细胞膜的结构和功能高一上学期生物人教版（2019）必修1

第1节细胞膜的结构与功能细胞膜的功能Functionofcellmembrane资料：

科学家用显微注射器将一种叫作伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能逸出细胞。注入伊红伊红为什么不会逸出细胞？此实验说明了什么？

细胞膜的功能Functionofcellmembrane1、将细胞与外界环境分隔开一、细胞膜的功能细胞膜的功能Functionofcellmembrane1.将细胞与外界环境分隔开是生命起源过程中至关重要的阶段，它将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为_________的系统。膜的出现相对独立相对稳定细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的____________。（1）膜的出现在进化方面的意义：（2）膜的出现对细胞本身的意义：细胞膜的功能Functionofcellmembrane思考：问题探讨不需要、有害的物质（如细菌、病毒等）细胞膜的功能Functionofcellmembrane2、控制物质进出细胞细胞膜的控制作用是相对的细胞营养物质（氨基酸、无机盐、葡萄糖等）废物（CO2、尿素等）抗体、激素等细胞合成并分泌细胞代谢产生有用成分（DNA等）××细胞膜的功能Functionofcellmembrane思考细胞膜的其它功能在球场上，当发现足球快速向你头部飞奔过来，你会迅速躲避或用胳膊阻挡。思考：1.哪些细胞参与完成了上述活动？它们发挥的具体作用是什么？2.眼部组织细胞、神经细胞和肌肉细胞之间如何实现相互沟通呢？细胞膜的功能Functionofcellmembrane3、进行细胞间的信息交流①化学信号传导（如激素）细胞膜的功能Functionofcellmembrane3、进行细胞间的信息交流②接触传递（如精卵细胞的识别和结合）细胞膜的功能Functionofcellmembrane3、进行细胞间的信息交流③通道传递胞间连丝细胞膜的功能Functionofcellmembrane1、将细胞与外界环境分隔开2、控制物质进出细胞3、进行细胞间的信息交流细胞膜的功能分析1895年欧文顿的实验，推测细胞膜的成分。对细胞膜成分的探索细胞膜的成分Cellmembranecomposition据此推测:细胞膜是由脂质组成的

为了进一步确定细胞膜中的脂质成分的类型，科学家通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析，得知组成细胞膜的脂质有_______和__________，其中________含量最多。

磷脂胆固醇磷脂细胞膜的成分Cellmembranecomposition细胞膜的成分Cellmembranecomposition1、选材请从下面细胞中选出符合提取细胞膜的细胞，并说明理由？哺乳动物成熟的红细胞普通高等动物细胞高等植物细胞细菌细胞关于制备纯净的细胞膜细胞膜的成分Cellmembranecomposition

哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和其它众多的具膜细胞器，可以避免其它膜的干扰,提取较纯正的细胞膜。细胞膜的成分Cellmembranecomposition1、选材请从下面细胞中选出符合提取细胞膜的细胞，并说明理由哺乳动物成熟的红细胞细菌细胞鸡（禽类）血红细胞有细胞核和细胞器，不能用于制备纯净细胞膜的材料。原核细胞没有核膜和细胞器膜，但是有细胞壁（支原体除外），所以也不适用用于制备细胞膜。注细胞膜的成分Cellmembranecomposition2、简单步骤红细胞吸水涨破细胞内容物流出分离出纯净的细胞膜细胞膜的成分Cellmembranecomposition亲水头部疏水尾部磷脂分子结构式磷脂分子模型磷脂分子示意图观察磷脂分子的结构并分析其特点细胞膜的成分Cellmembranecomposition材料:1917年朗缪尔将磷脂与水混合，观察到磷脂分子在水---空气界面的特殊分布。磷脂分子磷脂分子在水-空气界面的分布细胞膜的成分Cellmembranecomposition根据磷脂分子的特点，推测并画出磷脂分子在水环境中的排布方式。磷脂分子在水环境中的分布细胞膜的成分Cellmembranecomposition水环境AB磷脂分子在水环境中的分布细胞膜的成分Cellmembranecomposition水环境资料：1935年，丹尼利和戴维森研究细胞膜张力，发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。由于人们已经发现了油脂表面如果附有蛋白质成分，则表面张力会降低，因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。细胞膜的成分Cellmembranecomposition思考：如何验证细胞膜上有蛋白质？细胞膜的成分Cellmembranecomposition细胞膜的成分脂质（大约占50%）蛋白质（大约占40%）糖类（大约占2%—10%）功能越复杂的细胞膜，蛋白质的_____和______越多

磷脂（主要）胆固醇（动物细胞膜）种类数目2.分析细胞膜中蛋白质分子的排布特点资料1

关于电镜成像：电子束照射大分子物质，散射度高，呈暗带；照射小分子物质，散射度低，呈亮带。(1)请根据资料1，分析罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构中蛋白质的分布方式。蛋白质—脂质—蛋白质该模型可以解释细胞的哪些功能？不能解释哪些现象？蛋白质在细胞膜两侧可以帮助细胞进行物质运输等;但是错误的将细胞膜描述为静态统一的结构，无法解释细胞的生长和分裂、变形虫的运动、受精时细胞融合等。【资料2】1970年，用不同颜色荧光染料标记分别标记人的细胞和鼠的细胞，然后将人—鼠细胞融合，一段时间后，不同颜色的荧光染料均匀分布在融合细胞膜表面。(2)通过人—鼠细胞融合的结果，可以得出什么结论？细胞膜具有流动性资料3

按照“蛋白质—脂质—蛋白质”模型，细胞膜的厚度应该是单层磷脂厚度的两倍，加上两侧的蛋白质，膜的总厚度应当超过20nm。但是罗伯特森电镜下的细胞膜的厚度约为7～8nm。(3)请根据资料2指出“蛋白质—脂质—蛋白质”模型的不足之处，并对细胞膜的结构进行合理推测。

资料2表明：“蛋白质—脂质—蛋白质”模型中蛋白质平铺在磷脂双分子层表面形成的膜厚度与真实所测不符。因此，蛋白质不会只覆盖在磷脂双分子层两侧，可能会有蛋白质嵌入磷脂双分子层。资料4

20世纪60年代，冰冻蚀刻技术得到了应用。科学家将细胞进行快速低温冷冻，用冷刀将细胞标本骤然冲断开。这时，磷脂双分子层的疏水端裂开，从而显示出蛋白质颗粒在膜之中的真实分布情况。通过一定的技术处理，科学家在电子显微镜下观察到，细胞膜的外层磷脂和内层磷脂表面都有凸起的蛋白质颗粒，还有蛋白质随着另一层磷脂离开之后留下的窟窿。冰冻蚀刻技术研究细胞膜结构(4)通过冰冻蚀刻实验结果，你可以得出什么结论？

蛋白质分子镶嵌、部分或全部嵌入、贯穿于磷脂双分子层。A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质、

脂肪和糖类B.细胞膜中的脂质和蛋白质含量的变

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3.如图表示各种细胞膜组成成分的含量，图示能说明的是√4.(2023·云南德宏高一统考)人类对生物膜结构的探索经历了漫长的历程，下列结论(假说)错误的是A.脂溶性物质更易通过细胞膜，由此推测细胞膜是由脂质组成的B.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合，说明细胞膜具有流动性C.电镜下细胞膜呈暗—亮—暗结构，罗伯特森认为生物膜由脂质—蛋白

质—脂质构成D.提取人成熟红细胞的脂质铺展成的单分子层，其面积是红细胞表面积

的2倍，由此推测细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层√

1972年辛格（S.J.Singer）和尼克尔森（G.Nicolson）总结前人的研究成果，并且在新的观察和实验证据的基础上，提出了新的生物膜模型———流动镶嵌模型，为多数人所接受。A

B

C

(1)图中A名称：____________作用：膜的__________

特点：______________磷脂双分子层可侧向自由移动基本支架结构模型2.1A

B

C

(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结构模型2.1A

B

C

(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结构模型2.1流动性磷脂分子蛋白质结构特点2.25.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①③都有关√6.磷脂分子构成的脂质体可以作为药物的运载体。在脂质体中镶嵌抗体，通过抗体与特定细胞