮
磷脂分子单分子层
2.对细胞膜结构的探索
磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子,
磷酸“头”部是亲水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。
疏水尾部
亲水头部
磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层
[小整理]
① 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___________(”大于“、”小于“、”等于“)2S。
等于 !
② 用除哺乳动物成熟红细胞外的其他真核细胞做上述实验,若细胞表面积为S,则磷脂单分子层的表面积_______(”大于“、”小于“、”等于“)2S。
大于 !
[典例] 将一个细胞中所有的磷脂分子全部抽提出来,并将它在空气和水的界面上铺成单分子层。结果发现这个单分子层的表面积相当于原细胞膜面积的2倍,该细胞很可能是( )
A.酵母细胞 B.乳酸杆菌细胞
C.人体肝细胞 D.分生组织细胞
B
课本P46
脂溶性药物
水溶性药物结晶
可与细胞膜相融合,
也可以胞吞的方式进入细胞
(3)如何将药物运送到特定的细胞发挥作用?
可以脂质体表面结合相应的抗体或激素,以识别特定的细胞。
1)脂质体的“膜”结构与细胞膜均以__________________作为基本支架。
2)“隐形脂质体”在运送药物的过程中,能避免被白细胞识别和清除,原因可能是________________________________________________。
脂质体膜上镶嵌的抗体能够_____________________________________,从而将药物定向运送到癌细胞,从而杀死癌细胞。
3)脂质体既可以用于运载脂溶性药物,也可以用于运载水溶性药物。图中所运载的水溶性药物为_________(药物A、药物B)。
脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白
药物A
磷脂双分子层
[课本P46变式] 分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成充满液体的球状小泡,称为脂质体。研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层,并镶嵌上相应的抗体,制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”(如图)。目前这种“隐形脂质体”已在癌症治疗中得到应用。
特异性识别癌细胞 (表面的抗原)
[变式] 乳脂的主要成分是甘油三酯,乳脂在合成后通过类似囊泡的乳脂球进行胞内的运输,通过电镜观察,发现乳脂球是由三层磷脂分子包裹乳脂构成的,请在下面选项中选出这三层磷脂分子正确的排布方式______________
暗-亮-暗
蛋白质-脂质
-蛋白质
静
态
小鼠
人
流动镶嵌
2.对细胞膜结构的探索
为什么要强调37℃
这是人和鼠细胞的适宜温度
3.流动镶嵌模型
磷脂双分子层
基本支架
蛋白质:或镶在脂双层的表面,或嵌插在其内部,或贯穿整个磷脂双分子层,表现出分布的不对称性。
糖蛋白:构成糖被,分布于细胞膜外。
膜功能的行使者,决定膜功能复杂程度。
识别、保护、润滑
糖类作用:
与蛋白质构成糖蛋白
与脂类构成糖脂
以上两者统称糖被
起到膜表面识别和信息传递的作用
4.流动镶嵌模型
(1)基本支架:
(2)结构特点:
(3)功能特点:
变形虫、吞噬细胞、胞吞胞吐、细胞生长、细胞分裂、精卵结合、质壁分离等
磷脂双分子层
具有一定的流动性
具有选择透过性
实例:
应用:
动物细胞融合、体外受精等
体现:
验证:
跨膜运输
染色剂进入实验、色素透出实验
3.细胞膜的功能(一字不落地背下来!)
(3)进行细胞间的信息交流。
(1)将细胞与________分隔开,保障细胞内部环境的相对稳定。
外界环境
(2)控制物质进出细胞。
被动运输:自由扩散、协助扩散
主动运输
胞吞、胞吐
科研上鉴别死细胞和活细胞,常用“染色排除法”。例如,用台盼蓝染色,其原理是什么?
哪些细胞的信息交流类型属于图1、2、3类型
图1:物质传递,如激素、神经递质
图2:接触传递,如精、卵的识别与结合
图3:通道传递,如高等植物细胞间胞间连丝
拓展:不同生理状态的细胞膜成分和功能
① 癌变细胞
膜上糖蛋白减少,黏着性下降,易扩散
膜成分改变(甲胎蛋白和癌胚抗原可作为癌变指标)
② 衰老细胞
膜通透性改变,物质运输功能下降
③ 代谢旺盛的细胞
运输功能增强
膜上载体蛋白的种类和数量增多
[2024贵州卷] 将台盼蓝染液注入健康家兔的血管,一段时间后,取不同器官制作切片观察,发现肝和淋巴结等被染成蓝色,而脑和骨骼肌等未被染色。下列叙述错误的是( )
A. 实验结果说明,不同器官中毛细血管通透性有差异
B. 脑和骨骼肌等未被染色,是因为细胞膜能控制物质进出
C. 肝、淋巴结等被染成蓝色,说明台盼蓝染液进入了细胞
D. 靶向治疗时,需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性
C
[必修一P53细节] 用透析型人工肾代替病变的肾脏。
体现了细胞膜的________________。
选择透过性
补充:细胞壁不是细胞的边界!
1. 成分:植物:________和________;
合成时期:___________;
与___________(细胞结构)密切相关。
2. 功能:_____________。
3. 特性:_________。
纤维素
果胶
分裂末期
高尔基体
支持、保护
全透性
(质壁分离可体现该特点)
作业:
《一轮复习》P38-42,
P46-第1、2、3、4、5、11题
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