一輪復習+第二單元第1課時【知識精講精研+能力培優(yōu)提升】 細胞膜的結構和功能

第1課時

細胞膜的結構和功能2024屆生物一輪復習第二單元課

標

要

求概述細胞都由細胞膜包裹，細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開，能控制物質進出細胞，并參與細胞間的信息交流?？键c一

細胞膜的功能考點一

細胞膜的功能1、細胞膜：也稱質膜，是細胞的邊界細胞的邊界細胞壁細胞膜特性：全透性主要成分：纖維素和果膠合成場所：主要高爾基體去除方法：酶解法功能：支持和保護植物細胞考點一

細胞膜的功能2、細胞膜的功能：保障了細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定被動運輸控制物質進出方式主動運輸胞吞胞吐將細胞與外界環(huán)境分隔開鑒定細胞是否死亡方法①臺盼藍染色（也稱染色排除法），藍色的是死細胞②植物細胞：觀察是否發(fā)生質壁分離及復原考點一

細胞膜的功能2、細胞膜的功能：保障了細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定被動運輸控制物質進出方式細胞間的信息交流，大多與細胞膜的結構和功能有關。主動運輸胞吞胞吐將細胞與外界環(huán)境分隔開進行細胞間的信息交流考點一

細胞膜的功能細胞分泌的化學物質（如激素），隨血液到達全身各處，與靶細胞膜上的特異性受體結合，將信息傳遞給靶細胞。攜帶信息的物質通過通道進入另一個細胞，例：高等植物細胞的胞間連絲。相鄰細胞的細胞膜接觸，信息從一個細胞傳遞到另一個細胞。化學信號傳遞接觸傳遞通道傳遞★例：激素、神經遞質★例：精卵結合，靶細胞與細胞毒性T細胞接觸信號分子考點一

細胞膜的功能P222.如圖是細胞間的三種信息交流方式，據圖分析回答：(1)圖中物質或結構的名稱：①

；②

；③

。(2)植物細胞間的胞間連絲、人體內胰島素的作用過程、精子和卵細胞之間的識別和結合分別屬于上面的哪種方式？提示分別屬于圖C、圖A、圖B所代表的方式。受體信號分子胞間連絲考點一

細胞膜的功能(4)圖中受體的化學本質是什么？受體和信號分子的結合有沒有特異性？提示受體的化學本質是糖蛋白，受體和信號分子的結合具有特異性。(3)細胞膜上的受體是細胞間信息交流所必需的結構嗎？并說明理由。提示不是，如高等植物細胞間通過胞間連絲進行信息交流時不需要細胞膜上的受體?？键c一

細胞膜的功能(5)是否所有信號分子的受體都在細胞膜上？并說明理由?？键c一

細胞膜的功能蛋白質類（大分子）激素受體在靶細胞的細胞膜上

甲狀腺激素和固醇類激素（性激素）受體在細胞質或細胞核中。考點一

細胞膜的功能例：1、谷氨酸是一種重要的神經遞質，其釋放過程體現了細胞膜的

功能2、精卵細胞的相互識別后結合，卵細胞膜將阻止其他精子的進入，這一現象說明了細胞膜具有的功能是

。3、甲物質體現了細胞膜的

功能，丙物質體現了細胞膜的

功能進行細胞間的信息交流、控制物質進出控制物質進出控制物質進出信息交流考點一

細胞膜的功能突破練P221.如圖是細胞膜部分功能模式圖。據圖分析，下列說法不正確的是A.功能①在生命起源過程中具有關鍵作用B.功能②表示進入細胞

的物質對細胞都有利C.胰島素調控生命活動

可用圖中③表示D.相鄰的高等植物細胞

可通過功能④進行信息交流√考點一

細胞膜的功能2.(2023·江蘇泰州高三模擬)膜蛋白在生物體的許多生命活動中起著重要作用，下列相關敘述錯誤的是A.肝細胞的細胞膜上具有胰高血糖素的受體蛋白B.腎小管上皮細胞的細胞膜上具有主動運輸水分子的轉運蛋白C.甲狀腺細胞的細胞膜上具有促甲狀腺激素的受體蛋白D.肺部細胞的細胞膜上具有新冠病毒S蛋白識別的受體蛋白√考點一

細胞膜的功能四種?？嫉哪さ鞍准捌涔δ?1)信號分子(如激素、細胞因子、神經遞質)的受體蛋白：糖蛋白。(2)膜轉運蛋白：膜上用于協(xié)助擴散的通道蛋白和用于主動運輸的載體蛋白。(3)具有催化作用的酶：如好氧細菌細胞膜上可附著與有氧呼吸相關的酶，此外，細胞膜上還可存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主動運輸等)。(4)識別蛋白：用于細胞與細胞間相互識別的糖蛋白(如精子和卵細胞間的識別，免疫細胞對抗原的特異性識別等)。典例．(2021·福建龍巖六校高三期中)ATP酶復合體存在于生物膜上，其主要功能是將生物膜一側的H＋搬運到另一側，并催化ATP的形成。右圖表示ATP酶復合體的結構和主要功能，下列分析正確的是(

)A．線粒體中含有的ATP酶復合體只分布在內膜上B．葉綠體中含有的ATP酶復合體參與光反應和暗反應C．ATP酶復合體的功能只有催化ATP形成的作用D．圖中H＋從B側運輸到A側的跨膜運輸需要細胞代謝提供能量考點一

細胞膜的功能√考點二

對細胞膜成分、結構的探索考點二

對細胞膜成分、結構的探索一、制備細胞膜的方法2、原因1、選材3、原理→人或其他哺乳動物的____________②無_______，細胞易發(fā)生吸水漲破①無________和各種________→細胞吸水漲破離心法細胞核細胞壁成熟紅細胞細胞器獲得細胞膜（即滲透作用）考點二

對細胞膜成分、結構的探索二、對細胞膜成分的探索1、1895年·歐文頓→脂溶性物質更易透過細胞膜2、確定脂質成分的類型實驗↓組成細胞膜的脂質有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多●●不溶于脂質的物質細胞膜溶于脂質的物質→細胞膜是由脂質組成的動物細胞膜考點二

對細胞膜成分、結構的探索二、對細胞膜成分的探索親水“頭”部（磷酸頭）疏水“尾”部（脂肪酸尾）△磷脂的結構磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸等組成的分子考點二

對細胞膜成分、結構的探索二、對細胞膜成分的探索細胞膜的兩側都有水環(huán)境存在，在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細胞膜中可能是怎樣排布的呢？水水DA水

C水B水水

EC連續(xù)兩層排列考點二

對細胞膜成分、結構的探索二、對細胞膜成分的探索3、1925年戈特，格倫德爾

實驗：用丙酮從人的紅細胞中抽提出脂質，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的兩倍。細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層↓用丙酮從人的胰島B細胞中提取脂質，在空氣和水的界面鋪展成單層，測得單分子層的面積應

（“大于”、“等于”或“小于”）胰島B細胞表面積的2倍。原因是？大于提示胰島B細胞中除細胞膜外，還有核膜和各種細胞器膜，它們的膜中都含有磷脂分子。想一想，還有什么細胞也是這樣？考點二

對細胞膜成分、結構的探索二、對細胞膜成分的探索典例：將一個細胞中的磷脂成分全部提取出來，并將其在空一水界面上鋪成單分子層，結果測得單分子層的表面積相當于原來細胞膜表面積的兩倍。用下列細胞實驗與此結果最相符的是(

)A.人的肝細胞B.蛙的紅細胞C.洋蔥鱗片葉表皮細胞D.大腸桿菌細胞√考點二

對細胞膜成分、結構的探索二、對細胞膜成分的探索4、1935年丹尼利和戴維森

實驗：細胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力。（人們已經發(fā)現了油脂滴表面如果附有蛋白質成分則表面張力會降低）細胞膜除含脂質分子外，可能還附有蛋白質推測：↓考點二

對細胞膜成分、結構的探索二、對細胞膜成分的探索細胞膜的化學成分成分所占比例在細胞膜中的作用脂質約50%其中

是細胞膜的基本支架；______是動物細胞膜的重要成分蛋白質約40%承擔細胞膜的主要功能，功能越復雜的細胞膜，蛋白質的

越多糖類2%～10%被稱作

，與細胞膜上的

結合形成_____________磷脂雙分子層膽固醇種類和數量糖被蛋白質或脂質糖蛋白或糖脂(外表面）考點二

對細胞膜成分、結構的探索二、對細胞膜成分的探索細胞膜的成分是一成不變的嗎？不是，如癌變的細胞，細胞膜表面糖蛋白減少，

甲胎蛋白和癌胚抗原增加考點二

對細胞膜成分、結構的探索三、對細胞膜結構的探索1、1959年·羅伯特森→電鏡下細胞膜呈暗-亮-暗三層結構↓提出假說：生物膜是由蛋白質-脂質-蛋白質三層結構構成，他把細胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結構。靜態(tài)？考點二

對細胞膜成分、結構的探索三、對細胞膜結構的探索20世紀60年代以后質疑：科學家對細胞膜是靜態(tài)的觀點提出質疑：如果是這樣，細胞膜的復雜功能將難以實現，就連細胞的生長、變形蟲的運動這樣的現象都難以解釋。考點二

對細胞膜成分、結構的探索三、對細胞膜結構的探索3、1970年科學家用熒光染料標記的小鼠細胞和人細胞進行融合實驗證據表明：細胞膜具有流動性融合細胞細胞融合37℃40min正在融合的細胞紅色熒光染料標記膜蛋白綠色熒光染料標記膜蛋白人細胞小鼠細胞聚乙二醇、電融合法和滅活的病毒誘導法等熒光標記法考點二

對細胞膜成分、結構的探索三、對細胞膜結構的探索此實驗中，若降低溫度，細胞完全融合的時間會延長，為什么？溫度會影響分子運動，進而影響膜的流動性考點二

對細胞膜成分、結構的探索三、對細胞膜結構的探索4、1972年

辛格、尼克森↓提出了流動鑲嵌模型考點二

對細胞膜成分、結構的探索源于必修1P44“科學方法”：細胞膜結構模型的探索過程，反映了提出假說這一科學方法的作用?？茖W家首先根據已有的知識和信息提出

的一種假說，再用進一步的____________對已建立的假說進行

。解釋某一生物學問題觀察與實驗修正和補充考點二

對細胞膜成分、結構的探索三、對細胞膜結構的探索突破練P243.下列關于真核細胞生物膜結構和功能的敘述，正確的是A.構成細胞膜的脂質主要是磷脂、脂肪和膽固醇B.生物膜是細胞內所有化學反應進行的場所C.細胞膜上的受體是細胞間信息交流所必需的結構D.肌細胞的細胞膜上有協(xié)助葡萄糖跨膜運輸的載體√考點二

對細胞膜成分、結構的探索三、對細胞膜結構的探索√4.(2023·河北衡水高三檢測)下列關于生物膜的流動鑲嵌模型的說法，正確的是A.羅伯特森通過光學顯微鏡觀察，提出了“亮—暗—亮”的三明治結構

是一種靜態(tài)模型B.人—鼠細胞融合實驗證明了細胞膜具有選擇透過性C.歐文頓利用“相似相溶原理”解釋了脂溶性物質更容易進入細胞是因

為細胞膜上具有大量的磷脂和少量的膽固醇D.辛格和尼科爾森提出了生物膜的流動鑲嵌模型考點三

流動鑲嵌模型的基本內容考點三

流動鑲嵌模型的基本內容一、結構模型（流動鑲嵌模型）→構成生物膜的基本支架磷脂雙分子層特點：可以側向自由移動功能：屏障作用——水溶性分子或離子不能自由通過脂質或脂溶性物質可以通過，如乙醇、甘油、苯等考點三

流動鑲嵌模型的基本內容一、結構模型（流動鑲嵌模型）蛋白質→鑲、部分或全部嵌入、貫穿特點：大多數蛋白質分子是可以運動的功能：在物質運輸等方面有重要作用考點三

流動鑲嵌模型的基本內容一、結構模型（流動鑲嵌模型）糖被→位于細胞膜的外表面與蛋白質結合→糖蛋白功能：保護、潤滑、識別、信息傳遞等與脂質結合→糖脂考點三

流動鑲嵌模型的基本內容二、結構特點結構特點：生物膜具有一定的______流動性構成細胞膜的磷脂分子可以側向自由移動、大多數蛋白質可以運動對于細胞完成物質運輸、生長、分裂、運動等功能具有重要意義原

因生理

意義實例：細胞融合變形蟲的變形運動分泌蛋白的傳遞分泌考點三

流動鑲嵌模型的基本內容二、結構特點結構特點：生物膜具有一定的______流動性生理

意義構成細胞膜的磷脂分子可以側向自由移動、大多數蛋白質可以運動對于細胞完成物質運輸、生長、分裂、運動等功能具有重要意義原

因影響因素主要受溫度影響，在適當的溫度范圍內，隨外界溫度升高，膜的流動性增強，但溫度超出一定范圍，會導致膜的結構被破壞?？键c三

流動鑲嵌模型的基本內容三、功能特點：代謝廢物(CO2、尿素)抗體、激素等分泌物核酸等重要成分病毒、細菌有害物質不需要物質營養(yǎng)物質具有選擇透過性1、表現：水分子、被選擇的離子和小分子可以通過，大分子、不被選擇的離子和小分子不能通過（具有相對性）2、原因：遺傳性→結構基礎：轉運蛋白種類、數量或轉運蛋白空間結構的變化→選擇性注意：選擇透過性膜≠半透膜3、影響因素：內因：膜上蛋白質的種類和數量外因：溫度、pH、O2、濃度等選擇透過性膜一定是半透膜，半透膜不一定是選擇透過性膜考點三

流動鑲嵌模型的基本內容源于必修1P45“旁欄思考”：雖然細胞膜內部分是疏水的，水分子仍能跨膜運輸的原因：一是__________________________________________________；二是__________________________________________________________。水分子極小，可以通過由于磷脂分子運動而產生的間隙細胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通過通道蛋白通過細胞膜考點三

流動鑲嵌模型的基本內容△拓展：脂質體是一種人工膜，是根據磷脂分子可在水中形成穩(wěn)定磷脂雙分子層的原理制成的，是很多藥物的理想載體，其結構示意圖如圖所示。其中的膽固醇有比磷脂更長的尾部，可使膜的通透性降低，對于維持脂質體結構的穩(wěn)定性有重要作用?？键c三

流動鑲嵌模型的基本內容△拓展：(1)能在水中結晶的藥物和脂溶性藥物分別被包裹在何處？兩類藥物的包裹位置不相同的原因是什么？水溶性藥物——包裹在磷脂雙分子層內部（甲）(2)若脂質體運送的藥物是抗癌藥物，則抗體的作用是什么？

脂質體膜上的抗體能夠特異性識別癌細胞，從而將藥物定向運送到癌細胞。脂溶性藥物——包裹在兩層磷脂分子之間（乙）（原理：抗原抗體特異性結合）考點三

流動鑲嵌模型的基本內容△拓展：(3)脂質體到達靶細胞后，藥物將如何進入細胞內發(fā)揮作用？該過程利用了膜的什么特點？提示脂質體與細胞膜結構相似，到達靶細胞后可能會與細胞膜發(fā)生融合，也可能以胞吞方式將攜帶的藥物運入細胞。利用了膜的流動性?？键c三

流動鑲嵌模型的基本內容典例1：（2020·廣東江門·統(tǒng)考一模）如圖是由磷脂分子構成的脂質體，它可作為藥物的運載體。下列相關說法錯誤的是（

）A．脂質體上的抗體有利于將藥物運輸到相應的靶細胞B．脂質體中運輸的藥物A、B通過自由擴散進入靶細胞C．脂質體中運輸的藥物C屬于脂溶性藥物D．脂質體還可用于將目的基因導入受體細胞√考點三

流動鑲嵌模型的基本內容典例2：（2023·河南鄭州·統(tǒng)考三模）脂質體是由磷脂雙分子層形成的超微型球狀粒子，可通過胞吞或與細胞膜融合等方式將攜帶