必修1 第二单元细胞的结构——第2讲 细胞膜系统的结构与功能

1、1.1.细胞膜的组成成分及其作用细胞膜的组成成分及其作用 细胞膜主要由细胞膜主要由脂质脂质( (最多，主要是最多，主要是磷脂磷脂) )和和蛋蛋白质白质构成，还含有少量构成，还含有少量糖类糖类。膜功能的复杂程度。膜功能的复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量有关。与膜上蛋白质的种类和数量有关。功能越复杂的功能越复杂的膜膜，其蛋白质含量和种类越多其蛋白质含量和种类越多。成分成分所占比例所占比例在细胞膜构成中的作用在细胞膜构成中的作用脂质脂质约约50%在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，富，磷脂磷脂是构成细胞膜的是构成细胞膜的主要主要成分成分蛋白质蛋白质约约40%蛋白质是生命活

2、动的主要承担者，蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能主要由蛋白质来行驶细胞膜的功能主要由蛋白质来行驶糖类糖类约约2%10%与脂质或蛋白质结合成糖脂或糖蛋与脂质或蛋白质结合成糖脂或糖蛋白，分布在细胞膜的外表面白，分布在细胞膜的外表面 糖蛋白糖蛋白( (糖被糖被) )与细胞识别有密切关系与细胞识别有密切关系，消化，消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用。正常细胞癌变后膜上产生甲胎蛋白和癌胚作用。正常细胞癌变后膜上产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，同时糖蛋白减少，黏性下降。抗原等物质，同时糖蛋白减少，黏性下降。注：注：不同细胞、不同生物的细胞膜

3、的成分基本一样，但不同细胞、不同生物的细胞膜的成分基本一样，但在不同的膜类型、细胞类型、生物类型以及不同的细胞在不同的膜类型、细胞类型、生物类型以及不同的细胞发育时期，几种成分所占的比例不同。发育时期，几种成分所占的比例不同。2.2.细胞膜的主要功能细胞膜的主要功能（1 1）将细胞与外界环境分隔开）将细胞与外界环境分隔开保障了细胞内保障了细胞内部环境的相对稳定部环境的相对稳定 对于原始生命，膜的出现使其成为一个相对对于原始生命，膜的出现使其成为一个相对独立的系统。独立的系统。 对于原生生物，如草履虫，依靠细胞膜将细对于原生生物，如草履虫，依靠细胞膜将细胞与外界环镜分隔开。胞与外界环镜分隔开。（

4、2 2）控制物质进出细胞）控制物质进出细胞有选择地允许物质有选择地允许物质通过扩散、渗透和主动运输等方式出入细胞通过扩散、渗透和主动运输等方式出入细胞 允许对细胞有用的营养物质进入细胞，排出允许对细胞有用的营养物质进入细胞，排出代谢废物，而一些细胞内的重要成分不会流出细代谢废物，而一些细胞内的重要成分不会流出细胞外。胞外。 细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，有些对细胞有害的物质有可能进入，从而使生物有些对细胞有害的物质有可能进入，从而使生物患病。患病。（3 3）进行细胞间的信息交流）进行细胞间的信息交流 细胞间的信息交流的细胞间的信息交流的三种三种类型

5、：类型： 信号传导信号传导 信号分子（如激素、递质）信号分子（如激素、递质） 靶细胞膜受体（糖蛋白等）靶细胞膜受体（糖蛋白等）细胞信号传导分子沿信号通路传递细胞信号传导分子沿信号通路传递细胞产生特定的生物效应细胞产生特定的生物效应优化设计优化设计 P18 胞间连接与通讯胞间连接与通讯 多细胞生物体内，细胞间通过细胞膜进行相多细胞生物体内，细胞间通过细胞膜进行相互作用，这是胞间通讯的结构基础，如动物细胞互作用，这是胞间通讯的结构基础，如动物细胞的间隙连接，在相邻细胞间形成的间隙连接，在相邻细胞间形成孔道结构孔道结构；植物；植物细胞间则借细胞间则借胞间连丝胞间连丝实现细胞间物质转运和信息实现细胞间

6、物质转运和信息交流。交流。 胞间识别胞间识别 识别是指细胞对同种或异种细胞，同源或异识别是指细胞对同种或异种细胞，同源或异源细胞以及自己或异己分子的认识和鉴别，是源细胞以及自己或异己分子的认识和鉴别，是细细胞通过其表面的受体与胞外信号分子发生选择性胞通过其表面的受体与胞外信号分子发生选择性相互作用相互作用，从而引起细胞内一系列生理生化的变，从而引起细胞内一系列生理生化的变化，最终使细胞表现出相应的生物学效应的过程，化，最终使细胞表现出相应的生物学效应的过程，如器官移植时的免疫排斥反应。如器官移植时的免疫排斥反应。12.12.下图是细胞间的下图是细胞间的3 3种信息交流方式，请据图种信息交流方式

7、，请据图回答：回答：(1)(1)图图A A表示通过细胞表示通过细胞分泌的化学物质，随分泌的化学物质，随 到达全身各到达全身各处，与靶细胞表面的处，与靶细胞表面的 结合，将信结合，将信息传递给靶细胞。息传递给靶细胞。血液血液受体受体P10课时规范练(2)(2)图图B B表示通过相邻两细胞的表示通过相邻两细胞的 ，使信息，使信息从一个细胞传递给另一个细胞，图中表从一个细胞传递给另一个细胞，图中表示示 ，请举例：请举例： ； (3)(3)图图C C表示相邻两植物细胞之间形成表示相邻两植物细胞之间形成 ，携，携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞，图带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞，图中表示中

8、表示 。细胞膜接触细胞膜接触精子和卵子之间的识别和结合精子和卵子之间的识别和结合 与膜结合的信号分子与膜结合的信号分子 通道通道胞间连丝胞间连丝(4)(4)由以上分析可知：由以上分析可知： 在多细胞生物体内，各在多细胞生物体内，各个细胞之间都维持功能的协调，才能使生物体个细胞之间都维持功能的协调，才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换，也有赖于质和能量的交换，也有赖于 的交流，这种的交流，这种交流大多与交流大多与 有关。有关。信息信息细胞的结构和功能细胞的结构和功能 细胞膜的细胞膜的功能功能n 物质交换（选择透过性、流动性）物

9、质交换（选择透过性、流动性）n 屏障作用（起源于海洋，生活于液体环境）屏障作用（起源于海洋，生活于液体环境）n 信息交流（受体蛋白）信息交流（受体蛋白）n 细胞识别（糖蛋白，配血细胞识别（糖蛋白，配血, ,花粉）花粉）n 分泌（流动性）分泌（流动性）n 排泄、免疫（糖蛋白、流动性）排泄、免疫（糖蛋白、流动性）3.3.生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型 为细胞膜的液态流动镶嵌模型示意图，下列为细胞膜的液态流动镶嵌模型示意图，下列有关叙述正确的是有关叙述正确的是A A不同物种的细胞中、和的种类均不同不同物种的细胞中、和的种类均不同B B细胞膜表面的含量通常较细胞器膜的要多细胞膜表面的含量通常

10、较细胞器膜的要多C C是磷脂分子，其亲水端朝内侧是磷脂分子，其亲水端朝内侧D D黄瓜的花粉落到丝瓜花的柱头上不能萌发，黄瓜的花粉落到丝瓜花的柱头上不能萌发，可能是在起作用可能是在起作用对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程时间时间科学家科学家科学实验科学实验假说假说19世纪末世纪末欧文顿欧文顿 用用500多种物质对植物细胞进行多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验上万次的通透性实验膜是由脂质组膜是由脂质组成的成的1925年年两位荷兰两位荷兰科学家科学家 从细胞膜中提取脂质，铺成单从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜的层分子，面积是细胞膜的2倍倍细胞膜中脂质细胞膜中脂质为连续的

11、两层为连续的两层 1959年年罗伯特森罗伯特森电镜下看到细胞膜由电镜下看到细胞膜由“暗暗亮亮暗暗”的三层结构构成的三层结构构成生物膜为三层生物膜为三层静态统一结构静态统一结构 1970年年弗雷和埃弗雷和埃迪登迪登 荧光染料标记实验荧光染料标记实验细胞膜具有流细胞膜具有流动性动性 1972年年桑格和尼桑格和尼克森克森 在新的观察和实验证据基础上在新的观察和实验证据基础上提出流动镶嵌提出流动镶嵌模型模型 磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸组成，其磷磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸组成，其磷酸酸“头部头部”是亲水的，脂肪酸是亲水的，脂肪酸“尾部尾部”是疏水的。是疏水的。胆 碱磷 酸甘 油脂肪酸亲水头部亲水头部

12、疏水尾部疏水尾部 荷兰两位科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂荷兰两位科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，质，在空气在空气水界面上铺展成单分子层水界面上铺展成单分子层，测得测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。倍。假设：假设： 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层 所有的生物膜都由所有的生物膜都由蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白蛋白质质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边暗层是蛋白质分子。他把生物膜描质分子，两边暗层是蛋白质分子。他把生物膜描述为述为静态静态的统一结构的统一结

13、构 罗伯特森罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的在电镜下看到了细胞膜清晰的暗暗亮亮暗暗的三层结构。的三层结构。提出假说：提出假说：流动镶嵌模型的基本内容：流动镶嵌模型的基本内容：1.1.磷脂双分子层构成膜的基本支架。磷脂双分子层构成膜的基本支架。（其中磷脂分子（其中磷脂分子 的亲水性头部朝向两侧，的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）疏水性的尾部朝向内侧）2.2.蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。层中，有的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）（体

14、现了膜结构内外的不对称性）3.3.磷脂分子是可以运动的，具有流动性。磷脂分子是可以运动的，具有流动性。（其分子的运动有多种形式）（其分子的运动有多种形式）4.4.大多数的蛋白质分子也是可以运动的。大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现了膜的流动性）（也体现了膜的流动性）5.5.细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。被。（糖被与细胞识别、胞间信息交流（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系，还有保护、润滑作用如等有密切联系，还有保护、润滑作用如消化道、呼吸道上皮的糖蛋白）消化道、呼吸道上皮的糖

15、蛋白） 膜脂分子的运动膜脂分子的运动 侧向扩散侧向扩散 、旋转运动、摆动运动、旋转运动、摆动运动、 伸缩震荡、翻转运动、旋转异构伸缩震荡、翻转运动、旋转异构4.4.生物膜的结构特点和功能特性生物膜的结构特点和功能特性（1 1）结构特点）结构特点 一定的流动性一定的流动性（为细胞吸收、（为细胞吸收、分泌、修复、融合、分泌、修复、融合、运动、捕食、变形、分裂提供了基础）运动、捕食、变形、分裂提供了基础） 任何膜结构的主要成分都是脂质和蛋白质，任何膜结构的主要成分都是脂质和蛋白质，两种两种成分都有一定程度的运动。成分都有一定程度的运动。（2 2）功能特性）功能特性 选择透过性选择透过性 原因：遗传物

16、质决定载体种类、数量从而决原因：遗传物质决定载体种类、数量从而决定其吸收的选择性。定其吸收的选择性。 实例：植物根对矿质元素的选择性吸收；神实例：植物根对矿质元素的选择性吸收；神经细胞对经细胞对K K+ +的吸收和对的吸收和对NaNa+ +的排出；肾小管的重吸的排出；肾小管的重吸收和分泌；小肠的吸收等。收和分泌；小肠的吸收等。 细胞膜的选择透过性功能主要与蛋白质有关，细胞膜的选择透过性功能主要与蛋白质有关，糖蛋白和糖脂分布在膜的外表面，细胞识别主要糖蛋白和糖脂分布在膜的外表面，细胞识别主要与膜外侧的糖蛋白有关。蛋白质的种类和数量是与膜外侧的糖蛋白有关。蛋白质的种类和数量是细胞膜功能的体现。细胞

17、膜功能的体现。（3 3）各种蛋白质在膜上的分布不对称结构特点）各种蛋白质在膜上的分布不对称结构特点 细胞膜上的蛋白质种类很多，如运输物质的细胞膜上的蛋白质种类很多，如运输物质的载体、识别作用的糖蛋白、接受信号的受体及催载体、识别作用的糖蛋白、接受信号的受体及催化作用的酶等。化作用的酶等。细胞壁：细胞壁：主要成分：纤维素和果胶主要成分：纤维素和果胶主要功能：支持和保护主要功能：支持和保护1.1.用哺乳动物的红细胞制备用细胞膜的方法正确用哺乳动物的红细胞制备用细胞膜的方法正确的是的是A.A.把细胞放在清水里，胀破细胞把细胞放在清水里，胀破细胞 B.B.用针孔破细胞用针孔破细胞 C.C.用镊子把细胞

18、膜剥下来用镊子把细胞膜剥下来D.D.用石英砂研靡细胞用石英砂研靡细胞2.2.最可能构成细胞膜的一组元素是最可能构成细胞膜的一组元素是A.CA.C、H H、O O、N B.CN B.C、H H、O O C.CC.C、H H、O O、P D.CP D.C、H H、O O、N N、P P 3.3.在哺乳动物受精的过程中，精子能够与卵细在哺乳动物受精的过程中，精子能够与卵细胞相互识别，精子将其头部钻入卵细胞中，与胞相互识别，精子将其头部钻入卵细胞中，与卵细胞发生结合，当一个精子进入后，细胞发卵细胞发生结合，当一个精子进入后，细胞发生变化，不再让其他精子进入。这一现象体现生变化，不再让其他精子进入。这一

19、现象体现出细胞膜能够出细胞膜能够 A.A.保障细胞内部环境的相对稳定保障细胞内部环境的相对稳定 B.B.控制物质进出细胞控制物质进出细胞C.C.卵细胞摄入所需要的精子卵细胞摄入所需要的精子 D.D.进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流4.4.下列生理现象中，没有涉及到细胞间信息交流下列生理现象中，没有涉及到细胞间信息交流的是的是A A同种生物的精子与卵细胞的受精作用同种生物的精子与卵细胞的受精作用B B肝细胞表面的糖蛋白结合胰岛素肝细胞表面的糖蛋白结合胰岛素C C记忆细胞识别特异性抗原记忆细胞识别特异性抗原D D兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经纤维上的传导5.5.在处理污水时，人们设计一种

20、膜结构，有选择在处理污水时，人们设计一种膜结构，有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染，这是模拟了生物膜的毒重金属离子对水的污染，这是模拟了生物膜的A.A.识别功能识别功能 B.B.流动性功能流动性功能C.C.主动运输功能主动运输功能 D.D.选择透过性功能选择透过性功能6.(2010 6.(2010 年全国年全国)下列过程中，不直接依赖下列过程中，不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是细胞膜的流动性就能完成的是A A胰岛胰岛 B B 细胞分泌胰岛素细胞分泌胰岛素B BmRNA mRNA 与游离核糖体的结合与游离核糖体的结

21、合C C吞噬细胞对抗原的摄取吞噬细胞对抗原的摄取D D植物体细胞杂交中原生质体融合植物体细胞杂交中原生质体融合7.7.下列有关细胞膜的叙述中，不正确的是下列有关细胞膜的叙述中，不正确的是A.A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成细胞膜主要由脂质和蛋白质组成 B.B.不同功能的细胞，其细胞膜蛋白质的种类和不同功能的细胞，其细胞膜蛋白质的种类和数量相同数量相同 C.C.组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富 D.D.癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关改变有关8.8.细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。下列细胞膜具有控制物质进出细胞的功

22、能。下列有关这一功能的理解，不正确的是有关这一功能的理解，不正确的是A.A.细胞需要的物质可以进出细胞细胞需要的物质可以进出细胞 B.B.细胞不需要或对细胞有害的物质一般不能进细胞不需要或对细胞有害的物质一般不能进入细胞入细胞 C.C.细胞中的成分如核酸等不会流失到细胞外细胞中的成分如核酸等不会流失到细胞外 D.D.由于细胞膜的存在，致病的病毒、细菌等不由于细胞膜的存在，致病的病毒、细菌等不能进入细胞能进入细胞 9.9.下列哪一项不属于细胞膜的功能下列哪一项不属于细胞膜的功能A.A.控制物质进出细胞控制物质进出细胞B.B.将胰岛细胞形成的胰岛素，分泌到胰岛细胞外将胰岛细胞形成的胰岛素，分泌到胰

23、岛细胞外C.C.提高细胞内化学反应的速率提高细胞内化学反应的速率 D.D.作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定10.10.植物细胞具有一定的强度，这是其由于存在着植物细胞具有一定的强度，这是其由于存在着A.A.细胞膜细胞膜 B.B.叶绿体叶绿体 C.C.液泡液泡 D.D.细胞壁细胞壁11.11.使磷脂分子特别适于形成细胞膜的特性是使磷脂分子特别适于形成细胞膜的特性是A.A.它们是疏水的它们是疏水的 B.B.它们是亲水的它们是亲水的C.C.它们迅速吸水它们迅速吸水 D.D.它们既是亲水的又是疏水它们既是亲水的又是疏水的的12.12.组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质

24、分子的排布组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子的排布有下述特点，其中描述细胞膜基本支架特征的是有下述特点，其中描述细胞膜基本支架特征的是A.A.膜两侧的分子结构和性质不尽相同膜两侧的分子结构和性质不尽相同 B.B.磷脂排布成双分子层磷脂排布成双分子层C.C.蛋白质分子附着和镶嵌于磷脂双分子层中蛋白质分子附着和镶嵌于磷脂双分子层中D.D.蛋白质和磷脂分子具有一定的流动性蛋白质和磷脂分子具有一定的流动性13.13.将两种海绵动物的细胞分散成单个的细胞，将两种海绵动物的细胞分散成单个的细胞，再进行混合培养，发现只有同种的细胞才能结合，再进行混合培养，发现只有同种的细胞才能结合，其原因是其原因是A.A.两

25、种海绵细胞表面糖蛋白的成分不同两种海绵细胞表面糖蛋白的成分不同 B.B.两种海绵细胞的脂质成分不同两种海绵细胞的脂质成分不同 C.C.两种海绵细胞的细胞膜上的蛋白质种类不同两种海绵细胞的细胞膜上的蛋白质种类不同 D.D.两种海绵细胞的细胞膜上上的蛋白质空间结构两种海绵细胞的细胞膜上上的蛋白质空间结构不同不同14.14.大气中的氧气与人体血红蛋白结合，至少要大气中的氧气与人体血红蛋白结合，至少要穿过磷脂分子的层数是穿过磷脂分子的层数是A.3 B.5 C.6 D.10A.3 B.5 C.6 D.1015.15.对白血病人进行治疗的有效方法是将正常人的对白血病人进行治疗的有效方法是将正常人的骨髓造血

26、干细胞移入病人的体内，使病人能够产骨髓造血干细胞移入病人的体内，使病人能够产生正常的血细胞。移植之前需要捐献者和病人的生正常的血细胞。移植之前需要捐献者和病人的血液进行组织配型，主要检测他们的血液进行组织配型，主要检测他们的HLAHLA（人体白（人体白细胞抗原）是否相配。细胞抗原）是否相配。HLAHLA指指A.RNA B.DNA C.A.RNA B.DNA C.磷脂磷脂 D.D.糖蛋白糖蛋白16.16.细胞膜具有选择透过性，与这一特性密切相关细胞膜具有选择透过性，与这一特性密切相关的成分是的成分是A.A.磷脂磷脂 B.B.糖蛋白糖蛋白 C.C.蛋白质蛋白质 D.D.磷脂、蛋白质磷脂、蛋白质17.17.变形虫可以吞噬整个细菌，这一事实说明了变形虫可以吞噬整个细菌，这一事实说明了A.A.细胞膜具有选择透过性细胞膜具有选择透过性B.B.细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性C.C.细胞膜具有全透性细胞膜具有全透性D.D.细胞膜具有保护作用细胞膜具有保护作用18.18.细胞膜上的与细胞的识别、免疫反应、信息细胞膜上的与细胞的识别、免疫反应、信息传递和