3.1细胞膜的结构和功能（图文知识清单）生物人教版必修1

第1节细胞膜的结构和功能-知识清单 核心知识点01细胞膜的三大功能 1.将细胞与外界环境分隔开 细胞内部对细胞：保障细胞内部环境相对稳定，使细胞成 环境相对 为相对独立的系统。 稳定 进化层面：膜的出现是生命起源的关键阶段，诞 生了原始细胞。 2.控制物质进出细胞 0,000 体现细胞膜的功能特性一选择透过性， 该功能 兼具普遍性和相对性。 3.进行细胞间的信息交流（三种核心方式） 信息交流方式 具体实例 化学物质间接交流 激素通过血液运输，将信息 传递给靶细胞 细胞膜直接接触 精子和卵细胞之间的识别与 结合 细胞间形成通道 高等植物细胞通过胞间连丝 完成信息交流 【教材深挖：染色排除法鉴别细胞死活】 科研中常用台盼蓝染液鉴别死细胞和活细胞：活动 物细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝无法进入， 细胞不着色；死细胞的细胞膜丧失选择透过性，台 盼蓝可进入并将细胞染成蓝色。 第1节细胞膜成分和结构的探索历程-知识清单 核心知识点02细胞膜成分和结构的探索历程 一、 细胞膜成分的探索过程 实验依据：植物细胞通透性 得出结论：细胞膜的主 实验，溶于脂质的物质更容 要组成成分中含有脂质 1895年 易易穿过细胞膜 欧文顿 脂物Q O水泩 实验依据：化学分析哺乳动 得出结论：动物细胞膜 物成熟红细胞的细胞膜 的脂质包括磷脂和胆固 20世纪初 磷脂（大量） 醇，其中磷脂含量最多 胆固醇 实验依据：提取红细胞脂质 得出结论：细胞膜中的 1925年 铺成单分子层，面积为红细 磷脂分子必然排列为连 戈特和 胞表面积的2倍 续的两层 格伦德尔 Area 2 Area 1 =2X Area 2 实验依据：细胞表面张力明 得出结论： 细胞膜除脂 1935年 显低于油-水界面的表面张 质分子外，可能还附着 丹尼利和 力 有蛋白质 戴维森 【特别提醒】提取红细胞脂质铺 成单分子层面积=红细胞表面积x2, 这是细胞膜为双层磷脂分子的关 键证据。 第1节细胞膜的结构与成分-知识清单 二、细胞膜结构的探索历程 ·静态三层结构模型（1959罗伯特森) 提出依据：电镜下观察到细胞膜呈现“暗 暗 蛋白质 脂质 一亮一暗”的三层结构。 暗 蛋白质 - 模型假说：所有细胞膜都由蛋白质一脂质一蛋白质 三层结构构成，属于静态的统一结构。 - 局限性：无法解释细胞生长、变形虫变形运动等生命现象。【特别 提醒：静态模型无法体现膜的流动性。】 ● 动态模型的提出（1970) 通过荧光染料标记的小鼠细胞与人细胞 融合实验，证明细胞膜具有流动性。 人细胞小鼠细胞 糖类 ●流动镶嵌模型（1972辛格&尼科尔森) 通过新的观察和实验证据，提出了被广 蛋 泛认可的流动镶嵌模型。 质 胆固醇 磷脂双分子层 蛋白质 三、细胞膜的成分及与功能的关系 糖类 。主要成分及占比 (2%-10%) -脂质：约50%（主要为磷脂，少量胆固醇) 脂质 -蛋白质：约40%（与细胞膜功能密切相关） 蛋白质 (50%) (40%) -糖类：2%~10% ·成分与功能的关联 - 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类 和数量越多。【易错辨析：蛋白质是膜 功能的主要承担者。】 功能简单 功能复杂 核心知识点03 流动镶嵌模型的基本内容一知识清单 糖类分子 蛋包链 磷脂双分子层 蛋白质分子 磷脂双分子层 蛋包链 1.流动镶嵌模型的结构组成 磷脂双分子层（基本支架，具有屏障作用； 磷脂分子可侧向自由移动) 蛋白质分子（三种位置：镶在表面、嵌入、 贯穿；大多数可运动) 糖类分子（糖被）（仅分布在膜外表面；与 9 细胞识别、信息传递相关) 【重要提醒】 (1)细胞膜上并非所有蛋白质都可以运动， 例如与细胞内骨架纤维结合的蛋白质通常 不具有流动性。 (2)细胞膜具有不对称性，原因是蛋白质分 子和磷脂分子在细胞膜上的分布不均匀。 ©资深生物学老师笔记 【知识清单】第2节 细胞膜两大特性与拓展 细胞膜的两大特性 特性类型 具体内容 原因：构成膜的磷脂分子可侧向自由移 动，大多数蛋白质分子也能运动； 结构特点： 实例：质壁分离、变形虫运动、胞吞胞 7流动性 吐、白细胞吞噬作用等； 【特别提醒】流动性 影响因素：一定范围内温度升高，膜的流 是生命活动的表现， 与膜成分的运动相关。 动速度加快 白细胞吞噬 表现：只有被细胞选择的物质才能通过 0△ △□ 功能特征： 细胞膜，不被选择的物质一般无法通过； 选择透过性 原因：细胞膜上蛋白质的种类和数量决 定了膜的选择透过性个易错辨析】决定选择透过性的 根本是基因，直接原因是蛋白质。 蛋白质决定通透性 两者联系 细胞膜的流动性是其表现选择透过性的结构基础 拓展补充 空气-水界面 1.磷脂分子的特性与分布 ·磷脂分子由亲水头部和疏水尾部组成。 亲水头 在空气-水界面：磷脂分子头部朝向水， 空气-水界面 尾部朝向空气。 疏水尾 细胞内外均为水环境：细胞膜中磷脂分子排列 为双层，头部朝向两侧的水环境，尾部聚集在 细胞膜双层 膜的内部。 【特别提醒】疏水尾部聚集在膜 内部，形成疏水屏障。 2.哺乳动物成熟红细胞的特殊用途 ·。特点：无细胞核和众多细胞器，是提取纯净细胞 胞膜的理想实验材料。 血影：将哺乳动物成熟红细胞置于低渗溶液中 细胞吸水膨胀破裂，释放内容物后留下的细胞膜 血影 结构，可用于研究细胞膜的成分和功能。 【易错辨析】血影并非完整的红 细胞，仅保留细胞膜结构。 高中生物知识卡片：细胞膜的拓展与应用一知识清单 01细胞膜成分的验证 原理：化学试剂显色反应。 ①脂质+苏丹Ⅲ染液→橘黄色（显微观察）。 ②蛋白质+双缩脲试剂→紫色。 脂质检测蛋白质检测 02细胞膜功能的验证 2.1验证控制物质进出 (1)染色剂法：植物（红墨水）/动物（台盼蓝）。 结论：活细胞不被染色（膜完整），死细胞被染色。活（台盼蓝拒染）死（台盼蓝进入） (2)色素透出法：新鲜花瓣。清水→不变色； 加热水→变色（高温破坏膜选择透过性）。 2.2验证细胞间信息交流 实例：精子和卵细胞识别结合。 证明膜具信息交流功能。 03脂质体在药物运输中的应用 脂溶药 概念：人工脂双层膜，药物载体。 原理：双层内疏水区包裹脂溶性药物； 水溶药 内部水环境包裹水溶性药物。 糖蛋白 机制：与细胞膜融合或通过表面糖蛋白精准靶向识别。 思考与辨析 Q1:判断膜内外侧？ A:有糖蛋白/糖脂的一侧为外侧。 Q2:肝细胞磷脂铺单层面积是细胞表面积2倍吗？ A:不会，远大于2倍。 ☆【特别提醒】肝细胞除细胞膜外，还有核膜和多种具膜细胞器（如线粒 体、内质网等)，这些膜结构也含有大量磷脂分子。