第5完整版本.1講細胞膜備戰(zhàn)2024年高考生物一輪復習精講課件(新教材)

第講細胞膜核心素養(yǎng)目標一、細胞膜的結構1.生物膜結構的探索歷程時間科學家或實驗結論19世紀末歐文頓發(fā)現(xiàn)脂溶性物質更容易通過細胞膜膜是由

組成的

20世紀初將膜分離提純,并進行化學分析組成細胞膜的脂質有

,其中

的含量最多

1925年戈特和格倫德爾發(fā)現(xiàn)紅細胞膜中脂質鋪成單分子層后面積是紅細胞表面積的2倍細胞膜中的脂質分子必然排列為連續(xù)的

脂質磷脂和膽固醇磷脂兩層時間科學家或實驗結論1935年丹尼利和戴維森發(fā)現(xiàn)細胞膜表面張力低于油—水界面的表面張力膜中含有

1959年羅伯特森,電鏡下細胞膜呈清晰的暗—亮—暗三層結構所有的細胞膜都由

三層結構構成

1970年熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗細胞膜具有

1972年辛格和尼科爾森不斷觀察和分析實驗數(shù)據(jù)提出生物膜的

模型

蛋白質蛋白質—脂質—蛋白質流動性流動鑲嵌2.細胞膜的成分成分在細胞膜中的作用脂質

①

含量豐富,是構成細胞膜的主要成分

②有少量的

蛋白質

①在細胞膜行使功能方面具有重要作用

②功能越復雜的細胞膜,

越多

糖類常與蛋白質、脂質結合形成糖蛋白、糖脂,糖被與

等功能有關

磷脂膽固醇蛋白質的種類與數(shù)量細胞表面的識別、細胞間信息傳遞細胞膜組成成分的三個關鍵點(1)不同細胞膜的成分種類一般相同，但各組分的含量不同。功能越復雜的膜中，蛋白質的種類和數(shù)量越多。(2)細胞膜的成分是可變的，如細胞癌變過程中，細胞膜的成分發(fā)生變化，糖蛋白含量下降，有的產(chǎn)生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物質。(3)糖類分別與蛋白質和脂質結合形成糖蛋白和糖脂，都與細胞識別作用有關。糖蛋白分布于細胞膜外側，據(jù)此可判斷細胞的內外側。特別提醒3.細胞膜的結構——流動鑲嵌模型(1)[1]

是膜的基本支架。

(2)[2]

是生物膜功能的行使者,有的

磷脂雙分子層表面,有的部分或全部

磷脂雙分子層中,有的

于整個磷脂雙分子層。

(3)在細胞膜的外表面,有一層由細胞膜上的[2]

與[3]

結合形成的

。另外,細胞膜上還有[3]

和脂質分子結合形成的

。這些糖類分子叫作糖被。糖被與

、細胞間的

有密切聯(lián)系。

磷脂雙分子層蛋白質鑲在嵌入貫穿蛋白質糖類糖蛋白糖類糖脂細胞表面的識別信息傳遞4.細胞膜的結構特點（人—鼠細胞融合的實驗）①方法：________法。②現(xiàn)象：采用熒光標記法標記小鼠細胞與人細胞表面的蛋白質分子，做如下圖實驗。a.人—鼠細胞的兩種熒光最終均勻分布的原因是

。

b.在人—鼠細胞融合的實驗中,將溫度維持在0℃,與37℃相比,實驗現(xiàn)象的變化是

,原因是

。

c.該實驗以及相關的其他實驗證據(jù)表明,細胞膜具有

性。

細胞膜上的蛋白質是可以運動的兩種熒光不能均勻分布,或者需要更長的時間才能分布均勻溫度降低影響了蛋白質運動的速度流動熒光標記下列生物現(xiàn)象或生理過程體現(xiàn)細胞膜的流動性的是_____________①質壁分離與復原②變形蟲的運動③胞吞和胞吐④白細胞的吞噬作用⑤精卵細胞的相互識別⑥神經(jīng)遞質的釋放⑦水分子進出細胞⑧植物根系對礦質元素的吸收①②③④⑥例1.[不定選]熒光漂白恢復技術在細胞生物學中具有重要的應用,包括三個步驟:綠色熒光染料與膜上的蛋白質結合,細胞膜上呈現(xiàn)一定強度的綠色;激光照射淬滅(漂白)膜上部分綠色熒光;檢測淬滅部位熒光再現(xiàn)速率。實驗過程如圖甲,結果如圖乙所示。下列說法錯誤的是(

)A.該技術說明細胞膜具有流動性B.應用該技術可以測定膜上單個蛋白質的流動速率C.降低實驗溫度,漂白區(qū)域熒光強度恢復到F2的時間將變短D.理論分析,漂白區(qū)域恢復足夠長的時間,熒光強度F2仍小于F1BC思考討論：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。2.在小鼠細胞和人細胞融合實驗中，若降低溫度，細胞完全融合所需要的時間明顯延長，請分析原因。1.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遠大于胰島B細胞表面積的2倍。請分析原因。溫度會影響分子的運動，進而影響細胞膜的流動性。若降低溫度，分子運動減慢，細胞完全融合所需要的時間明顯延長。3.下圖是由磷脂分子構成的脂質體，它可以作為藥物的運載體，將其運送到特定的細胞發(fā)揮作用。在脂質體中，能在水中結晶的藥物被包在雙分子層中，脂溶性的藥物被包在兩層磷脂分子之間。①脂質體表面抗體的作用是什么？可用激素替代嗎？作為引導物，能特異性與靶器官結合，由于激素也能作用于特定的靶器官或靶細胞，因此也可以用激素替代。②為什么兩類藥物的包裹位置各不相同？由雙層磷脂分子構成的脂質體，兩層磷脂分子之間的部分是疏水的，脂溶性藥物能被穩(wěn)定地包裹在其中；脂質體的內部是水溶液的環(huán)境，能在水中結晶的藥物可穩(wěn)定地包裹其中。③請推測：脂質體到達細胞后，藥物將如何進入細胞內發(fā)揮作用？由于脂質體是磷脂雙分子層構成的，到達細胞后可能會與細胞的細胞膜發(fā)生融合，可能會被細胞以胞吞的方式進入細胞，從而使藥物在細胞內發(fā)揮作用。4.線粒體內膜的蛋白質種類和數(shù)量比外膜高，請從結構與功能相適應的角度分析其原因。線粒體內膜功能較外膜復雜，功能越復雜的生物膜，蛋白質的種類和數(shù)量越多。5.提取細胞膜最好選取什么生物材料？最好選取哺乳類動物成熟的紅細胞不同動物的紅細胞比較歸納總結5.功能特點：

。(1)表現(xiàn)：水分子、被選擇的離子和小分子

，大分子、不被選擇的離子和小分子

。(2)原因：遺傳性→結構基礎：_________________________________________________→選擇性。(3)實例：植物對離子的選擇性吸收、神經(jīng)細胞對K＋的吸收和Na＋的排出等。(4)影響因素①內因：膜上蛋白質的種類和數(shù)量不同。②外因：溫度、pH、O2濃度等。選擇透過性可以通過不能通過轉運蛋白種類、數(shù)量或轉運蛋白空間結構的變化二、細胞膜的功能將細胞與外界環(huán)境分隔開化學物質通道1.細胞膜功能的探究實驗煮熟煮熟玉米胚細胞呈紅色2.細胞間的信息交流方式據(jù)上圖分析回答：(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？受體信號分子胞間連絲分別屬于圖C、圖A、圖B所代表的方式(3)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？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。(4)是否所有信號分子的受體都在細胞膜上？并說明理由。不是，有些小分子如脂溶性的信號分子(如性激素)的受體在細胞內部。(5)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。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。例2.[不定選]圖為人體內細胞間信息交流的某些方式的示意圖。以下敘述正確的是(

)A.在A、B、C三圖中,靶細胞都是通過細胞膜上的受體接收信號分子的B.從圖中可以看出細胞間的信息交流方式多種多樣C.細胞膜上有信息接收功能的物質很可能為糖蛋白D.細胞間都是通過相鄰細胞的細胞膜的接觸傳遞信息的ABC特別提醒(1)受體蛋白：信號分子(如激素、細胞因子、神經(jīng)遞質)的受體蛋白。(2)載體蛋白：用于協(xié)助擴散和主動運輸?shù)妮d體蛋白。(3)“酶”蛋白：如好氧型細菌其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?shù)?。(4)識別蛋白：用于細胞與細胞間相互識別的糖蛋白(如精卵間的識別、免疫細胞對抗原的特異性識別等)。(5)通道蛋白：通過打開或關閉通道(改變蛋白質構象)控制物質通過，如水通道蛋白、神經(jīng)傳導時，Na＋、K＋通道蛋白等。五種?？嫉摹澳さ鞍住比⒓毎さ某煞?、結構及功能的關系四、細胞膜的結構特點和功能特性的比較

細胞膜的結構特點細胞膜的功能特性內容具有一定的流動性選擇透過性原因構成細胞膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質分子是可以運動的遺傳特性轉運蛋白種類、數(shù)量選擇透過性

細胞膜的結構特點細胞膜的功能特性實例變形蟲的變形運動、細胞融合、胞吞、胞吐植物對離子的選擇性吸收,神經(jīng)細胞對K+的吸收和對Na+的排出,腎小管的重吸收作用等影響因素溫度(在一定范圍內,溫度越高,細胞膜的流動性越大)

①內因:細胞膜上載體的種類和數(shù)量

②外因:溫度、pH、O2等影響呼吸作用的因素聯(lián)系流動性是選擇透過性的基礎之一,細胞膜的流動性對于細胞完成物質運輸是非常重要的高考真題1.[天津卷]生物膜上不同類型的蛋白質行使不同的功能。下表中依據(jù)膜蛋白功能,對其類型判斷錯誤的是(

)選項膜蛋白的位置、功能膜蛋白的類型A位于突觸后膜,識別并結合神經(jīng)遞質受體B位于靶細胞膜,識別并結合激素載體C位于類囊體膜,催化ATP合成酶D位于癌細胞膜,引起特異性免疫抗原B2.(2016·全國Ⅲ)下列有關細胞膜的敘述，正確的是()A.細胞膜兩側的離子濃度差是通過自由擴散實現(xiàn)的B.細胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質的功能相同C.分泌蛋白分泌到細胞外的過程存在膜脂的流動現(xiàn)象D.膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的C3.(2021·遼寧)[不定選]肝癌細胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通過微囊泡的形式分泌，如圖所示。微囊泡被單核細胞攝取后，PKM2進入單核細胞內既可催化細胞呼吸過程中丙酮酸的生成，又可誘導單核細胞分化成為巨噬細胞。巨噬細胞分泌的各種細胞因子進一步促進肝癌細胞的生長增殖和微囊泡的形成。下列有關敘述正確的是()A.微囊泡的形成依賴于細胞膜的流動性B.單核細胞分化過程中進行了基因的選擇性表達主要在單核細胞的線粒體基質中起催化作用D.細胞因子促進肝癌細胞產(chǎn)生微囊泡屬于正反饋調節(jié)ABD課堂練習1.下列關于細胞膜的結構與功能的敘述,錯誤的是(

)A.細胞膜能控制物質進出細胞,進行細胞間的信息交流B.蛋白質分子和磷脂分子的運動決定了細胞膜的流動性C.細胞膜的不同部位,其化學成分和功能存在差異D.植物細胞的邊界是細胞壁,動物細胞的邊界是細胞膜D

2.下列關于細胞膜功能的敘述,錯誤的是(

)A.細胞膜的功能之一是作為系統(tǒng)的邊界,維持細胞內部環(huán)境的穩(wěn)定B