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3.1细胞膜的结构和功能学案
【预习新知】
（一）细胞膜的功能
1、将细胞与外界环境分隔开
的出现是生命起源过程中至关重要的阶段，它将生命物质与 分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统。细胞膜保障了 的相对稳定
2、控制物质进出细胞
（1）细胞需要的 可以进入细胞。
（2）细胞合成的 和 等可以到细胞外，细胞排出的 也要排到细胞外。
（3）对细胞 的物质有可能进入细胞；有些 、 也能侵入细胞，使生物体患病。
3、进行细胞间的信息交流
在多细胞生物体内，各个细胞都不是孤立存在的,它们之间必须保持功能的协调，才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于 的交换，也有赖于 的交流。细胞间 的方式多种多样。
（1）通过血液的运输作用来完成的间接交流，如胰岛素。
内分泌细胞 血管靶细胞受体靶细胞。
（2）相邻两个细胞的 直接接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，如精子和卵细胞之间的识别和结合。
（3）相邻细胞之间形成 ，如高等植物细胞之间通过 相互连接，进行细胞间的信息交流。
（二）对细胞膜结构的探索
一、对细胞膜成分的探索
1.时间：1895年。
科学家：欧文顿。
实验依据：对植物细胞进行通透性实验，发现溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜，不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。
结论：细胞膜是由 组成的。
2.研究材料：动物的卵细胞、红细胞、神经细胞
实验依据：分离出哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析
结论： 。
3.时间：1925年。
科学家：荷兰戈特和格伦德尔。
实验依据：用丙酮提取人的红细胞中的脂质，在空气—水界面铺成单分子层，其面积为红细胞表面积的2倍。
结论： 。
4.时间：1935年。
科学家：英国丹尼利和戴维森。
实验依据：研究细胞膜的张力，发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力；油脂吸附蛋白质会使表面张力降低。
结论：细胞膜除含有脂质分子外，还含有 。
二、细胞膜的成分
(1)细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的 。在组成细胞膜的脂质中， 最丰富，此外还有少量的 。
(2) 在细胞膜行使功能方面起重要作用，功能越复杂的细胞膜， 的种类与数量就越多。
三、对细胞膜结构的探索
1.时间：1959年。
科学家：罗 。
依据：电镜下看到了细胞膜清晰的 的三层结构。
模型假说：所有的细胞膜都由 三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是
，两边的暗层是 。
不足：细胞膜为 结构，细胞膜功能将难以实现，无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动。
2.时间：1970年。
方法：荧光标记法。
结果：构成细胞膜的蛋白质分子是可以 的。
结论：细胞膜具有 。
3.时间：1972年。
科学家：辛格和尼科尔森。
模型名称： 。
（三）流动镶嵌模型的基本内容
一、结构
图中a
名称：磷脂双分子层
作用：膜的基本支架
特点：具有_______
图中b
名称：_______分子
位置：镶在磷脂双分子层表面；部分或全部嵌入磷脂双分子层中；贯穿于整个磷脂双分子层
特点：大多数蛋白质分子是_______的
图中c
名称：糖蛋白
位置：细胞膜的外表面
作用：保护、润滑和细胞识别等
二、细胞膜的结构特点：_______。
三、细胞膜的功能特性：______________。
【巩固训练】
1.人体的白细胞吞噬入侵的病原体是机体自我保护方式之一。这一吞噬过程依赖于细胞膜的( )
A.保护作用 B.流动性 C.隔离作用 D.半透性
2.有关细胞膜的下列叙述，正确的是( )
A.细胞膜中磷脂分子支架是静止的，而蛋白质分子是可以运动的
B.不能溶于脂质的物质比可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜
C.功能越复杂的细胞膜，蛋白质含量越多，但种类越少
D.细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解破坏
3.细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用，下列相关叙述不正确的是( )
A. 细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用
B. 细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性
C. 细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异
D. 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子是静止的
4.人成熟红细胞可应用于递送药物。将红细胞置于—定浓度的溶液(甲)中，使其膜上出现孔洞，药物通过孔洞进入细胞后，再转移至等渗溶液中，膜表面孔洞闭合，将药物包载在细胞内，再运送至靶细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.包载药物的方法利用了细胞膜的流动性
B.甲溶液的渗透压应该略低于红细胞的细胞内液
C.包载入的药物必须具有脂溶性的特点
D.在临床使用时要进行严格的血型匹配
5.苋菜叶片在清水中浸泡一段时间后，水中没有出现红色物质，但当叶片转移到10%的盐酸溶液中浸泡一段时间后，溶液迅速变红。这一现象最可能的原因是( )
A.清水增强了细胞膜的稳定性，防止了红色物质的泄露
B.盐酸溶液破坏了细胞膜的结构，使红色物质释放到溶液中
C.10%的盐酸溶液中的高盐浓度促进了红色物质的合成
D.盐酸溶液中的高渗透压使细胞发生质壁分离，红色物质释放
6.某研究小组在冰冻蚀刻实验中观察到的某动物细胞膜断裂面如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该图是光学显微镜下观察到的结构 B.细胞膜的内外两侧结构具有对称性
C.磷脂分子是构成细胞膜的基本支架 D.①侧是细胞膜朝向细胞溶胶的一侧
7.如图为“细胞膜流动镶嵌模型”的结构示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.物质③的头部具有疏水性，尾部具有亲水性
B.细胞膜功能的复杂程度与②的种类和含量有关
C.④所在的一侧是细胞膜内侧
D.①是构成细胞膜的基本支架，③具有流动性，②都不能运动
8.下列关于细胞膜功能的叙述，正确的是( )
A.控制物质进出细胞的是细胞膜中的磷脂分子，与蛋白质无关
B.细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定
C.细胞膜控制物质进出的作用是绝对的
D.精子和卵细胞之间的相互识别不依赖于细胞膜上的蛋白质
9.下列关于细胞膜的叙述，错误的是( )
A.细胞膜是一种动态的、不对称的结构
B.细胞膜上的糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关
C.罗伯特森在电镜下看到的细胞膜呈暗一亮一暗的三层结构
D.荧光蛋白标记的人一鼠细胞融合实验中，不同温度下荧光染料分布均匀所需时间相同
10.细胞膜是系统的边界，对细胞的生命活动具有重要作用。下列对细胞膜功能的理解正确的是( )
A.动物细胞的细胞膜将细胞与外界环境分隔开，而植物细胞的细胞壁将细胞与外界环境分隔开
B.细胞膜可以控制物质进出细胞，细胞不需要的物质不能进入细胞
C.细胞间的信息交流都依靠细胞膜上的受体
D.细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定
参考答案
1.答案：B
2.答案：D
解析：D、细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,因此既可以被溶解脂质的溶剂溶解,也会被蛋白酶分解破坏,D正确。
故选D。
3.答案：D
解析：A.细胞膜上的糖蛋白质（糖被）与细胞表面的识别作用密切相关，A正确； B.细胞膜的功能特性是具有选择透过性，B正确；C.蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，蛋白质的种类、数目不同其功能的复杂程度不同，细胞膜内外两侧的功能有差异，膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异，C正确； D.有些载体蛋白是贯穿整个细胞膜的，而不只是镶嵌在内外表面，D错误。
故选：D。
4.答案：C
解析：包载药物过程利用了细胞膜的流动性特点，A正确；红细胞置于甲溶液中吸水出现孔洞，因而甲溶液渗透压小于红细胞的细胞内液，B正确；药物直接通过孔洞进入细胞内，可以不具备脂溶性特点，C错误；为避免免疫排斥反应，输送红细胞时需要进行严格的血型匹配，D正确。
5.答案：B
解析：A、植物细胞在清水中会发生吸水的现象，但植物细胞有细胞壁，不会出现细胞膜破裂情况，故清水中红色物质没有渗出，A错误;
BD、细胞膜的成分主要是磷脂和蛋白质，盐酸可导致蛋白质变性进而破坏细胞膜的结构，导致红色物质释放到溶液中，并非由于渗透压高而发生了质壁分离，B正确、D错误;
C、盐酸破坏细胞膜的结构不会促进物质合成，C错误。
6.答案：C
解析：A、该图是电子显微镜下观察到的结构，A错误;
B、细胞膜中的蛋白质以嵌入、镶在和贯穿三种方式存在于磷脂双分子层中，因此细胞膜内外两侧结构具有不对称性，B错误;
C、磷脂以磷脂双分子层的形式构成细胞膜的基本支架，C正确;
D、①侧含有糖蛋白，是细胞膜朝向膜外的一侧，D错误。
7.答案：B
解析：A、③是磷脂分子，头部具有亲水性，尾部具有疏水性，A错误；
B、②是蛋白质，细胞膜功能的复杂程度与②的种类和含量有关，一般而言，细胞膜的功能越复杂，其上蛋白质的种类和数量越多，B正确；
C、④为糖链，位于细胞膜的外侧，C错误；
D、①是磷脂双分子层，是构成细胞膜的基本支架，③是磷脂分子，具有流动性，②为蛋白质，大部分蛋白质可以运动，D错误。
故选B。
8.答案：B
9.答案：D
10.答案：D
解析：A、动植物细胞的边界都是细胞膜,植物细胞的细胞壁是全透性的,不能算做边界,A错误;B、细胞膜控制物质进出的能力是相对的,对细胞有害的物质有时也能进入细胞,B错误;C、细胞膜上的受体并不是细胞间信息交流必须的结构,如植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流,C错误;D、细胞膜将细胞与外界环境分隔开,保证了细胞内部环境的相对稳定,D正确。故选D。

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