2021年：高中生物第3 章細胞的基本結(jié)構(gòu)第一節(jié)

第3章細胞的基本結(jié)構(gòu)

第1節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能（導(dǎo)學(xué)案）

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.簡述細胞膜的成分和功能；

2.探討建立生物膜結(jié)構(gòu)模型的過程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點;

3.認同細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對于細胞這個生命系統(tǒng)的重要意義。

課前復(fù)習(xí)

1.一個國家有陸地、海域、領(lǐng)空的邊界；使人體內(nèi)部與外界分隔的,是人體

的邊界。系統(tǒng)的邊界對__________至關(guān)重要。細胞作為一個基本的生命系統(tǒng)，它的邊界是

,也叫,

2.細胞膜的功能主要有：它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，產(chǎn)生

了,并成為相對獨立的系統(tǒng)；細胞需要的

一可以從外界進入細胞，細胞不需要的物質(zhì)進入細胞，環(huán)境中一些______________

—的物質(zhì)有可能進入，體現(xiàn)了細胞膜控制作用的;,在多細胞

生物體內(nèi)，各個細胞都不是孤立存在的，它們之間必須保持的協(xié)調(diào)，才能使生物體

健康地生存。細胞間信息交流的方式多種多樣，如通過間接傳遞信息，通過細

胞的完成信息傳遞，高等植物細胞之間通過等結(jié)構(gòu)實現(xiàn)信息的傳遞。

3.對細胞膜成分的研究發(fā)現(xiàn)，細胞膜主要是由___________組成的。此外，還有少量的一

_?其中脂質(zhì)約占細胞膜總質(zhì)量的,蛋白質(zhì)約占糖類占。

在組成細胞膜的脂質(zhì)中，最豐富，此外還有少量的=__________在細

胞膜行使功能方面起著重要的作用，因此功能越復(fù)雜的細胞膜，就越多。

4.1959年，羅伯特森在電鏡下看到了細胞膜清晰的的三層，大膽地提出了

細胞膜都是由____________________的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，并把細胞膜描述為的統(tǒng)一

結(jié)構(gòu)。1970年，科學(xué)家用熒光的染料標(biāo)記小鼠細胞和人細胞表面的蛋白質(zhì)分子，將兩種細胞融

合。最終證明，細胞膜具有。1972年，辛格和尼科爾森提出了

_模型。

5.流動鑲嵌模型認為，細胞膜主要由__________________構(gòu)成。是膜的

基本支架，其內(nèi)部是磷脂分子的水溶性分子或離子不能自由通過，具有

作用。蛋白質(zhì)分子以不同方式在磷脂雙分子層中，在等方面具

有重要作用。

6.細胞膜不是靜止不動的，而是具有,主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的分子可以側(cè)

向自由移動，膜中的大多也能運動。細胞膜的流動性對于細胞完成物質(zhì)運輸、____

、分裂、等功能都是非常重要的。

學(xué)習(xí)進階

一、細胞膜的功能

1.將細胞與外界環(huán)境分隔開

使細胞成為的系統(tǒng)，保障

2.控制物質(zhì)進出細胞

（1）通過運輸來完成的交流。

內(nèi)分泌分泌…進入2體液運輸靶細胞④如，加出

----?③——H本液--------..靶細胞

細胞受體

（2）相鄰細胞間,通過與細胞膜結(jié)合的影響其他細胞。如精子與卵細胞之

（3）相鄰細胞間形成通道使細胞通過攜帶信息的物質(zhì)來交流信息。如高等植物

答案：一、1.①紅細胞稀釋液②紅細胞稀釋液③紅細胞的正常形態(tài)④蒸譚水⑤細胞破裂

⑥細胞膜二、1.①都含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類，且蛋白質(zhì)、脂質(zhì)含量較高，糖類含量較低

2.②不同生物膜蛋白質(zhì)的含量不同3.③功能越復(fù)雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多

三、1.①相對獨立②細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定2.①營養(yǎng)物質(zhì)②廢物③病毒、病菌

3.（1）①體液②間接③激素④信息（2）①直接接觸②信號分子③發(fā)出信號

④接收信號（3）①相互溝通②胞間連絲③通道

二、細胞膜的成分

1.共同點:

2.主要區(qū)別：o

3.各種生物的細胞膜化學(xué)成分含量不同說明什么問題？。

三、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程

1.細胞膜的組成成分是什么？

19世紀(jì)末，歐文發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同的物質(zhì)的通透性不一樣：凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不

溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細胞膜進入細胞。提出膜是由組成的。

2.歐文的推論是否正確呢？膜中除含脂質(zhì)外，還有沒有其它成分呢？

科學(xué)家第一次將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來?；瘜W(xué)分析表明：膜的主要成分是

和。

3.脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣形成膜的呢？

1925年，兩位荷蘭科學(xué)家用從人的紅細胞中提取脂質(zhì)，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的2倍。由此得.到結(jié)論：細胞膜的中的脂質(zhì)

分子的排列是.

4.蛋白質(zhì)在脂雙層的什么位置？

(1)20世紀(jì)40年代曾有科學(xué)家推測o直到50世紀(jì),

,羅伯特森在電鏡下看到了細胞膜的清晰的-的三層結(jié)構(gòu),

他提出的生物模型是。他把生物膜描述

為的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。

(2)20世紀(jì)60年代以后，科學(xué)家對的觀點提出了質(zhì)疑。隨著新技術(shù)的運

用，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)膜蛋白在細胞膜的位置______________________________________.

5.有什么證據(jù)證明細胞的物質(zhì)是不斷運動的呢？

1970年，科學(xué)家用發(fā)綠色熒光的染料標(biāo)記小鼠細胞表面的用紅色熒光的染料標(biāo)記

人細胞表面的.將小鼠細胞和人的細胞。剛?cè)诤蠒r，融合細胞

。在37下經(jīng)過40分鐘，兩種顏色的熒光。

這一實驗及相關(guān)的其他實驗證據(jù)表明0

6.在新的觀察和實驗的基礎(chǔ)上提出了新的生物模型，現(xiàn)在為大多數(shù)人所接受的模型是

1972年和提出的。

四、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容

結(jié)合生物膜的結(jié)構(gòu)模型，思考并回答下列問題：

Davson-Danielli模型流動鑲嵌模型

（1）基本支架:o

（2）蛋白質(zhì)分子有的______在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部磷脂雙分子層

中，有的________整個磷脂雙分子層。

（3）生物膜的結(jié)構(gòu)特點和功能特點：

生物膜的流動性生物膜的挑選透過性

結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子生物膜上的載體蛋白

是可以運動的

實例質(zhì)壁分離與復(fù)原、變形蟲運動、細胞能夠有挑選性地吸收細胞

白細胞的吞噬作用等所需的離子

聯(lián)系生物膜的流動性是挑選透過性的基礎(chǔ)

（4）特殊結(jié)構(gòu)——糖被

①位置：細胞膜的。

②本質(zhì)：細胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的。

③作用：與細胞表面的有關(guān)；在消化道和呼吸道上皮細胞表面的還有

____________作用。

④除糖蛋白外，細胞膜表面還有糖類和脂質(zhì)結(jié)合而成的.

注：糖類在細胞膜中分布很少，并且與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)分子結(jié)合成糖蛋白或糖脂，只分布在膜的

外表面，因此根據(jù)糖類的分布，可以判斷細胞膜的內(nèi)外側(cè)。

自我檢測

1.細胞膜的主要成分是（）

①糖②脂肪③磷脂④蛋白質(zhì)⑤水⑥核酸

A.①④B.③④C.②⑥D(zhuǎn).①@

2.若將細胞膜的磷脂提取后放入盛水的容器中，磷脂分子穩(wěn)定的分布方式為下圖中的（）

A.人體血漿中含有②會引發(fā)心腦血管疾病

B.由①組成的膜稱為單位膜，細胞膜由兩層單位膜組成

C.②是脂溶性的，分布在脂雙層內(nèi)部，其元素組成為C、H、0

D.①中的兩層結(jié)構(gòu)完全一樣，②使該結(jié)構(gòu)具有一定的流動性

4.下列有關(guān)細胞膜的敘述錯誤的是（）

A,是由脂雙層組成的雙層膜B.結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性

C.功能特性是挑選透性D.有些膜蛋白具有生物催化劑的作用

5.質(zhì)膜的流動鑲嵌模型如下圖所示，①?④表示物質(zhì)。下列敘述正確的是（）

①V.

A.①是親水的，導(dǎo)致它只分布在膜的一側(cè)

B.脂雙層的形成是由③的物理和化學(xué)性質(zhì)決定的

C.有些膜蛋白能識別來自細胞內(nèi)的化學(xué)信號

D.此圖為電子顯微鏡下觀察到的細胞膜亞顯微結(jié)構(gòu)

6.將一個細胞直接置于清水中漲破，然后將磷脂成分全部提取出來，并將其在空氣-水界面上

鋪成單分子層，結(jié)果測得.單分子層的表面積相當(dāng)于原來細胞膜表面積的兩倍。用下列細胞實驗

與此結(jié)果最相符的是（）

A.牛的肝細胞B.植物的葉肉細胞C.藍細菌D.人的成熟紅細胞

7.紅覺菜細胞的液泡中含有呈紫紅色的花青素。將紅范菜的葉片切成小塊后放入水中，水的

顏色無明顯變化；若進行加熱，隨著水溫的升高，水的顏色逐漸變紅。其原因是（）

A.細胞壁在加熱后受到破壞B.沸水使生物膜失去挑選透性

C.水溫升高，花青素的溶解度加大D.加熱使花青素分子的活性增強

8.細胞膜是細胞的邊界，對于生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。因此研究細胞的結(jié)構(gòu)，應(yīng)從細胞膜

開始?？茖W(xué)家從真核細胞中分離出純凈的細胞膜較為困難，因為會有核膜和細胞器膜的混雜。

若將人的成熟紅細胞經(jīng)過某種特殊處理后，紅細胞會破裂發(fā)生溶血現(xiàn)象。沖洗掉流出細胞外的

物質(zhì)，得.到的就是純凈的細胞膜。此結(jié)構(gòu)在生物學(xué)上稱為“血影”。下圖所示為細胞膜

作為系統(tǒng)的邊界具有的功能之一，請根據(jù)所學(xué)知識，分析圖解并回答：

(1)題目中所提到的某種特殊的處理是指。

(2)圖A中的①和②分別表示,其中內(nèi)分泌細胞分泌的激素

(可能/一定是)蛋白質(zhì)。

(3)生物體內(nèi)完成圖B過程的是(任舉一例)，圖C中的④表示

(4)由以上分析可知：在多細胞生物體內(nèi)，各個細胞之間都維持功能的協(xié)調(diào)，才能使生物體

健康地生存。這種協(xié)調(diào)性的實現(xiàn)不僅依賴于物質(zhì)和能量的交換，也有賴于信息的交流，這種交

流大多與有關(guān).

反思?卜結(jié)

1.細胞膜組成成分與細胞膜的功能有關(guān)：

(1)不同細胞膜的成分種類一樣，但各組分的含量不同，這與細胞的功能有關(guān)，如功能復(fù)雜

的膜中，蛋白質(zhì)數(shù)量多。

(2)細胞膜的組分并不是不可變的，如細胞癌變過程中，細胞膜組分發(fā)生變化，糖蛋臼含量

下降，產(chǎn)生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物質(zhì)。

2.細胞膜的控制功底是相正確的：

細胞膜在功能上最重要的特征是具有挑選透過性，從而保證了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定，但

細胞膜的控制力是相正確的，而不是絕正確的，所以生物體也會出現(xiàn)中毒死亡的現(xiàn)象。

1.【答案解析】B

【試題解答】細胞膜成分中含有40%的脂質(zhì)，50%的蛋白質(zhì)，2%?10%的糖類，因此細胞膜的

主要成分為脂質(zhì)（磷脂）和蛋白質(zhì)。綜上分析，B正確，ACD錯誤。

2.【答案解析】A

【試題解答】因為磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點是具有親水的頭部和疏水的尾部，因此將細胞膜的磷

脂分子提取后放入盛水的容器中磷脂分子親水的頭部與水接觸，疏水的尾部在空氣中排列成

整齊的一層。A正確，其它選項錯誤。

3.【答案解析】C

【試題解答】②為膽固醇，血液中高膽固醇才可能會引發(fā)心腦血管疾病，A錯誤;①表示磷脂，形

成磷脂雙分子層，構(gòu)成細胞膜的基本骨架，細胞膜只有一層單位膜，B錯誤；②表示膽固醇，是

脂溶性的，分布在脂雙層內(nèi)部，其元素組成為C、H、O,C正確；①磷脂中的兩層結(jié)構(gòu)不

完全一樣，如蛋白質(zhì)分布不均勻，①②都能運動，體現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)具有一定的流動性，D錯誤。

4.【答案解析】A

【試題解答】細胞膜是單層膜，A錯誤；細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性，B正確；細

胞膜的功能特點是挑選透過性