2022-2023学年 人教版 必修一 细胞膜的结构和功能 课件 （76张）

1、细胞膜的结构和功能第1节学习目标1.简述细胞膜的功能。2.体会科学家探索细胞膜结构的过程。3.简述细胞膜流动镶嵌模型的基本内容。内容索引一、细胞膜的功能二、对细胞膜结构的探索三、流动镶嵌模型的基本内容网络构建课时对点练一、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开使细胞成为_的系统，保障细胞_的相对稳定。2.控制物质进出细胞相对独立教材梳理内部环境病毒、病菌抗体、激素3.进行细胞间的信息交流方式实例化学物质(间接交流)激素随血液将信息传递给_直接接触精子和卵细胞之间的_形成通道高等植物细胞之间的_靶细胞识别和结合胞间连丝(1)细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入细胞，而对细胞有害的物

2、质则不能进入()(2)细胞间的信息交流都依赖于信息分子与受体的识别()(3)高等植物的胞间连丝也能使细胞间进行物质交换()判断正误细胞膜的功能1.鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色。为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？据此推测，细胞膜具有什么功能？核心探讨提示活细胞的细胞膜可控制物质进出细胞，台盼蓝染液是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，因此活细胞不能被染色；死细胞的细胞膜不能控制物质进出细胞，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。据此推测：细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。2.请结合以下实例进行分析：(1)胰岛B细胞

3、通过分泌胰岛素促进肝细胞合成肝糖原。(2)向某高等植物的一个细胞中注入荧光染料(能发出荧光的染料)，染料迅速扩散到相邻的细胞内。(3)海洋或河流中存在着很多不同物种的精子和卵细胞，只有同一物种的精子与卵细胞才能发生结合。上述实例说明细胞膜具备什么功能？上述实例分别是通过何种方式来完成这项功能的？这些过程都依赖于信息分子和受体吗？提示说明细胞膜具有进行细胞间的信息交流的功能。通过细胞分泌的化学物质(如激素)间接传递信息；通过相邻两个细胞之间形成通道传递信息；通过相邻两个细胞的细胞膜直接接触传递信息。1.利用图解法理解细胞膜的功能核心归纳2.细胞间的信息交流示意图方式过程举例通过体液运输细胞信号分

4、子体液靶细胞受体靶细胞激素调节细胞间直接接触细胞细胞精子和卵细胞之间的识别和结合细胞间形成通道细胞 细胞高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接对细胞间信息交流的两个认知误区(1)三种信息交流方式是发生于细胞与细胞之间的，而不是细胞内的信息交流。(2)细胞间信息交流并非都依赖于细胞膜上的受体蛋白，如通过细胞通道的信息交流方式，而某些通过化学物质传递信息和通过细胞膜接触传递信息都依赖于细胞膜上或细胞内的受体蛋白。易错警示1.下图表示细胞膜的功能模式图。据图分析，下列说法不正确的是典题应用A.功能在生命起源过程中具有重要作用B.功能表示进入细胞的物质对细胞都有利C.胰岛素调控生命活动可用图中表示D.相

5、邻的高等植物细胞可通过功能进行信息交流功能表示细胞膜将细胞与外界环境分隔开，在生命起源过程中具有重要作用，将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统，A正确；功能表示物质进出细胞，一般是吸收有利物质，但有些有害物质也能进入细胞，说明细胞膜控制物质进出细胞是相对的，B错误；功能表示进行细胞间的信息交流，激素通过与靶细胞膜上相应物质的识别来调控生命活动，C正确；相邻的高等植物细胞可通过功能进行信息交流，D正确。2.下列不属于细胞间信息交流方式的有A.精子和卵细胞相互接触完成受精作用B.内分泌细胞分泌的激素经血液运输并作用于组织细胞C.细胞膜将细胞与外界环境分隔开D.高等植物

6、细胞间有胞间连丝，是高等植物细胞进行信息交流的方式将细胞与外界环境分隔开，保证内部环境的相对稳定，不属于细胞间的信息交流，C错误。二、对细胞膜结构的探索1.对细胞膜成分的探索教材梳理脂质欧文顿脂质磷脂胆固醇磷脂2两蛋白质2.细胞膜的成分(1)细胞膜的成分脂质磷脂蛋白质糖类(2)细胞膜成分与功能的关系：功能越复杂的细胞膜，_的种类与数量就越多。蛋白质3.对细胞膜结构的探索暗亮暗蛋白质脂质蛋白质静态小鼠人流动镶嵌(1)构成细胞膜的脂质主要是磷脂、脂肪、胆固醇()(2)罗伯特森在高倍显微镜下看到了细胞膜清晰的暗亮暗的三层结构()(3)罗伯特森提出的细胞膜的静态结构模型不能解释细胞的生长现象()判断正

7、误细胞膜的成分1.材料科学研究磷脂分子的结构如右图：核心探讨(1)将磷脂放入盛有水的容器中，下列能正确反映其分布的是_。A(2)根据磷脂分子的特点，解释这一现象。提示因为磷脂分子的“头部”亲水，“尾部”疏水，所以在空气水的界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触，“尾部”则朝向空气的一面。(3)科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的？提示科学家因测得从哺乳动物成熟的红细胞中提取的脂质，铺成单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍，才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。2.用图示表示细胞内外均为水环境，磷脂分子应如何分布？分析细胞膜是磷脂双分子层的原因？提示如图所示

8、由于磷脂分子有亲水的“头部”和疏水的“尾部”，在水溶液中，朝向水的是“头部”，“尾部”受水的排斥。当磷脂分子的内外两侧均是水环境时，磷脂分子的“尾部”相对排列在内侧，“头部”则分别朝向两侧水的环境，形成磷脂双分子层。细胞的内外环境都是水溶液，所以细胞膜磷脂分子的“头部”向着膜的内外两侧，而“尾部”相对排在内侧，形成磷脂双分子层。3.1925年，戈特和格伦德尔的实验结果是磷脂单分子层的面积是红细胞表面积的2倍，与磷脂分子在水环境中的分布的猜测_(填“一致”或“不一致”)，于是得出“细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层”。4.如果将磷脂分子置于水苯混合溶剂中，会如何分布？提示如果将磷脂分子置于水苯的

9、混合溶剂中，磷脂的“头部”将与水接触，“尾部”与苯接触，磷脂分子分布成单层。5.1935年，由丹尼利和戴维森的实验结果，你的推论是细胞膜除了含脂质分子外，可能还附有_。一致蛋白质6.科学家陆续测定了不同细胞的细胞膜组成，请概述细胞膜的组成成分及细胞膜功能的复杂程度主要与哪种成分相关联？成分种类蛋白质(%)脂质(%)糖类(%)神经髓鞘22771变形虫细胞膜54424小鼠肝细胞膜44524人红细胞膜49438提示细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。细胞膜功能的复杂程度主要与蛋白质有关。1.细胞膜的成分及功能分析核心归纳2.构成生物膜的磷脂分子分析(1)结构：由磷酸、甘油和脂肪酸构成

10、，其中磷酸作为亲水性的“头部”、脂肪酸作为疏水性的“尾部”。(2)排列方式：“尾部”相对、“头部”朝外构成磷脂双分子层(如图所示)，作为生物膜的基本支架。磷脂分子的这种排列方式符合生物膜两侧均为水环境的事实。哺乳动物的红细胞在发育成熟的过程中，细胞核逐渐退化，为携带氧的血红蛋白腾出空间。成熟的红细胞一般不含细胞器且取材方便。因此哺乳动物成熟的红细胞细胞质简单，是获得纯净细胞膜的好材料。拓展延伸3.对细胞膜成分和结构的探索经历了漫长的过程，下列结论或假说对应错误的是A.根据脂溶性物质更易通过细胞膜推测细胞膜是由脂质组成的B.根据提取的哺乳动物成熟红细胞的脂质铺展成的单分子层面积是该红 细胞表面积

11、的2倍，推测细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层C.根据电镜下细胞膜呈清晰的暗亮暗三层结构，罗伯特森认为所有 的细胞膜都由脂质蛋白质脂质三层结构构成D.小鼠细胞和人细胞融合实验可证明细胞膜具有流动性典题应用根据电镜下细胞膜呈清晰的暗亮暗三层结构，罗伯特森认为所有的细胞膜都由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成，C错误。4.提取生物膜中的磷脂分子，将其放入水中可以形成双层磷脂分子的球形脂质体(如图所示)，它载入药物后可以将药物送入相应细胞，下列关于细胞膜和脂质体的叙述，错误的是A.磷脂分子在水中能自发形成磷脂双分子层是因为其具有亲水的“头部” 和疏水的“尾部”B.在a处嵌入水溶性药物，利用脂质体与细胞膜融

12、合的特点将药物送入细胞C.在b处嵌入脂溶性药物，利用脂质体与细胞膜融合的特点将药物送入细胞D.该脂质体与细胞膜融合是利用它们都具有流动性这一功能特点该脂质体与细胞膜融合是利用它们都具有流动性这一结构特点，D错误。三、流动镶嵌模型的基本内容1.结构模型教材梳理(1)图中a名称：_作用：膜的基本支架，具有屏障作用特点：_磷脂双分子层可侧向自由移动(2)图中b 名称：_三种位置镶在磷脂双分子层表面部分或全部_磷脂双分子层中_于整个磷脂双分子层特点：大多数蛋白质分子是可以_的蛋白质分子嵌入贯穿运动(3)图中c 名称：糖类分子(糖被)，能和蛋白质结合(糖蛋白)或与脂质结 合(糖脂)位置：细胞膜的_表面作

13、用：与细胞表面的_、细胞间的_等功能有密切 关系外识别信息传递2.结构特点流动性磷脂分子蛋白质(1)向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个孔洞()(2)构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的()(3)细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质容易通过细胞膜()判断正误核心探讨生物膜的流动镶嵌模型(1)有人在实验时发现：在一定温度下，细胞中的脂质分子均垂直排列于膜表面；当温度升高到一定程度时，细胞膜中的脂质分子有75%排列不整齐，细胞膜的厚度变小、表面积扩大，对离子和分子的通透性提高，据相关内容解释上述现象。提示细胞膜具有流动性，温度可影响膜的流动性。(2)如何判断膜的内侧和外侧？提示根据糖

14、蛋白的分布情况，有糖蛋白的一侧为膜的外侧，无糖蛋白的一侧则为膜的内侧。细胞膜的特点(1)不对称性：膜两侧的分子性质和结构不相同，如糖蛋白只分布在细胞膜外侧。(2)结构特点流动性：组成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。核心归纳5.如图是人体肝脏细胞的细胞膜的亚显微结构模式图，表示物质。下列有关说法错误的是A.在细胞膜上不是静止的B.在细胞膜上的分布是不均匀的C.与细胞间的信息交流功能有密切关系D.将该细胞中的这种物质全部提取出来，发现其单分子层面积等于该 细胞膜面积的两倍典题应用该细胞中除了细胞膜还有多种膜结构，因此其磷脂单分子层面积大于该细胞膜面积的两倍，D错误。6.

15、(2022江苏常州高级中学高一期中)如图为细胞膜的结构模型示意图，A、B表示细胞膜的两侧。下列有关说法错误的是A.细胞膜因具有图中1表示的基本支架而具有 对称性B.动物细胞吸水时，图中1的厚度会变小C.图中A侧具有糖蛋白，是细胞膜的外侧D.细胞膜具有流动性与图中1、3都有关细胞膜两侧的分布不具有对称性，A错误；动物细胞吸水时细胞膨胀，1磷脂双分子层的厚度会变小，B正确；图中A侧具有糖蛋白，是细胞膜的外侧，与细胞的识别功能有关，C正确；细胞膜具有流动性依赖于1磷脂双分子层能够流动和大多数3蛋白质可以运动，D正确。网络构建课时对点练题组一细胞膜的功能1.硝苯地平是一种常见的降压药，它的作用机理是通

16、过抑制细胞膜上的Ca2通道，使流入细胞的Ca2减少，从而导致血压降低。这体现了A.细胞膜能将细胞与外界环境分隔开B.细胞膜能保护细胞内部的结构C.细胞膜可以控制物质进出细胞D.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的数量越多1234567891011121314152.细胞之间通过信息交流，保证细胞间功能的协调。下列关于细胞间信息交流的说法，错误的是A.B细胞膜与乙细胞膜上受体的化学本质都是糖蛋白B.图2可以表示精子与卵细胞的识别C.激素随血液运输到全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将 信息传递给靶细胞D.细胞膜上的受体是细胞间信息交流必不可少的结构123456789101112131415植物细

17、胞可以通过胞间连丝传递信息，D错误。3.能体现细胞膜控制物质进出细胞的是细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞细胞产生的代谢产物能排出细胞细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞环境中一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞A. B. C. D.123456789101112131415环境中某些有害的物质有可能通过细胞膜进入细胞内。题组二对细胞膜结构的探索4.下列关于细胞膜的成分和结构的探索过程的叙述，不正确的是A.利用荧光标记法将小鼠和人细胞膜上的蛋白质做标记的实验，证明了细胞膜 具有流动性B.欧文顿利用了化学上的“相似相溶原理”，推出了脂溶性物质更容易进入细 胞是因为细胞膜上具有大量的磷脂和少量的

18、固醇C.科学家根据观察的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模型， 这种假说或模型最终能否被普遍接受，取决于他能否与以后的现象和实验结 果相吻合，能否很好的解释现象D.罗伯特森用电子显微镜观察细胞膜的结构，提出了“暗亮暗”的三明治 结构是一种静态模型123456789101112131415欧文顿利用了化学上的“相似相溶原理”，推出了脂溶性物质更容易进入细胞是因为细胞膜上具有脂质，没有确认具体的脂质成分，B错误。1234567891011121314155.如图表示各种细胞膜组成成分的含量，图示能说明的是A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质、 脂质和糖类B.细胞膜中的脂质和蛋白质含量的

19、变化与细胞膜的功能有关C.细胞膜的功能越简单，所含蛋白 质的数量越多D.蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用123456789101112131415123456789101112131415细胞膜的成分有脂质、蛋白质和糖类，但脂质和蛋白质在膜成分中占的比例很大，是细胞膜的主要成分，糖类不是主要成分，A错误；由图示可知，膜中脂质和蛋白质的含量变化与膜的功能有关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，B正确、C错误；分析题图可知，该图没有涉及细胞的信息交流功能，D错误。题组三流动镶嵌模型的基本内容6.1972年，辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上，提出了关于细胞膜的分子结构模

20、型，即流动镶嵌模型。下列不符合细胞膜的流动镶嵌模型的说法的是A.构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动B.每个磷脂分子的疏水端都向内C.嵌入磷脂双分子层的蛋白质分子大多能运动D.细胞膜中的磷脂分子和蛋白质分子之间没有联系，所以才具有流动性123456789101112131415蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，膜中的蛋白质大多也能运动，D错误。1234567891011121314157.如图表示细胞膜的结构，下列叙述错误的是A.此图在普通光学显微镜下是无法观察到的B.此图无法判断哪侧是膜内，哪侧是膜外C.大多数与可以运动，所以形成的

21、细胞膜具有流动性D.若用荧光对细胞膜进行标记，一般标记在上123456789101112131415是蛋白质，是磷脂双分子层，用荧光对细胞膜标记时一般标记在上，D错误。8.(2022江苏扬州邗江区高一上期中)糖脂普遍存在于细胞膜上，不同的细胞中糖脂的种类不同，下面是人ABO血型红细胞表面的糖脂的结构示意图，据图判断下列有关叙述错误的是A.糖脂是由糖类和脂质分子结合而成的B.糖脂位于细胞膜内表面C.糖脂和糖蛋白都具有识别作用D.人的ABO血型的不同在于红细胞表面 组成糖脂中的糖的种类和排列顺序的不同1234567891011121314159. (2022江苏盐城高一期中)某研究小组利用哺乳动物

22、成熟的红细胞制备出细胞膜，用一定手段从细胞膜中提取出所有磷脂分子，将磷脂分子依次放在空气水界面上、水苯混合溶剂中以及水中，观察磷脂分子铺展的情况。下列相关说法错误的是A.哺乳动物成熟的红细胞内无细胞核和各种膜性的细胞器B.空气水界面上的磷脂分子面积应为红细胞表面积的2倍C.水苯混合溶剂中磷脂分子会形成头部与水接触，尾部与苯接触的单分子层D.水中磷脂分子会排列成尾部在外侧、头部在内侧的双分子层123456789101112131415水中磷脂分子会排列成尾部在内侧、头部在外侧的双分子层，D错误。10.新型冠状病毒(2019nCoV)外有包膜结构，主要来源于宿主细胞膜，包膜上含有病毒自身的糖蛋白S

23、，该糖蛋白S可以与人体某些细胞表面的蛋白ACE2结合，使病毒的包膜与宿主细胞膜融合，进而侵入宿主细胞。下列相关说法中，不正确的是A.新型冠状病毒外包膜的基本支架为磷脂双分子层B.新型冠状病毒进入细胞的过程依赖于膜的流动性C.高温变性的2019nCoV的蛋白质与双缩脲试剂会发生紫色反应D.糖蛋白S与受体蛋白ACE2结合过程体现了细胞膜可以进行细胞间的信 息交流123456789101112131415新型冠状病毒外包膜主要来源于宿主细胞膜，因此其成分与宿主细胞膜相同，其基本支架为磷脂双分子层，A正确；新型冠状病毒进入细胞需要经过膜的融合，依赖于膜的流动性，B正确；高温变性不会使蛋白质肽键断裂，故

24、能够与双缩脲试剂发生紫色反应，即高温变性的2019nCoV蛋白质与双缩脲试剂会发生紫色反应，C正确；新型冠状病毒没有细胞结构，结合过程不能体现细胞膜可以进行细胞间的信息交流的功能，D错误。123456789101112131415A.与细胞表面识别、细胞间的信息传递 等功能无关B.构成了细胞膜的基本支架，其内部亲 水、外表疏水C.细胞膜具有流动性，膜上的蛋白质都可以自由移动D.科学家通过研究细胞膜的表面张力，推测细胞膜中含有蛋白质11.如图为某同学根据所学知识绘制的细胞膜流动镶嵌模型，有关叙述正确的是123456789101112131415是构成细胞膜基本支架的磷脂双分子层，外表亲水、内部疏

25、水，B错误；细胞膜具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动，但并不是所有蛋白质都可以自由运动(比如锚定蛋白)，C错误。12345678910111213141512.人、鼠细胞融合实验中用不同的荧光染料标记两种细胞的膜蛋白，一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。如图是相关实验结果的记录，据此不能得出的结论是A.温度超过15 ，细胞膜流动性开始增强B.该实验证明膜蛋白能够运动C.温度对膜蛋白的运动有影响D.融合时间越长形成的嵌合体越多123456789101112131415分析题图可知，嵌合体形成的多少与温度有关，但图中数据无法说明与融

26、合时间的关系，D错误。12345678910111213141513.荧光漂白恢复技术在细胞生物学中有着非常重要的应用，包括三个步骤：将绿色荧光蛋白共价结合在膜蛋白上，细胞膜呈现一定强度的绿色；激光照射淬灭(漂白)膜上部分区域绿色荧光，被照射部分荧光蛋白将不会再发出荧光；检测淬灭部位激光照射前后荧光强度的变化情况。实验过程如图甲，结果如图乙。下列说法不正确的是A.图乙结果说明细胞膜具有流动性B.应用该技术可以测定膜上单个蛋 白质的流动速率C.降低实验温度，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间可能将延长D.理论分析，漂白区域恢复足够长的时间荧光强度F2仍小于F1123456789101112131415123456789101112131415应用该技术不能测定膜上单个蛋白质的流动速率，只能测定群体蛋白质的流动速率，B错误。14.以下是细胞间信息交流的三种形式，请据图回答下列问题：123456789101112131415(1)A是_，需要通过_的运输到达B_。(2)C的化学本质是_，它可以接受另一细胞发出的_。(3)E是_，能使植物细胞相互连接，也具有信息交流的作用。精子和卵细胞之间的识别和结合相当于图甲、图乙、图丙中的图_。激素血液靶细胞糖蛋白(蛋白