3.1细胞膜的结构和功能知识清单2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学知识清单系统梳理细胞膜的结构和功能知识体系。从细胞膜作为细胞边界的功能切入，明确分隔、控制物质进出、信息交流三大功能，再通过欧文顿等实验的成分探究历程，过渡到流动镶嵌模型的结构解析，最终关联结构特性与功能特性。 知识链路以“功能-成分-结构-特性”逻辑清晰呈现，突出结构与功能观的生命观念，通过实验证据培养科学思维。含答题规范、易错点提示及模型构建，帮助学生理解选择透过性和流动性，体现学科特色的探究学习方法。

第3章 细胞的基本结构 3.1 细胞膜的结构和功能 细胞的边界是细胞膜。（而不是细胞壁，因为细胞壁是全透性的） 植物细胞的主要成分是纤维素和果胶，另外还有少量的蛋白质。 【答题规范】用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，死细胞会被染色的原因是细胞死亡后细胞膜失去了选择透过性。 一、细胞膜的功能 1.★细胞膜的功能： ①将细胞与外界环境分隔开 ②控制物质进出细胞 (如用台盼蓝染液鉴定细胞是否死亡，这种控制作用是相对的不是绝对的，对应细胞的功能特性：选择透过性) ③进行细胞间的信息交流(如精、卵识别并结合) 注意：病毒通过识别宿主细胞膜上的受体进入细胞，体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的作用---错。原因：病毒不具有细胞结构。 2. 细胞间的三种信息交流：通过化学物质（例如激素、神经递质等）的传递、接触传递、通道传递。 注意：高等植物细胞之间的胞间连丝既可进行细胞间的信息交流，也可进行细胞间的物质交换（如C4植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞胞间连丝比较发达） 3.★细胞间进行信息交流一定需要受体参与，但受体不一定都位于细胞膜上。 受体的本质：蛋白质或糖蛋白 4.在多细胞生物体内，各个细胞之间功能协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换，也依赖于信息的交流，这种交流大多与细胞膜的结构有关。 二、细胞膜成分探究历程 1.★欧文顿研究植物细胞的通透性，结论为细胞膜是由脂质组成的。注意：脂质不能说成磷脂。 2.利用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜的原因：因其无细胞壁细胞容易吸水涨破，无细胞核和各种细胞器没有其他生物膜的干扰。（此外也可利用支原体制备细胞膜） 3.荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，测得单分子层面积为细胞表面积的2倍。 结论是：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 4.S1表示从细胞中提取脂质铺成单分子层的面积，S2表示细胞膜表面积。规律： ①S1=2S2，如原核细胞、哺乳动物成熟红细胞； ②S1>2S2，为有细胞器膜、核膜的细胞，如人的口腔上皮细胞、蛙的红细胞等部分真核细胞。 磷脂分子的“头部”朝向细胞膜内外两侧的原因：磷脂分子的“头部”是亲水的，“尾部”是疏水的，而细胞膜内外两侧都是水环境。所以细胞膜中磷脂分子的“头部”朝向膜内外两侧。 在细胞膜中磷脂双分子层分子中磷脂的含量不同。 5.真核细胞的细胞核的核膜上有核孔，是不连续的，若将核膜中的磷脂分子提取出来铺成单层的面积.S1小于二倍的核膜面积2S2。 6.★英国丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。推测细胞膜可能附有蛋白质。 三、对细胞膜结构的探究 1.★细胞膜成分是脂质、蛋白质、糖类。 主要成分是脂质和蛋白质。 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇(动物），最丰富的是磷脂(化学组成：甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物, 元素组成C、H、0、P甚至N） 细胞膜功能的复杂程度与蛋白质的种类和数量有关。 2.★罗伯特森在电镜（电子透射显微镜）下看到暗—亮— 喑的三层结构（此结果正确），暗指蛋白质，亮指脂质，为静态结构（此结论不正确）。 3..★人鼠细胞融合实验技术（先融合后标记）为荧光标记法（而不是同位素标记），标记的 是膜蛋白。该实验及其他相关实验表明细胞膜具有流动性。 【答题规范】如果人鼠细胞融合实验在20℃条件下进行，则两种表面抗原均匀分布的时间将大大延长，这说明随着环境温度的降低，蛋白质分子和磷脂分子的运动速率减慢， 若在两个细胞融合成一个细胞后，将融合细胞置于0℃条件下保持40分钟，则融合细胞仍是一半膜发绿色荧光，另一半膜发红色荧光。这说明细胞膜的流动性受温度影响。 4.细胞膜结构模型探索过程的科学方法—提出假说。 5.★辛格和尼克尔森提出的流动镶嵌模型：细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，蛋白质镶、嵌、贯穿于磷脂双分子层。磷脂分子可以侧向自由移动，大多数蛋白质分子是可以运动的（例如：与细胞骨架相连的膜蛋白不能运动）。 6.与细胞识别有关的结构是受体，化学本质多为糖蛋白。 判断细胞膜外侧的依据：根据有无糖蛋白，糖蛋白位于细胞膜外侧。 7.★细胞膜外表面的糖类分子叫做糖被。作用：与细胞表面的识别、细胞间的信息传递有关。 细胞膜外表面的糖类分子与脂质结合形成糖脂，有些糖脂可与细胞间的信息交流有关，因为有些受体的本质为糖脂。 8.★细胞膜的功能特性:选择透过性， ★结构特性:具有一定的流动性( 原因是磷脂和大多数蛋白质可以运动)。向细胞内注射物质后，细胞膜上不会留下孔洞。 模拟细胞膜的控制物质进出细胞的功能来对海水进行淡化，体现了细胞膜的选择透过性。 9.由双层磷脂分子构成的脂质体，两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性药物能稳定的包裹在其中；脂质体的内部是水环境，能在水中结晶的药物可稳定地包裹其中。在脂质体膜上加入适量的胆固醇，可以调节脂质体膜地流动性。 10. 总结： 生物大分子/单体的骨架：碳链 生物膜的基本支架：磷脂双分子层 细胞骨架：蛋白质纤维 学科网（北京）股份有限公司 $