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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
细胞膜将细胞与外界环境分隔开，使细胞成为 系统，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 可以到细胞外。
（3）细胞 的物质或是 的物质不容易进入细胞。
3．进行细胞间的信息交流
（1）细胞分泌的 随着血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的结合，将信息传递给 。
（2）精子和卵细胞的结合，是两个相邻细胞的 直接接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。
（3）植物细胞的 也有信息交流的作用。
（二）对细胞膜结构的探索
时间(人物) 实验依据 结论或假说
19世纪末欧文顿 对植物细胞进行通透性实验，发现可以溶于______的物质更容易通过细胞膜 膜是由________组成的
20世纪初 对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析 膜的主要成分是________和__________
1925年荷兰科学家 从红细胞中提取的脂质铺成单分子层，其面积是红细胞表面积的____倍 膜中的脂质分子必然排列为____________
1935年英国丹尼利和戴维森 发现细胞的表面张力明显 于油-水界面的表面张力 膜除含脂质外，可能还附有
1959年罗伯特森 电子显微镜下看到细胞膜清晰的__________三层结构 所有的生物膜都由______—______—_____三层结构构成，是______的统一结构
1970年 ________标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 细胞膜具有________________
1972年辛格和尼科尔森 新的观察和实验证据 提出为大多数人所接受的 __________模型
（三）流动镶嵌模型的基本内容
一、结构模型
图中的a
名称： 。
地位：细胞膜的基本支架。
特点：具有 。
图中的b
名称： 。
位置：镶在磷脂双分子层的表面；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。
图中的c
名称： 。
位置：细胞膜的外表面。
作用： 等。
二、结构特点：具有一定的 。
三、细胞膜的外表面还有糖类分子，它和蛋白质分子结合形成的糖蛋白，或与脂质结合形成的糖脂，这些糖类分子叫作 。糖被在细胞生命活动中具有重要的功能。例如，糖被与细胞表面的识别、细胞间的 等功能有密切关系。
【巩固训练】
1.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
2.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
3.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
4.下列关于细胞膜的叙述，正确的是( )
A.动物细胞的边界是细胞膜，植物细胞的边界是细胞壁
B.不同功能的细胞，其细胞膜上蛋白质的种类和数量不同
C.细胞膜成分中除了脂质和蛋白质外，可能还含有核酸
D.细胞膜上的受体蛋白是细胞间进行信息交流所必需的
5.细胞膜作为系统的边界，下列关于细胞膜的成分和功能的说法中，不正确的是( )
A.主要成分是脂质和蛋白质，脂质中还含有少量胆固醇
B.作为系统的边界，维持细胞内环境的相对稳定
C.精子和卵细胞之间的识别与结合是通过细胞膜来实现的
D.不同功能的细胞，其细胞膜上蛋白质的种类和数量相同
6.下列对图示的相关叙述或分析不正确的是( )
A.图中甲分泌a反映了细胞膜具有信息交流的功能
B.图中乙细胞表示靶细胞
C.图中a表示信号分子（如激素）
D.图中b表示细胞膜上的受体，是细胞间信息交流所必需的结构
7.下图是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。图中①②表示需要运载的药物，下列有关说法错误的是( )
A.能在水中结晶的药物应该放在②位置
B.脂质体到达细胞后，药物进入细胞的过程体现了膜的流动性
C.脂质体的形成与磷脂分子在结构上有亲水性头部和疏水性尾部有关
D.若要实现药物的定向运输可利用糖蛋白的识别作用
8.下图为某同学绘制的细胞膜的结构模型图。据图分析，下列说法错误的是( )
A.图中1为磷脂双分子层，构成膜的基本支架，其头部亲水，故水溶性分子可以自由通过
B.由图中的4结构可以判断A侧为细胞膜的外侧
C.图中的4结构与细胞间的信息交流有关
D.图中的2，3等蛋白质分子大多也是可以运动的
9.科学家对于细胞膜成分和结构的探索经历了漫长的历程，在这个过程中科学家们经历了无数次提出假说和科学验证的过程。下列说法错误的是( )
A.科学家在制备纯净细胞膜的过程中，利用哺乳动物的成熟红细胞是因为其没有细胞核和各类复杂的细胞器
B.在证明细胞膜中的磷脂分子为两层的实验中利用了磷脂分子头部的疏水性
C.罗伯特森所描述的细胞膜的静态统一结构模型不能很好的解释细胞的生长等问题
D.科学家利用荧光标记技术证明了细胞膜具有流动性
10.下列有关细胞膜的叙述，错误的是( )
A.真核生物与原核生物的细胞膜成分相差很小
B.细胞膜是动物、植物及微生物细胞的边界
C.鸡血红细胞可以代替猪血红细胞来制备纯净的细胞膜
D.酵母菌无氧呼吸产生的酒精排出细胞不需要与细胞膜上的转运蛋白结合
参考答案
1.答案：B
2.答案：D
3.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。
4.答案：B
解析：B、蛋白质是生命活动的主要承担者,因此,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,即不同功能的细胞,其细胞膜上蛋白质分子的种类和数量不同,B正确。
5.答案：D
解析：蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,功能越复杂的细胞膜上蛋白质的种类和数量越多,D错误。
6.答案：D
解析：A、图中甲分泌a反映了细胞膜具有信息交流的功能，A正确；
B、a可能表示某种信号分子，图中甲表示分泌细胞，该细胞分泌产生a物质通过体液的运输作用于乙细胞，因此图中乙细胞表示靶细胞，B正确；
C、图为细胞间信息交流的一种方式，甲细胞产生分泌某种物质a经体液运输到细胞乙，与细胞乙上b结合，将信息传到细胞乙，C正确；
D、细胞表面的受体不是细胞间信息交流所必需的结构，如高等植物相邻的细胞之间可以形成胞间连丝进行细胞之间的信息交流，不需细胞膜上的受体，D错误。
故选D。
7.答案：A
解析：A、脂质体的形成与磷脂双分子层在结构上具有亲水的头部和疏水的尾部有关，图中的脂质体有两层磷脂分子构成，药物①所在场所是亲水的，因此能在水中结晶的药物应该放在位置①中，A错误;
B、脂质体到达细胞后，药物可通过胞吞作用进入细胞内发挥作用，胞吞过程体现了膜的流动性，B正确;
C、脂质体的形成与磷脂双分子层在结构上的双亲性有关，即具有亲水的头部和疏水的尾部，C正确;
D、若要实现药物的定向运输，可利用糖蛋白的识别功能，使脂质体与特定的细胞起作用，D正确。
8.答案：A
解析：A、1表示磷脂双分子层，构成膜的基本支架，两层磷脂分子的亲水端排列在外侧，内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，A错误;
B、4表示糖被，位于膜外侧，可以判断A侧为细胞膜的外侧，B正确;
C、4为糖被，与细胞的识别、信息传递有关，C正确;
D、2表示通道蛋白，3表示蛋白质，细胞膜上的蛋白质分子大多是可以运动的，D正确。
9.答案：B
解析：A、哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核和各类复杂的细胞器，可以避免核膜和细胞器膜对提取细胞膜的影响，A正确;
B、磷脂分子头部具有亲水性，B错误;
C、细胞的生长意味着体积增大，细胞膜变大，若细胞膜为静态统一结构，则无法实现细胞生长，因此罗伯特森所描述的细胞膜的静态统一结构模型不能很好的解释细胞的生长等问题，C正确;
D、科学家利用不同颜色的荧光标记人细胞和小鼠细胞膜上的蛋白质，通过二者膜融合过程，最终证明了细胞膜具有流动性，D正确。
10.答案：C
解析：A、真核生物与原核生物的细胞膜成分相似，A正确;B、动物、植物及某些微生物细胞的边界都是细胞膜，B正确;C、鸡为鸟类，鸡血红细胞含有细胞核，具膜细胞器，不适宜制备纯净的细胞膜，C错误;D、酒精排出细胞是自由扩散，不需要与细胞膜上的转运蛋白结合，D正确。

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