2025屆高三一輪復(fù)習(xí)生物：第4講（第2課時） 細(xì)胞膜和細(xì)胞核

【第2課時】（細(xì)胞膜的功能是由它的成分和結(jié)構(gòu)決定的）考點二：細(xì)胞膜的功能、成分、結(jié)構(gòu)。2.細(xì)胞膜的成分。(1)探索實驗(連線):科學(xué)家用哺乳動物卵細(xì)胞、紅細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞制備出純凈細(xì)胞膜進(jìn)行化學(xué)分析細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的歐文頓對植物細(xì)胞的上萬次通透性實驗，發(fā)現(xiàn)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)容易穿過細(xì)胞膜組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多經(jīng)典實驗/實例結(jié)論/假說英國學(xué)者丹尼利和戴維森研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜的表面張力明顯低于油-水界面的表面張力。如果在油-水界面中加入一定量的蛋白質(zhì)，其表面張力降低到接近細(xì)胞膜的表面張力細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)最初對細(xì)胞膜成分的認(rèn)識是通過對現(xiàn)象的推理分析得出的脂溶性物質(zhì)水溶性物質(zhì)表面張力油表面張力加蛋白質(zhì)＜=考點二：細(xì)胞膜的功能、成分、結(jié)構(gòu)。2.細(xì)胞膜的成分。(2)探索成果:主要是磷脂，動物細(xì)胞還有膽固醇承擔(dān)膜的主要功能(轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、識別蛋白、酶等)功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多分布在細(xì)胞膜外表面，稱為糖被(參與識別、信息傳遞)分別與蛋白質(zhì)和脂質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白和糖脂癌細(xì)胞的糖蛋白數(shù)量減少、種類增多細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。此外，還有少量的糖類。蛋白質(zhì)脂質(zhì)糖類膽固醇磷脂主要功能種類和數(shù)量外表面糖被糖蛋白糖脂判斷細(xì)胞內(nèi)外細(xì)胞膜成分脂質(zhì)(50%)蛋白質(zhì)(40%)糖類(2-10%)①不同細(xì)胞膜的成分：種類____、含量____。②不同生物膜的成分：種類____、含量____。如：細(xì)胞膜含________，而細(xì)胞器膜、核膜通常都不含糖類(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體例外)。③細(xì)胞膜的成分可變：如細(xì)胞分化、細(xì)胞癌變等過程中。相同不同少量糖類相似不同膜成分脂質(zhì)%蛋白質(zhì)%糖類%變形蟲細(xì)胞膜42544小鼠肝細(xì)胞膜52444人紅細(xì)胞膜43498神經(jīng)鞘細(xì)胞膜79183高爾基體膜266410內(nèi)質(zhì)網(wǎng)摸286210線粒體內(nèi)膜2278少菠菜葉綠體類囊體膜30700考點二：細(xì)胞膜的功能、成分、結(jié)構(gòu)。2.細(xì)胞膜的成分。(3)?？迹杭?xì)胞膜蛋白。類別實例功能膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白載體蛋白參與主動運(yùn)輸(如鈉鉀泵、鈣泵)參與協(xié)助擴(kuò)散(如葡萄糖載體)通道蛋白參與協(xié)助擴(kuò)散(如鉀、鈉、鈣、水等多種通道)膜識別蛋白(糖蛋白)膜受體蛋白識別大部分信號分子(如激素蛋白、細(xì)胞因子、神經(jīng)遞質(zhì)等)相互識別蛋白精卵間、APC與Th間、Tc與靶細(xì)胞間相互識別膜附著的酶ATP水解酶催化ATP水解,用于主動運(yùn)輸、胞吞胞吐等呼Ⅲ酶用于好氧細(xì)菌的有氧呼吸第三階段主動運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動運(yùn)輸好氧細(xì)菌信號蛋白考點二：細(xì)胞膜的功能、成分、結(jié)構(gòu)。3.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)。(1)探索實驗(連線):實驗/實例結(jié)論/假說荷蘭科學(xué)家戈特和格倫德爾用丙酮從哺成紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣-水界面鋪展成單分子層，測得其面積恰好為紅細(xì)胞表面積的2倍細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層羅伯特森在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的“暗-亮-暗”三層結(jié)構(gòu)所有細(xì)胞膜都由蛋白質(zhì)(暗層)-脂質(zhì)(亮層)-蛋白質(zhì)(暗層)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)費雷和埃迪登的人鼠細(xì)胞熒光標(biāo)記融合實驗以及相關(guān)的其他實驗實驗證據(jù)1972年，辛格和尼科爾森不斷進(jìn)行新觀察和實驗提出多數(shù)人接受的流動鑲嵌模型細(xì)胞膜具有流動性無法解釋：細(xì)胞生長、質(zhì)壁分離、變形蟲運(yùn)動、胞吞和胞吐、白細(xì)胞吞噬等【提出假說】在細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的探索過程中，科學(xué)家首先根據(jù)已有的知識和信息提出一種假說去解釋某一生物學(xué)問題，再用進(jìn)一步的

對已建立的假說進(jìn)行

。提出一種假說觀察與實驗修正和補(bǔ)充口腔上皮細(xì)胞S酵母菌S大腸桿菌S【拓展提升】細(xì)胞類型細(xì)胞表面積磷脂單分子層面積現(xiàn)代原因分析哺成紅細(xì)胞S2S2S＞2S＞2S只有細(xì)胞膜一種生物膜只有細(xì)胞膜一種生物膜有多種生物膜有多種生物膜【拓展提升】據(jù)磷脂的分子特性推測在水中的分布情況脂質(zhì)體脂質(zhì)單分子層微團(tuán)=單抗+藥物生物導(dǎo)彈水溶性藥物脂溶性藥物水溶性藥物脂溶性藥物(定位)(殺滅)考點二：細(xì)胞膜的功能、成分、結(jié)構(gòu)。3.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)。(2)探索成果——細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型。流動鑲嵌磷脂形成磷脂雙分子層作為細(xì)胞膜的基本支架具有屏障作用(阻止水溶性分子和離子通過)維持蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)鑲嵌在磷脂雙分子層中鑲在表面鑲在表面全部嵌入貫穿其中部分嵌入運(yùn)輸?shù)鞍祝狠d體、通道催化蛋白：酶,降低活化能識別蛋白：識別和信息傳遞結(jié)構(gòu)蛋白：連接細(xì)胞骨架分類作用作用【溫馨提示】膜蛋白與磷脂分子一樣，有水溶性部分和脂溶性部分。疏水區(qū)是細(xì)胞膜第一個功能的物質(zhì)基礎(chǔ)疏水區(qū)【思考】水為何還能被動運(yùn)輸跨膜呢？第一，特小，借磷脂縫隙(自由擴(kuò)散)第二，借水通道蛋白(協(xié)助擴(kuò)散)自由協(xié)助考點二：細(xì)胞膜的功能、成分、結(jié)構(gòu)。3.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)。(2)探索成果——細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型。流動鑲嵌位于細(xì)胞膜的外表面，與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)相連形成糖蛋白或糖脂糖被糖蛋白糖脂①生理作用：與細(xì)胞________、細(xì)胞間________等有關(guān)。②合成場所：糖類是在______和________合成并加到脂質(zhì)和蛋白質(zhì)上去形成糖脂和糖蛋白的。表面識別信息傳遞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體糖類外表面糖蛋白糖脂考點二：細(xì)胞膜的功能、成分、結(jié)構(gòu)。3.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)。(3)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點——流動鑲。流動性考點二：細(xì)胞膜的功能、成分、結(jié)構(gòu)。3.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)。(3)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點——流動鑲。流動性少數(shù)(結(jié)構(gòu))蛋白)因與________相連而不能運(yùn)動細(xì)胞骨架①原因：________分子可以____________，__________分子也能運(yùn)動。全部磷脂側(cè)向自由移動大多蛋白質(zhì)②溫度影響：隨一定范圍內(nèi)溫度的____，膜流動性____。細(xì)胞骨架升高增大側(cè)向自由移動③作用實例：對于細(xì)胞完成________、____、____、____等功能都非常重要?？键c二：細(xì)胞膜的功能、成分、結(jié)構(gòu)。3.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)。(3)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點——流動鑲。流動性①原因：________分子可以____________，__________分子也能運(yùn)動。全部磷脂側(cè)向自由移動大多蛋白質(zhì)物質(zhì)運(yùn)輸生長分裂運(yùn)動物質(zhì)運(yùn)輸細(xì)胞分裂變形運(yùn)動→吞噬細(xì)胞融合②溫度影響：隨一定范圍內(nèi)溫度的____，膜流動性____。升高增大質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離復(fù)原③作用實例：對于細(xì)胞完成________、____、____、____等功能都非常重要?？键c二：細(xì)胞膜的功能、成分、結(jié)構(gòu)。3.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)。(3)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點——流動鑲。流動性①原因：________分子可以____________，__________分子也能運(yùn)動。全部磷脂側(cè)向自由移動大多蛋白質(zhì)物質(zhì)運(yùn)輸生長分裂運(yùn)動②溫度影響：隨一定范圍內(nèi)溫度的____，膜流動性____。升高增大考點二：細(xì)胞膜的功能、成分、結(jié)構(gòu)。3.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)。調(diào)節(jié)膜的流動性保持膜的穩(wěn)定性蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)糖被【拓展】細(xì)胞膜的不對稱性①原因：細(xì)胞膜的三大成分都呈不對稱分布。②作用：使膜兩側(cè)功能不同，以確保生命有序三大成分功能生命有序鞘磷脂磷脂酰肌醇(分解成兩種第二信使，參與信號傳遞)蛋白質(zhì)低溫增加流動性高溫限制流動性膽固醇腦磷脂(磷脂酰乙醇胺)卵磷脂(磷脂酰膽堿)【思維提升】細(xì)胞膜的成分→結(jié)構(gòu)→功能膽固醇磷脂蛋白質(zhì)糖類脂質(zhì)(最豐富)(調(diào)流動性)糖被磷脂雙分子層(鑲、部分嵌、全部嵌、貫穿)承擔(dān)細(xì)胞膜的主要功能(轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、識別蛋白)(第2、3個功能)②控制物質(zhì)進(jìn)出、③進(jìn)行信息交流功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量越多(第1個功能)(疏水區(qū)分隔/屏障)膜基本支架①將C與外分隔開③進(jìn)行信息交流(判斷內(nèi)外/第3個功能)識別、信息傳遞【思維提升】細(xì)胞膜三大功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)序號細(xì)胞膜的功能結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)123磷脂雙分子層內(nèi)部的疏水區(qū)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(載體蛋白/通道蛋白)膜識別蛋白=糖蛋白(含糖被)將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞(選擇透過性)進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流【溫馨提示】細(xì)胞膜上的識別蛋白如信號蛋白和受體蛋白都是

。糖蛋白細(xì)胞膜的流動性和選擇透過性項目結(jié)構(gòu)特性——流動性功能特性——選擇透過性實例細(xì)胞分裂和融合、胞吞胞吐、吞噬細(xì)胞變形運(yùn)動和吞噬病菌、質(zhì)壁分離及復(fù)原植物對離子的選擇性吸收(主動運(yùn)輸、協(xié)助擴(kuò)散)、腎小管對水或離子的重吸收(協(xié)助擴(kuò)散)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)全部脂質(zhì)分子和大多蛋白質(zhì)分子都可以運(yùn)動(1)脂雙層疏水區(qū)：允許脂溶性小分子和水分子通過，不允許水溶性小分子和離子自由通過(2)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白專一性：允許細(xì)胞要選擇的小分子和離子通過，不允許大分子和不選擇的小分子、離子通過聯(lián)系流動性是選擇透過性的基礎(chǔ)全部脂質(zhì)大多蛋白質(zhì)流動性選擇透過性【辨析提升】流動性選擇透過性脂溶性水溶性要選擇水大分子不選擇紅細(xì)胞【微網(wǎng)構(gòu)建】蛋白