2025届高三一轮复习生物：第4讲（第2课时） 细胞膜和细胞核

【第2课时】（细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的）考点二：细胞膜的功能、成分、结构。2.细胞膜的成分。(1)探索实验(连线):科学家用哺乳动物卵细胞、红细胞、神经细胞制备出纯净细胞膜进行化学分析细胞膜是由脂质组成的欧文顿对植物细胞的上万次通透性实验，发现溶于脂质的物质容易穿过细胞膜组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多经典实验/实例结论/假说英国学者丹尼利和戴维森研究发现细胞膜的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。如果在油-水界面中加入一定量的蛋白质，其表面张力降低到接近细胞膜的表面张力细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质最初对细胞膜成分的认识是通过对现象的推理分析得出的脂溶性物质水溶性物质表面张力油表面张力加蛋白质＜=考点二：细胞膜的功能、成分、结构。2.细胞膜的成分。(2)探索成果:主要是磷脂，动物细胞还有胆固醇承担膜的主要功能(转运蛋白、识别蛋白、酶等)功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多分布在细胞膜外表面，称为糖被(参与识别、信息传递)分别与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂癌细胞的糖蛋白数量减少、种类增多细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外，还有少量的糖类。蛋白质脂质糖类胆固醇磷脂主要功能种类和数量外表面糖被糖蛋白糖脂判断细胞内外细胞膜成分脂质(50%)蛋白质(40%)糖类(2-10%)①不同细胞膜的成分：种类____、含量____。②不同生物膜的成分：种类____、含量____。如：细胞膜含________，而细胞器膜、核膜通常都不含糖类(内质网、高尔基体例外)。③细胞膜的成分可变：如细胞分化、细胞癌变等过程中。相同不同少量糖类相似不同膜成分脂质%蛋白质%糖类%变形虫细胞膜42544小鼠肝细胞膜52444人红细胞膜43498神经鞘细胞膜79183高尔基体膜266410内质网摸286210线粒体内膜2278少菠菜叶绿体类囊体膜30700考点二：细胞膜的功能、成分、结构。2.细胞膜的成分。(3)常考：细胞膜蛋白。类别实例功能膜转运蛋白载体蛋白参与主动运输(如钠钾泵、钙泵)参与协助扩散(如葡萄糖载体)通道蛋白参与协助扩散(如钾、钠、钙、水等多种通道)膜识别蛋白(糖蛋白)膜受体蛋白识别大部分信号分子(如激素蛋白、细胞因子、神经递质等)相互识别蛋白精卵间、APC与Th间、Tc与靶细胞间相互识别膜附着的酶ATP水解酶催化ATP水解,用于主动运输、胞吞胞吐等呼Ⅲ酶用于好氧细菌的有氧呼吸第三阶段主动运输协助扩散协助扩散主动运输好氧细菌信号蛋白考点二：细胞膜的功能、成分、结构。3.细胞膜的结构。(1)探索实验(连线):实验/实例结论/假说荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从哺成红细胞中提取脂质，在空气-水界面铺展成单分子层，测得其面积恰好为红细胞表面积的2倍细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的“暗-亮-暗”三层结构所有细胞膜都由蛋白质(暗层)-脂质(亮层)-蛋白质(暗层)三层结构构成的静态统一结构费雷和埃迪登的人鼠细胞荧光标记融合实验以及相关的其他实验实验证据1972年，辛格和尼科尔森不断进行新观察和实验提出多数人接受的流动镶嵌模型细胞膜具有流动性无法解释：细胞生长、质壁分离、变形虫运动、胞吞和胞吐、白细胞吞噬等【提出假说】在细胞膜结构模型的探索过程中，科学家首先根据已有的知识和信息提出一种假说去解释某一生物学问题，再用进一步的

对已建立的假说进行

。提出一种假说观察与实验修正和补充口腔上皮细胞S酵母菌S大肠杆菌S【拓展提升】细胞类型细胞表面积磷脂单分子层面积现代原因分析哺成红细胞S2S2S＞2S＞2S只有细胞膜一种生物膜只有细胞膜一种生物膜有多种生物膜有多种生物膜【拓展提升】据磷脂的分子特性推测在水中的分布情况脂质体脂质单分子层微团=单抗+药物生物导弹水溶性药物脂溶性药物水溶性药物脂溶性药物(定位)(杀灭)考点二：细胞膜的功能、成分、结构。3.细胞膜的结构。(2)探索成果——细胞膜的流动镶嵌模型。流动镶嵌磷脂形成磷脂双分子层作为细胞膜的基本支架具有屏障作用(阻止水溶性分子和离子通过)维持蛋白质的结构蛋白质镶嵌在磷脂双分子层中镶在表面镶在表面全部嵌入贯穿其中部分嵌入运输蛋白：载体、通道催化蛋白：酶,降低活化能识别蛋白：识别和信息传递结构蛋白：连接细胞骨架分类作用作用【温馨提示】膜蛋白与磷脂分子一样，有水溶性部分和脂溶性部分。疏水区是细胞膜第一个功能的物质基础疏水区【思考】水为何还能被动运输跨膜呢？第一，特小，借磷脂缝隙(自由扩散)第二，借水通道蛋白(协助扩散)自由协助考点二：细胞膜的功能、成分、结构。3.细胞膜的结构。(2)探索成果——细胞膜的流动镶嵌模型。流动镶嵌位于细胞膜的外表面，与蛋白质或脂质相连形成糖蛋白或糖脂糖被糖蛋白糖脂①生理作用：与细胞________、细胞间________等有关。②合成场所：糖类是在______和________合成并加到脂质和蛋白质上去形成糖脂和糖蛋白的。表面识别信息传递内质网高尔基体糖类外表面糖蛋白糖脂考点二：细胞膜的功能、成分、结构。3.细胞膜的结构。(3)细胞膜的结构特点——流动镶。流动性考点二：细胞膜的功能、成分、结构。3.细胞膜的结构。(3)细胞膜的结构特点——流动镶。流动性少数(结构)蛋白)因与________相连而不能运动细胞骨架①原因：________分子可以____________，__________分子也能运动。全部磷脂侧向自由移动大多蛋白质②温度影响：随一定范围内温度的____，膜流动性____。细胞骨架升高增大侧向自由移动③作用实例：对于细胞完成________、____、____、____等功能都非常重要。考点二：细胞膜的功能、成分、结构。3.细胞膜的结构。(3)细胞膜的结构特点——流动镶。流动性①原因：________分子可以____________，__________分子也能运动。全部磷脂侧向自由移动大多蛋白质物质运输生长分裂运动物质运输细胞分裂变形运动→吞噬细胞融合②温度影响：随一定范围内温度的____，膜流动性____。升高增大质壁分离质壁分离复原③作用实例：对于细胞完成________、____、____、____等功能都非常重要。考点二：细胞膜的功能、成分、结构。3.细胞膜的结构。(3)细胞膜的结构特点——流动镶。流动性①原因：________分子可以____________，__________分子也能运动。全部磷脂侧向自由移动大多蛋白质物质运输生长分裂运动②温度影响：随一定范围内温度的____，膜流动性____。升高增大考点二：细胞膜的功能、成分、结构。3.细胞膜的结构。调节膜的流动性保持膜的稳定性蛋白质蛋白质糖被【拓展】细胞膜的不对称性①原因：细胞膜的三大成分都呈不对称分布。②作用：使膜两侧功能不同，以确保生命有序三大成分功能生命有序鞘磷脂磷脂酰肌醇(分解成两种第二信使，参与信号传递)蛋白质低温增加流动性高温限制流动性胆固醇脑磷脂(磷脂酰乙醇胺)卵磷脂(磷脂酰胆碱)【思维提升】细胞膜的成分→结构→功能胆固醇磷脂蛋白质糖类脂质(最丰富)(调流动性)糖被磷脂双分子层(镶、部分嵌、全部嵌、贯穿)承担细胞膜的主要功能(转运蛋白、识别蛋白)(第2、3个功能)②控制物质进出、③进行信息交流功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量越多(第1个功能)(疏水区分隔/屏障)膜基本支架①将C与外分隔开③进行信息交流(判断内外/第3个功能)识别、信息传递【思维提升】细胞膜三大功能的结构基础序号细胞膜的功能结构基础123磷脂双分子层内部的疏水区膜转运蛋白(载体蛋白/通道蛋白)膜识别蛋白=糖蛋白(含糖被)将细胞与外界环境分隔开控制物质进出细胞(选择透过性)进行细胞间的信息交流【温馨提示】细胞膜上的识别蛋白如信号蛋白和受体蛋白都是

。糖蛋白细胞膜的流动性和选择透过性项目结构特性——流动性功能特性——选择透过性实例细胞分裂和融合、胞吞胞吐、吞噬细胞变形运动和吞噬病菌、质壁分离及复原植物对离子的选择性吸收(主动运输、协助扩散)、肾小管对水或离子的重吸收(协助扩散)结构基础全部脂质分子和大多蛋白质分子都可以运动(1)脂双层疏水区：允许脂溶性小分子和水分子通过，不允许水溶性小分子和离子自由通过(2)转运蛋白专一性：允许细胞要选择的小分子和离子通过，不允许大分子和不选择的小分子、离子通过联系流动性是选择透过性的基础全部脂质大多蛋白质流动性选择透过性【辨析提升】流动性选择透过性脂溶性水溶性要选择水大分子不选择红细胞【微网构建】蛋白