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(共42张PPT)
第5讲　细胞膜的结构与功能
素养目标
考点一 细胞膜的功能
夯实基础 精研教材
1.细胞膜的三大
主要功能
外界环境
控制物质进出细胞
激素、神经递质
接触
细胞间通道
2.细胞膜的功能特点
选择透过
种类和数量
教材深挖
(必修1 P40问题探讨)台盼蓝染液不能将活细胞染色,但可以使死细胞染色的原因是活细胞的细胞膜　　　　　　　,细胞不需要的物质,不易通过细胞膜,因此　　　　　 　　　　　　;死细胞的细胞膜失去
　　　 　　　　　的功能,台盼蓝染液能够通过细胞膜进入死细胞,因此死细胞可以　　　　　　　　。
具有选择透过性
活细胞不能被台盼蓝染液染色
控制物质进出细胞　
被染成蓝色
易错排查
1.在细胞膜的控制下,对细胞有害的物质、病菌、病毒都不能进入细胞。
(　　)
2.没有信息交流,多细胞生物体也能完成生命活动。(　　)
3.生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。(　　)
×
×
√
思维探究 考教衔接
细胞膜的信息交流功能
如图是细胞间的三种信息交流方式,据图回答下列问题。
(1)图中物质或结构的名称:①　　　　;②　　　　　;③　　　　　。
受体
信号分子
胞间连丝
(2)植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精子和卵细胞之间的识别和结合分别属于上面的哪种方式
(3)图中受体的化学本质是　　　　　,受体和信号分子的结合具有　　　　　。
(4)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上 并说明理由。
(5)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构吗 请说明理由。
分别属于图C、图A、图B所代表的方式。
糖蛋白
特异性
不是,有些信号分子(如性激素)的受体在细胞内部。
不是,如高等植物细胞间通过胞间连丝进行信息交流时不需要细胞膜上的受体。
考法练透 素养提升
考法一　细胞膜的功能
1.系统的边界对系统的稳定至关重要。细胞作为一个基本的生命系统,它的边界就是细胞膜。以下有关细胞膜功能的说法,错误的是(　　)
A.细胞膜对于物质的运输具有选择性,细胞需要的物质更容易进入
B.动物细胞之间的信息传递,都是通过细胞表面受体实现的
C.植物细胞间的胞间连丝,能进行信息交流和物质转运
D.多细胞生物体内,细胞通过细胞膜进行细胞间的多种相互作用
B
解析 动物细胞之间进行信息传递时,受体不一定在细胞膜上,例如性激素的受体在细胞内,B项错误。
2.如图表示细胞膜功能结构模式图。据图分析,下列说法不正确的是(　　)
A.功能①在生命起源过程中具有重要作用
B.功能②表示进入细胞的物质对细胞都是有利的
C.激素调控生命活动与图中功能③有一定关系
D.相邻的高等植物细胞可通过功能④进行通讯
B
解析 功能②是细胞膜控制物质进出细胞,细胞膜对物质进出细胞具有选择性,进入细胞的物质不一定都对细胞有利,如重金属铅等也可以进入细胞内,B项错误。
考法二　细胞膜功能的实验探究
3.(2024·贵州卷)将台盼蓝染液注入健康家兔的血管中,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
B
解析 台盼蓝染液可鉴别动物细胞的死活,死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能,台盼蓝染液能通过细胞膜进入死细胞,导致死细胞被染成蓝色,活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,因此不会被染成蓝色。由题干“取不同器官制作切片观察”可知,此时构成肝、淋巴结、脑、骨骼肌等器官的细胞均已死亡,理论上均可被台盼蓝染液染成蓝色,但脑和骨骼肌等未被染成蓝色,说明不同器官中毛细血管通透性有差异,台盼蓝染液并未进入脑、骨骼肌等器官,A、C两项正确,B项错误;由该实验结果可知,不同器官中毛细血管通透性有差异,因此靶向治疗时,需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性,以免药物不能进入相应器官,D项正确。
考点二 细胞膜的组成和结构
夯实基础 精研教材
1.细胞膜的组成和结构
(1)对细胞膜成分和结构的探索(连线)
(2)细胞膜的组成成分
磷脂
种类和数量
糖类
外
糖蛋白
(3)流动镶嵌模型的基本内容
磷脂双分子层
疏水端
镶嵌
糖蛋白　
糖脂
糖被
(4)细胞膜的结构特点
一定的流动性
磷脂分子
蛋白质分子
教材深挖
1.(必修1 P45旁栏思考)虽然细胞膜内部分是疏水的,但水分子仍能跨膜运输的原因是
　。
一是水分子极小,可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙;二是细胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以通过水通道蛋白通过细胞膜
2.(必修1 P46拓展应用2改编)如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。在脂质体中,能在水中结晶的药物被包在双分子层中,脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。
(1)脂质体表面抗体的作用是_________________________________,它可用激素替代吗 为什么 _______________________________________
____________________________________________。
作为引导物,能特异性地与靶细胞结合
可以用激素替代,因为激素也能作用于特定的
靶细胞或靶器官
(2)为什么两类药物的包裹位置不同
构成脂质体的两层磷脂分子之间的部分是疏水的,脂溶性药物能稳定地被包裹在其中;脂质体的内部是水溶液的环境,能在水中结晶的药物可稳定地被包裹在其中。
易错排查
1.细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中。(2022·河北卷)(　　)
2.细胞膜的成分都有脂质和蛋白质。(　　)
3.细胞识别与糖蛋白中的蛋白质有关,与糖链无关。(　　)
4.磷脂分子头部亲水、尾部疏水,在空气—水界面上自发排成双分子层。
(　　)
5.细胞膜上的蛋白质分子在膜上对称分布,都是可以运动的。(　　)
×
√
×
×
×
思维探究 考教衔接
细胞膜的物质组成
(根据2023·海南卷情境设计)几种不同的生物膜主要成分的相对含量见表。
膜主要成分 红细胞膜 神经鞘细胞膜 高尔基体膜 内质网膜 线粒体内膜
蛋白质/% 49 18 64 62 78
脂质/% 43 79 26 28 22
糖类/% 8 3 10 10 少
(1)不同生物膜的成分差异主要与什么有关 同一细胞的细胞膜成分及其功能是否会发生变化
不同生物膜的成分差异主要与膜上蛋白质的种类与数量有关;同一细胞在不同时期,细胞膜的成分含量及其功能均会发生变化,例如,衰老细胞中膜通透性会发生改变。
(2)神经鞘细胞膜的蛋白质种类和数量比其他生物膜低,请从结构与功能观角度分析原因。
(3)破坏膜结构的因素有哪些
神经鞘细胞膜功能相对简单。生物膜的功能越复杂,所含蛋白质的种类和数量越多,功能越简单,所含蛋白质的种类和数量越少。
生物膜主要是由脂质、蛋白质和少许糖类组成的,凡能引起蛋白质变性、脂质溶解等的因素均能导致生物膜结构被破坏。破坏膜结构的因素有高温、强酸、强碱、脂溶剂、蛋白酶等。
(4)分析该表格能得到哪些结论 (至少2点)
由表可推知:①生物膜的主要成分是蛋白质和脂质(或蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分,二者的运动构成膜的流动性)。②不同生物膜中蛋白质的含量会有所不同——功能越复杂的膜中蛋白质含量相对越高(或表内所列的生物膜中,线粒体内膜的功能最复杂,神经鞘细胞膜的功能最简单)。③高尔基体和内质网之间的信息交流可能与二者膜上的糖类有关。
考法练透 素养提升
考法一　细胞膜的组成成分
1.(2024·湖南卷)细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是(　　)
A.耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B.胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C.糖脂可以参与细胞表面识别
D.磷脂是构成细胞膜的重要成分
A
解析 饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固,耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸,A项错误;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,其对于调节膜的流动性具有重要作用,B项正确;细胞膜表面的糖类分子可与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系,因此糖脂可以参与细胞表面识别,C项正确;磷脂是构成细胞膜的重要成分,D项正确。
2.膜蛋白在生物体的许多生命活动中起着重要作用,下列相关叙述错误的是(　　)
A.肝细胞的细胞膜上具有胰高血糖素的受体蛋白
B.肾小管上皮细胞的细胞膜上具有主动运输水分子的转运蛋白
C.甲状腺细胞的细胞膜上具有促甲状腺激素的受体蛋白
D.HIV能识别辅助性T细胞膜上特定的受体蛋白从而完成侵染
B
解析 胰高血糖素可促进肝糖原水解为葡萄糖,说明肝细胞的细胞膜上有其相应的受体蛋白,A项正确;水分子的跨膜运输属于被动运输,B项错误;甲状腺细胞是促甲状腺激素的靶细胞,甲状腺细胞的细胞膜上具有促甲状腺激素的受体蛋白,C项正确;HIV主要攻击辅助性T细胞,说明HIV能识别辅助性T细胞膜上特定的受体蛋白从而完成侵染,D项正确。
考法二　细胞膜的结构及其特点
3.(2025·广东梅州模拟)紫杉醇具有抗肿瘤活性,能有效抑制肿瘤细胞的增殖。脂质体是一种类似于细胞膜结构的微型囊泡体,将紫杉醇药物包裹在脂质体内部,能减少药物的使用剂量和降低药物的毒副作用。下列叙述不正确的是(　　)
A.脂质体结构的基本支架是磷脂双分子层
B.若药物为脂溶性,则被包在两层磷脂分子之间
C.脂质体与细胞膜的融合是利用它们都具有流动性这一功能特点
D.为将包裹的药物运送到特定的细胞,需在脂质体表面添加靶向蛋白
C
解析 脂质体是一种类似于细胞膜结构的微型囊泡体,因此脂质体结构的基本支架是磷脂双分子层,A项正确;磷脂分子的头部亲水,尾部疏水,故若药物为脂溶性,则被包在两层磷脂分子之间,B项正确;脂质体与细胞膜的融合是利用它们都具有流动性这一结构特点,C项错误;在脂质体表面加上靶向蛋白(信号分子),通过该信号分子与靶细胞特异性结合,从而实现药物的定向输送,即为将包裹的药物运送到特定的细胞,需在脂质体表面添加靶向蛋白,D项正确。
4.(2024·湖北模拟)1970年,科学家将离体培养的人细胞和小鼠细胞融合在一起,形成人、鼠融合细胞,然后用免疫荧光法对细胞膜蛋白进行标记,观察融合细胞表面荧光分布的变化。实验过程和结果见下图。下列分析正确的是(　　)
A.荧光标记物由荧光分子和人(鼠)膜蛋白的特异性抗体组成
B.红绿荧光标记均匀分布所需的时间就是细胞融合所需的时间
C.红绿荧光标记均匀分布所需时间会随着孵育温度的降低而缩短
D.该实验证明细胞膜上的磷脂分子和蛋白质都可以发生侧向运动
A
解析 荧光标记物由荧光分子和人(鼠)膜蛋白的特异性抗体组成,可以和细胞膜蛋白特异性结合,A项正确;细胞融合后,由于细胞膜具有一定的流动性,一段时间后,红绿荧光标记才能均匀分布,故红绿荧光标记均匀分布所需的时间比细胞融合所需的时间长,B项错误;一定温度范围内,红绿荧光标记均匀分布所需时间会随着孵育温度的降低而延长,C项错误;该实验证明细胞膜上的标记的蛋白质分子可以运动,D项错误。
聚焦表达 回扣落实
1.(原因分析类)受体和信号分子的结合有特异性,信号的识别场所不一定位于细胞膜表面,原因与受体的分布有关:
　　　 　　　　　　　　　　　　　　 　 　　。2.(原因分析类)用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得单层分子的面积远大于胰岛B细胞表面积的2倍。原因是
　　 　　 　　　　　　　　　　　　。
一部分信号分子(如蛋白质类激素、神经递质等)的受体在细胞膜上,一部分信号分子(如性激素等)的受体在细胞内部
胰岛B细胞除了含有细胞膜外,其中还有核膜和各种细胞器膜,它们的组成成分中都含有磷脂分子
3.(实验探究类)若用酶解法证明人体成熟红细胞膜中含有蛋白质和磷脂,请写出实验思路。
取人体成熟红细胞均分为三组,分别置于等量磷脂酶溶液、蛋白酶溶液和生理盐水中,观察细胞膜是否被破坏。
4.(模型建构类)如果将细胞膜中的磷脂分子提取后分别置于空气—水界面上、水中和水—苯的混合溶剂中,磷脂分子将会如何分布 请绘出相关示意图。
如图所示

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