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高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞膜的结构和功能评课课件ppt
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞膜的结构和功能评课课件ppt，共41页。PPT课件主要包含了本节聚焦，细胞膜的主要功能，关于膜的计算公式，人鼠细胞融合实验，流动镶嵌模型等内容，欢迎下载使用。
细胞膜的主要功能关于细胞膜成分的探索过程关于细胞膜结构的探索过程流动镶嵌模型
可以将细胞和外界环境分隔开。细胞的界膜使细胞成为相对独立的系统，使各种生物大分子集中到一个相对稳定的微环境中，利于细胞代谢和物质能量交换以及生长发育。控制物质进出细胞。膜的存在虽然使细胞成为独立的系统，但是细胞不是一个封闭的系统。膜对于物质的运输具有选择性，只有在需要的时候，物质才会被运送。细胞膜的控制作用是相对的，有些对细胞有害的物质可能进入。进行细胞间的信息交流。在多细胞生物体内，各个细胞都不是独立存在的，之间必须保持功能的协调，这种协调的实现依赖于物质和能量的交换和信息的交流。
细胞膜可以控制物质进出细胞
1.细胞膜可以有选择性的控制物质进出细胞，这种选择性体现在两方面： 细胞需要的营养物质，如葡萄糖、氨基酸、无机盐离子等可以进入细胞；而细胞不需要的或者有害的物质，如细菌的外毒素等不易进入细胞。 抗体、激素等细胞产生的分泌物可以排出细胞，细胞产生的废物如尿素和尿酸等会排到细胞之外。2.细胞膜控制物质进入细胞的能力是相对的，对细胞有害的物质不是不能进入，而是不易进入细胞。某些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物体患病。【注意】只有活细胞的细胞膜才能控制物质出入细胞，死细胞的细胞膜往往具有全透性。
细胞之间进行信息交流的方式
1.通过细胞分泌的化学物质来完成间接交流 这种交流方式需要细胞膜上的受体，受体的化学本质为糖蛋白或糖脂。例如:内分泌细胞分泌激素通过血液运输到达靶细胞，与靶细胞膜上的受体结合；神经细胞分泌的神经递质与突触后膜上的受体相结合，使下一个神经细胞兴奋或抑制。
2.通过相邻两个细胞的细胞膜直接接触来完成信息交流 这种交流方式需要两个细胞的细胞膜相互接触，并且需要细胞膜上的受体。例如:精子和卵细胞之间的识别和结合。
3.通过相邻两个细胞间形成的通道来完成信息交流 这种交流方式需要一个细胞的信号分子沿着细胞通道进入另一个细胞，所以它不需要细胞膜上的受体。例如:高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，进行信息交流。
理解细胞膜是系统的边界
细胞膜将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。对于原始生命来说，膜的出现起着至关重要的作用，它将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统。虽然植物细胞膜外面有一层细胞壁，但是由于细胞壁是全透性的，对物质进出没有影响。所以植物细胞的边界仍然是细胞膜。
1. 下图表示细胞膜部分功能模式图。据图分析，下列说法不正确的是（ ）A. 功能①在生命起源过程中具有关键作用B. 功能②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上图③表示D. 相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流
1. 下图表示细胞膜部分功能模式图。据图分析，下列说法不正确的是（ B ）A. 功能①在生命起源过程中具有关键作用B. 功能②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上图③表示D. 相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流【解析】选B。细胞膜是系统的边界，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②表示物质进出细胞，一般是吸收有利物质，但一些有害物质也能进出细胞。说明细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，B错误；激素调控生命活动需要靶细胞进行信号检测，C正确；相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流，D正确。
2. 科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染液染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。该方法所利用的是细胞膜（ ）A. 保护细胞内部结构的功能 B. 进行细胞间的信息交流的功能 C. 控制物质进出的功能 D. 免疫功能
2. 科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染液染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。该方法所利用的是细胞膜（ C ）A. 保护细胞内部结构的功能 B. 进行细胞间的信息交流的功能 C. 控制物质进出的功能 D. 免疫功能【解析】选C。细胞膜具有控制物质进出的功能，台盼蓝染液在正常情况下不能进入细胞中，当细胞死亡后，细胞膜控制物质进出的能力就丧失了，所以台盼蓝染液就会进入细胞中。
3. 下列关于细胞膜功能的叙述，不正确的是（ ）A. 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多B. 细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动 C. 相邻两个细胞的信息交流全靠细胞膜的接触D. 细胞膜能控制物质进出细胞，这种功能是相对的
3. 下列关于细胞膜功能的叙述，不正确的是（ C ）A. 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多B. 细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动 C. 相邻两个细胞的信息交流全靠细胞膜的接触D. 细胞膜能控制物质进出细胞，这种功能是相对的【解析】选C。细胞间信息交流的方式多种多样，高等植物细胞间的信息交流可通过胞间连丝来完成。
4. 据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均，是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来了福音。上述材料体现了细胞膜的哪项功能（ ）A. 细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂B. 细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞 C. 细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质 D. 细胞膜具有信息交流的功能
4. 据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均，是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来了福音。上述材料体现了细胞膜的哪项功能（ D ）A. 细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂B. 细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞 C. 细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质 D. 细胞膜具有信息交流的功能【解析】选D。根据题干信息“内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用”可知，内皮素只有与细胞膜上相应的受体结合后才能发挥作用，体现了细胞膜具有信息交流的功能，故D正确。
关于细胞膜成分的探索过程
一、1895年，欧文顿，对植物细胞的通透性进行上万次实验 发现细胞膜对不同物质的通透性不一样；溶于脂质的物质容易穿过细胞膜，不溶于脂质的物质不容易穿过， 推测细胞膜由脂质组成。二、科学家利用哺乳动物成熟红细胞制备出纯净的细胞膜，经化学分析得知，组成细胞膜的脂 质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 磷脂一端亲水一端疏水，多个磷酸分子在水中会自发的形成双分子层。三、1925年，荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮提取人的红细胞中的脂质，在空气-水界面上铺展成单分子层，面积是红细胞表面积的2倍。 由此推断:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。四、1935年，英国丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。 推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。
在使用哺乳动物成熟红细胞时，也使用过动物的卵细胞、神经细胞等作为材料。哺乳动物成熟红细胞，没有细胞核膜、细胞器膜等，只有细胞膜这一种膜结构，更适合排除干扰，用来研究细胞膜成分。哺乳动物成熟红细胞可以通过吸收蒸馏水涨破，之后使用离心法过滤，就可以得到比较纯净的细胞膜。
当红细胞膜的面积为S时，从膜中提取的脂质铺展成单分子层的面积=2S。当神经细胞膜的面积为S时，从膜中提取的脂质铺展成单分子层的面积＞2S。从膜中提取的脂质铺展成单分子层的面积为M时，红细胞膜的面积为M/2。从膜中提取的脂质铺展成单分子层的面积为M时，神经细胞膜的面积为＜M/2。 （M中包括细胞膜、核膜、细胞器膜等）
膜蛋白决定了膜的功能，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。例如载体蛋白、受体蛋白
可以与蛋白质分子形成糖蛋白
可以与脂质分子形成糖脂
这样的糖类分子叫做糖被，就细胞膜而言有糖被的一侧为细胞膜外侧。
糖被的作用：1.与细胞表面识别功能有关。（例如癌变的细胞是由于细胞膜表面的糖蛋白减少，识别功能下降，细胞间黏着性降低，容易扩散）2.与细胞间的信息传递有关。
【拓展】设计实验探究细胞膜的组成成分
关于细胞膜结构的探索过程
一、1959年，罗伯特森在电镜下观察到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，提出细胞膜模型假说：所有的细胞膜都由蛋白质一脂质一蛋白质三层结构构成。把细胞膜描述为静态的统一结构。该学说的局限性: 不能解释细胞的生长、变形虫的变形运动、白细胞吞噬病菌、细胞融合等现象。蛋白质分子不是平铺在磷脂分子上的。利用冷冻蚀刻电镜技术观察细胞膜断裂面，发现蛋白质分子镶嵌在细胞膜上。二、1970年，科学家用发绿色和红色荧光的染料分别标记小鼠和人细胞表面的蛋白质分子， 将小鼠细胞和人细胞融合，通过荧光标记的均匀分布，证明细胞膜的蛋白质分子是可以运动的。 细胞膜具有一定的流动性。（荧光标记法）三、1972年，辛格和尼克尔森提出了流动镶嵌模型。
1. 下列关于细胞膜成分的叙述，正确的是（ ）A. 细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变 B. 细胞膜的功能主要取决于膜中磷脂的含量和种类 C. 糖蛋白和糖脂分别位于细胞膜的内外两侧D. 脂类物质能优先通过细胞膜与膜中蛋白质的种类有关
1. 下列关于细胞膜成分的叙述，正确的是（ A ）A. 细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变 B. 细胞膜的功能主要取决于膜中磷脂的含量和种类 C. 糖蛋白和糖脂分别位于细胞膜的内外两侧D. 脂类物质能优先通过细胞膜与膜中蛋白质的种类有关【解析】选A。细胞膜的成分与其功能有关，细胞癌变过程中，细胞膜的成分会发生相应的改变，A正确;细胞膜的功能主要取决于膜中蛋白质的种类与数量，B错误；糖蛋白和糖脂分布于细胞膜的外侧，C错误;脂类物质能优先通过细胞膜与膜的基本支架——-磷脂双分子层有关，D错误。
2. （多选题）下列关于细胞膜成分和结构的探索历程的说法，正确的是（ ） A. 欧文顿通过对膜成分的提取和鉴定，认识到细胞膜是由脂质组成的B. 科学家通过提取红细胞中的脂质实验，得出结论：细胞膜中的磷脂分子是双层排列的C. 磷脂是甘油、脂肪酸和磷酸组成的，其中磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的D. 在建立细胞膜结构模型的过程中，实验技术起了关键的推动作用
2. （多选题）下列关于细胞膜成分和结构的探索历程的说法，正确的是（ BCD ） A. 欧文顿通过对膜成分的提取和鉴定，认识到细胞膜是由脂质组成的B. 科学家通过提取红细胞中的脂质实验，得出结论：细胞膜中的磷脂分子是双层排列的C. 磷脂是甘油、脂肪酸和磷酸组成的，其中磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的D. 在建立细胞膜结构模型的过程中，实验技术起了关键的推动作用【解析】选BCD。欧文顿通过对植物细胞的通透性进行研究实验，发现溶于脂质的物质更容易通过细胞膜，从而提出：细胞膜是中脂质组成的，A说法错误；科学家用丙酮从红细胞中提取脂质，测得单分子层的面积是红细胞表面积的2倍，中此得出细胞膜中的磷脂分子是双层排列的结论，B说法正确；磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的，C说法正确；新的技术手段不断运用于细胞膜的研究，对建立细胞膜结构模型的过程起了关键的推动作用，D 说法正确。
3. 科学家在细胞膜成分和结构的探索过程中，运用了假说法，在学习了“细胞膜的流动镶嵌模型”一节后，某同学作出下列比喻，其中错误的是（ ）A. 把静态的三维结构比作“三明治”或“三合板’ B. 细胞膜的流动镶嵌模型比作“枣糕”，如(1)所示C. 细胞膜的流动镶嵌模型比作“正在煮着的粥”，如(2)所示 D. 细胞膜外表面的糖蛋白比作“信号接收塔”
3. 科学家在细胞膜成分和结构的探索过程中，运用了假说法，在学习了“细胞膜的流动镶嵌模型”一节后，某同学作出下列比喻，其中错误的是（ B ）A. 把静态的三维结构比作“三明治”或“三合板’ B. 细胞膜的流动镶嵌模型比作“枣糕”，如(1)所示C. 细胞膜的流动镶嵌模型比作“正在煮着的粥”，如(2)所示 D. 细胞膜外表面的糖蛋白比作“信号接收塔”【解析】选B。静态结构的内容是蛋白质—脂质一蛋白质，因此可以把静态的三维结构比作“三明治”或“三合板”，A正确；细胞膜的流动镶嵌模型中的蛋白质在磷脂双分子层中的分布是不对称和不均匀的，膜结构具有流动性，“枣糕”能体现细胞膜中蛋白质分布，但不能体现流动性，B错误；细胞膜的流动镶嵌模型比作“正在煮着的粥”，体现了膜的流动性，C正确；细胞膜外表面的糖蛋白具有识别功能，可比作“信号接收塔”，D正确。
生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，还有少量的糖类。一、脂质：磷脂双分子层构成膜的基本支架。【注意】细胞膜中的脂质不仅有磷脂，动物细胞膜中还含有胆固醇。磷脂分子的头部亲水，尾部疏水，所以在空气—水界面上形成单分子层，头部朝下，浸没于水中，尾部朝上。如果膜内外都是水环境，磷脂分子形成疏水端相对，亲水端朝向水环境的双子层。根据相似相溶原理，脂质等脂溶性物质更容易通过细胞膜。水溶性分子或者离子不能自由通过，具有屏障作用。
二、蛋白质：膜的功能主要由蛋白质承担，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的含量越高，种类越多。细胞膜中的蛋白质有的全部或部分嵌入磷脂双分子层中，有的镶在整个磷脂双分子层的表面，有的则贯穿于整个磷脂双分子层，这体现了膜结构的不对称性，即膜蛋白和脂质的不对称分布。细胞膜上的蛋白质功能不同：起载体作用的蛋白质，参与主动运输或协助扩散过程，控制物质进出细胞，比如水通道蛋白、转运蛋白、离子泵等；有的与糖类结合，形成糖蛋白，有识别、保护、润滑等作用，例如能被其它细胞所识别的标志蛋白、受体蛋白等；有的是酶，起催化作用，如细胞色素酶等；有的是细胞核细胞外基质、细胞和细胞之间连接的连接蛋白等。
三、糖类和细胞膜上的蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂，它们都分布在细胞膜的外侧，所以通常情况下可以把糖被的位置作为判断细胞膜外侧的依据。糖被上的糖链像无线电的“天线”一样伸出膜外，暴露在细胞间隙。糖蛋白不仅是膜蛋白，许多膜蛋白和分泌蛋白都是糖蛋白，糖蛋白是细胞膜和血浆、粘液、细胞间隙的重要成分。细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性的，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。
细胞膜的结构特性和功能特性
细胞膜的结构特性：具有一定的流动性结构基础：磷脂分子和绝大多数蛋白质分子是可以运动的，而不是静止的。 生理意义：对于细胞完成物质运输、细胞识别、生长、分裂、运动、细胞融合等功能都是非常重要的。影响因素:主要受温度影响，在适宜温度范围内，随温度升高，膜的流动性增强，但温度过高会导致膜被破坏。 【注意】强酸强碱也容易破坏细胞膜,使其失去活性。证明膜有流动性的实例：变形虫的伪足、膜与膜之间的融合、细胞的胞吞与胞吐，白细胞吞噬细菌等。细胞膜的功能特性：具有选择透过性结构基础：细胞膜上具有蛋白质。生理意义：控制物质进出。证明膜有选择透过性的实例：植物根对矿质元素的选择性吸收、肾小管的重吸收作用、小肠对营养物质的吸收等。实际应用:细胞选择性吸收一些小分子与离子、海水淡化、人工肾透析仪等。
1. 下图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，下列有关叙述不正确的是（ ）A. 具有①的一侧为细胞膜的外侧B. ①与细胞之间的信息交流有关C. ②构成了细胞膜的基本支架D. 细胞膜的选择透过性与①的种类和数量有关
1. 下图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，下列有关叙述不正确的是（ D ）A. 具有①的一侧为细胞膜的外侧B. ①与细胞之间的信息交流有关C. ②构成了细胞膜的基本支架D. 细胞膜的选择透过性与①的种类和数量有关【解析】选D。图中①代表糖蛋白，位于细胞膜外侧，与细胞之间的信息交流有关；②代表磷脂双分子层，它构成了细胞膜的基本支架；③代表蛋白质，可以作为参与物质运输的载体蛋白，细胞膜的选择透过性与载体蛋白的种类和数量有关。
2. 利用冷冻蚀刻技术处理细胞膜，并用电镜观察，将观察结果绘制成下图，下列有关说法不正确的是（ ）A. BS侧表示细胞膜的外侧 B. BF侧和PF侧都是亲水侧C. 图中蛋白质的分布是不对称的D. 该图表明细胞膜的基本支架是磷脂双分子层
2. 利用冷冻蚀刻技术处理细胞膜，并用电镜观察，将观察结果绘制成下图，下列有关说法不正确的是（ B ）A. BS侧表示细胞膜的外侧 B. BF侧和PF侧都是亲水侧C. 图中蛋白质的分布是不对称的D. 该图表明细胞膜的基本支架是磷脂双分子层【解析】选B。磷脂分子的“头部”BS、PS侧是亲水的，“尾部”BF、PF侧是疏水的，B 错误。
细胞膜的主要功能关于细胞膜成分的探索过程关于细胞膜结构的探索过程流动镶嵌模型
可以将细胞和外界环境分隔开。细胞的界膜使细胞成为相对独立的系统，使各种生物大分子集中到一个相对稳定的微环境中，利于细胞代谢和物质能量交换以及生长发育。控制物质进出细胞。膜的存在虽然使细胞成为独立的系统，但是细胞不是一个封闭的系统。膜对于物质的运输具有选择性，只有在需要的时候，物质才会被运送。细胞膜的控制作用是相对的，有些对细胞有害的物质可能进入。进行细胞间的信息交流。在多细胞生物体内，各个细胞都不是独立存在的，之间必须保持功能的协调，这种协调的实现依赖于物质和能量的交换和信息的交流。
细胞膜可以控制物质进出细胞
1.细胞膜可以有选择性的控制物质进出细胞，这种选择性体现在两方面： 细胞需要的营养物质，如葡萄糖、氨基酸、无机盐离子等可以进入细胞；而细胞不需要的或者有害的物质，如细菌的外毒素等不易进入细胞。 抗体、激素等细胞产生的分泌物可以排出细胞，细胞产生的废物如尿素和尿酸等会排到细胞之外。2.细胞膜控制物质进入细胞的能力是相对的，对细胞有害的物质不是不能进入，而是不易进入细胞。某些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物体患病。【注意】只有活细胞的细胞膜才能控制物质出入细胞，死细胞的细胞膜往往具有全透性。
细胞之间进行信息交流的方式
1.通过细胞分泌的化学物质来完成间接交流 这种交流方式需要细胞膜上的受体，受体的化学本质为糖蛋白或糖脂。例如:内分泌细胞分泌激素通过血液运输到达靶细胞，与靶细胞膜上的受体结合；神经细胞分泌的神经递质与突触后膜上的受体相结合，使下一个神经细胞兴奋或抑制。
2.通过相邻两个细胞的细胞膜直接接触来完成信息交流 这种交流方式需要两个细胞的细胞膜相互接触，并且需要细胞膜上的受体。例如:精子和卵细胞之间的识别和结合。
3.通过相邻两个细胞间形成的通道来完成信息交流 这种交流方式需要一个细胞的信号分子沿着细胞通道进入另一个细胞，所以它不需要细胞膜上的受体。例如:高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，进行信息交流。
理解细胞膜是系统的边界
细胞膜将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。对于原始生命来说，膜的出现起着至关重要的作用，它将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统。虽然植物细胞膜外面有一层细胞壁，但是由于细胞壁是全透性的，对物质进出没有影响。所以植物细胞的边界仍然是细胞膜。
1. 下图表示细胞膜部分功能模式图。据图分析，下列说法不正确的是（ ）A. 功能①在生命起源过程中具有关键作用B. 功能②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上图③表示D. 相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流
1. 下图表示细胞膜部分功能模式图。据图分析，下列说法不正确的是（ B ）A. 功能①在生命起源过程中具有关键作用B. 功能②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上图③表示D. 相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流【解析】选B。细胞膜是系统的边界，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②表示物质进出细胞，一般是吸收有利物质，但一些有害物质也能进出细胞。说明细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，B错误；激素调控生命活动需要靶细胞进行信号检测，C正确；相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流，D正确。
2. 科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染液染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。该方法所利用的是细胞膜（ ）A. 保护细胞内部结构的功能 B. 进行细胞间的信息交流的功能 C. 控制物质进出的功能 D. 免疫功能
2. 科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染液染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。该方法所利用的是细胞膜（ C ）A. 保护细胞内部结构的功能 B. 进行细胞间的信息交流的功能 C. 控制物质进出的功能 D. 免疫功能【解析】选C。细胞膜具有控制物质进出的功能，台盼蓝染液在正常情况下不能进入细胞中，当细胞死亡后，细胞膜控制物质进出的能力就丧失了，所以台盼蓝染液就会进入细胞中。
3. 下列关于细胞膜功能的叙述，不正确的是（ ）A. 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多B. 细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动 C. 相邻两个细胞的信息交流全靠细胞膜的接触D. 细胞膜能控制物质进出细胞，这种功能是相对的
3. 下列关于细胞膜功能的叙述，不正确的是（ C ）A. 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多B. 细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动 C. 相邻两个细胞的信息交流全靠细胞膜的接触D. 细胞膜能控制物质进出细胞，这种功能是相对的【解析】选C。细胞间信息交流的方式多种多样，高等植物细胞间的信息交流可通过胞间连丝来完成。
4. 据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均，是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来了福音。上述材料体现了细胞膜的哪项功能（ ）A. 细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂B. 细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞 C. 细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质 D. 细胞膜具有信息交流的功能
4. 据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均，是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来了福音。上述材料体现了细胞膜的哪项功能（ D ）A. 细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂B. 细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞 C. 细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质 D. 细胞膜具有信息交流的功能【解析】选D。根据题干信息“内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用”可知，内皮素只有与细胞膜上相应的受体结合后才能发挥作用，体现了细胞膜具有信息交流的功能，故D正确。
关于细胞膜成分的探索过程
一、1895年，欧文顿，对植物细胞的通透性进行上万次实验 发现细胞膜对不同物质的通透性不一样；溶于脂质的物质容易穿过细胞膜，不溶于脂质的物质不容易穿过， 推测细胞膜由脂质组成。二、科学家利用哺乳动物成熟红细胞制备出纯净的细胞膜，经化学分析得知，组成细胞膜的脂 质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 磷脂一端亲水一端疏水，多个磷酸分子在水中会自发的形成双分子层。三、1925年，荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮提取人的红细胞中的脂质，在空气-水界面上铺展成单分子层，面积是红细胞表面积的2倍。 由此推断:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。四、1935年，英国丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。 推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。
在使用哺乳动物成熟红细胞时，也使用过动物的卵细胞、神经细胞等作为材料。哺乳动物成熟红细胞，没有细胞核膜、细胞器膜等，只有细胞膜这一种膜结构，更适合排除干扰，用来研究细胞膜成分。哺乳动物成熟红细胞可以通过吸收蒸馏水涨破，之后使用离心法过滤，就可以得到比较纯净的细胞膜。
当红细胞膜的面积为S时，从膜中提取的脂质铺展成单分子层的面积=2S。当神经细胞膜的面积为S时，从膜中提取的脂质铺展成单分子层的面积＞2S。从膜中提取的脂质铺展成单分子层的面积为M时，红细胞膜的面积为M/2。从膜中提取的脂质铺展成单分子层的面积为M时，神经细胞膜的面积为＜M/2。 （M中包括细胞膜、核膜、细胞器膜等）
膜蛋白决定了膜的功能，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。例如载体蛋白、受体蛋白
可以与蛋白质分子形成糖蛋白
可以与脂质分子形成糖脂
这样的糖类分子叫做糖被，就细胞膜而言有糖被的一侧为细胞膜外侧。
糖被的作用：1.与细胞表面识别功能有关。（例如癌变的细胞是由于细胞膜表面的糖蛋白减少，识别功能下降，细胞间黏着性降低，容易扩散）2.与细胞间的信息传递有关。
【拓展】设计实验探究细胞膜的组成成分
关于细胞膜结构的探索过程
一、1959年，罗伯特森在电镜下观察到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，提出细胞膜模型假说：所有的细胞膜都由蛋白质一脂质一蛋白质三层结构构成。把细胞膜描述为静态的统一结构。该学说的局限性: 不能解释细胞的生长、变形虫的变形运动、白细胞吞噬病菌、细胞融合等现象。蛋白质分子不是平铺在磷脂分子上的。利用冷冻蚀刻电镜技术观察细胞膜断裂面，发现蛋白质分子镶嵌在细胞膜上。二、1970年，科学家用发绿色和红色荧光的染料分别标记小鼠和人细胞表面的蛋白质分子， 将小鼠细胞和人细胞融合，通过荧光标记的均匀分布，证明细胞膜的蛋白质分子是可以运动的。 细胞膜具有一定的流动性。（荧光标记法）三、1972年，辛格和尼克尔森提出了流动镶嵌模型。
1. 下列关于细胞膜成分的叙述，正确的是（ ）A. 细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变 B. 细胞膜的功能主要取决于膜中磷脂的含量和种类 C. 糖蛋白和糖脂分别位于细胞膜的内外两侧D. 脂类物质能优先通过细胞膜与膜中蛋白质的种类有关
1. 下列关于细胞膜成分的叙述，正确的是（ A ）A. 细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变 B. 细胞膜的功能主要取决于膜中磷脂的含量和种类 C. 糖蛋白和糖脂分别位于细胞膜的内外两侧D. 脂类物质能优先通过细胞膜与膜中蛋白质的种类有关【解析】选A。细胞膜的成分与其功能有关，细胞癌变过程中，细胞膜的成分会发生相应的改变，A正确;细胞膜的功能主要取决于膜中蛋白质的种类与数量，B错误；糖蛋白和糖脂分布于细胞膜的外侧，C错误;脂类物质能优先通过细胞膜与膜的基本支架——-磷脂双分子层有关，D错误。
2. （多选题）下列关于细胞膜成分和结构的探索历程的说法，正确的是（ ） A. 欧文顿通过对膜成分的提取和鉴定，认识到细胞膜是由脂质组成的B. 科学家通过提取红细胞中的脂质实验，得出结论：细胞膜中的磷脂分子是双层排列的C. 磷脂是甘油、脂肪酸和磷酸组成的，其中磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的D. 在建立细胞膜结构模型的过程中，实验技术起了关键的推动作用
2. （多选题）下列关于细胞膜成分和结构的探索历程的说法，正确的是（ BCD ） A. 欧文顿通过对膜成分的提取和鉴定，认识到细胞膜是由脂质组成的B. 科学家通过提取红细胞中的脂质实验，得出结论：细胞膜中的磷脂分子是双层排列的C. 磷脂是甘油、脂肪酸和磷酸组成的，其中磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的D. 在建立细胞膜结构模型的过程中，实验技术起了关键的推动作用【解析】选BCD。欧文顿通过对植物细胞的通透性进行研究实验，发现溶于脂质的物质更容易通过细胞膜，从而提出：细胞膜是中脂质组成的，A说法错误；科学家用丙酮从红细胞中提取脂质，测得单分子层的面积是红细胞表面积的2倍，中此得出细胞膜中的磷脂分子是双层排列的结论，B说法正确；磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的，C说法正确；新的技术手段不断运用于细胞膜的研究，对建立细胞膜结构模型的过程起了关键的推动作用，D 说法正确。
3. 科学家在细胞膜成分和结构的探索过程中，运用了假说法，在学习了“细胞膜的流动镶嵌模型”一节后，某同学作出下列比喻，其中错误的是（ ）A. 把静态的三维结构比作“三明治”或“三合板’ B. 细胞膜的流动镶嵌模型比作“枣糕”，如(1)所示C. 细胞膜的流动镶嵌模型比作“正在煮着的粥”，如(2)所示 D. 细胞膜外表面的糖蛋白比作“信号接收塔”
3. 科学家在细胞膜成分和结构的探索过程中，运用了假说法，在学习了“细胞膜的流动镶嵌模型”一节后，某同学作出下列比喻，其中错误的是（ B ）A. 把静态的三维结构比作“三明治”或“三合板’ B. 细胞膜的流动镶嵌模型比作“枣糕”，如(1)所示C. 细胞膜的流动镶嵌模型比作“正在煮着的粥”，如(2)所示 D. 细胞膜外表面的糖蛋白比作“信号接收塔”【解析】选B。静态结构的内容是蛋白质—脂质一蛋白质，因此可以把静态的三维结构比作“三明治”或“三合板”，A正确；细胞膜的流动镶嵌模型中的蛋白质在磷脂双分子层中的分布是不对称和不均匀的，膜结构具有流动性，“枣糕”能体现细胞膜中蛋白质分布，但不能体现流动性，B错误；细胞膜的流动镶嵌模型比作“正在煮着的粥”，体现了膜的流动性，C正确；细胞膜外表面的糖蛋白具有识别功能，可比作“信号接收塔”，D正确。
生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，还有少量的糖类。一、脂质：磷脂双分子层构成膜的基本支架。【注意】细胞膜中的脂质不仅有磷脂，动物细胞膜中还含有胆固醇。磷脂分子的头部亲水，尾部疏水，所以在空气—水界面上形成单分子层，头部朝下，浸没于水中，尾部朝上。如果膜内外都是水环境，磷脂分子形成疏水端相对，亲水端朝向水环境的双子层。根据相似相溶原理，脂质等脂溶性物质更容易通过细胞膜。水溶性分子或者离子不能自由通过，具有屏障作用。
二、蛋白质：膜的功能主要由蛋白质承担，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的含量越高，种类越多。细胞膜中的蛋白质有的全部或部分嵌入磷脂双分子层中，有的镶在整个磷脂双分子层的表面，有的则贯穿于整个磷脂双分子层，这体现了膜结构的不对称性，即膜蛋白和脂质的不对称分布。细胞膜上的蛋白质功能不同：起载体作用的蛋白质，参与主动运输或协助扩散过程，控制物质进出细胞，比如水通道蛋白、转运蛋白、离子泵等；有的与糖类结合，形成糖蛋白，有识别、保护、润滑等作用，例如能被其它细胞所识别的标志蛋白、受体蛋白等；有的是酶，起催化作用，如细胞色素酶等；有的是细胞核细胞外基质、细胞和细胞之间连接的连接蛋白等。
三、糖类和细胞膜上的蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂，它们都分布在细胞膜的外侧，所以通常情况下可以把糖被的位置作为判断细胞膜外侧的依据。糖被上的糖链像无线电的“天线”一样伸出膜外，暴露在细胞间隙。糖蛋白不仅是膜蛋白，许多膜蛋白和分泌蛋白都是糖蛋白，糖蛋白是细胞膜和血浆、粘液、细胞间隙的重要成分。细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性的，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。
细胞膜的结构特性和功能特性
细胞膜的结构特性：具有一定的流动性结构基础：磷脂分子和绝大多数蛋白质分子是可以运动的，而不是静止的。 生理意义：对于细胞完成物质运输、细胞识别、生长、分裂、运动、细胞融合等功能都是非常重要的。影响因素:主要受温度影响，在适宜温度范围内，随温度升高，膜的流动性增强，但温度过高会导致膜被破坏。 【注意】强酸强碱也容易破坏细胞膜,使其失去活性。证明膜有流动性的实例：变形虫的伪足、膜与膜之间的融合、细胞的胞吞与胞吐，白细胞吞噬细菌等。细胞膜的功能特性：具有选择透过性结构基础：细胞膜上具有蛋白质。生理意义：控制物质进出。证明膜有选择透过性的实例：植物根对矿质元素的选择性吸收、肾小管的重吸收作用、小肠对营养物质的吸收等。实际应用:细胞选择性吸收一些小分子与离子、海水淡化、人工肾透析仪等。
1. 下图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，下列有关叙述不正确的是（ ）A. 具有①的一侧为细胞膜的外侧B. ①与细胞之间的信息交流有关C. ②构成了细胞膜的基本支架D. 细胞膜的选择透过性与①的种类和数量有关
1. 下图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，下列有关叙述不正确的是（ D ）A. 具有①的一侧为细胞膜的外侧B. ①与细胞之间的信息交流有关C. ②构成了细胞膜的基本支架D. 细胞膜的选择透过性与①的种类和数量有关【解析】选D。图中①代表糖蛋白，位于细胞膜外侧，与细胞之间的信息交流有关；②代表磷脂双分子层，它构成了细胞膜的基本支架；③代表蛋白质，可以作为参与物质运输的载体蛋白，细胞膜的选择透过性与载体蛋白的种类和数量有关。
2. 利用冷冻蚀刻技术处理细胞膜，并用电镜观察，将观察结果绘制成下图，下列有关说法不正确的是（ ）A. BS侧表示细胞膜的外侧 B. BF侧和PF侧都是亲水侧C. 图中蛋白质的分布是不对称的D. 该图表明细胞膜的基本支架是磷脂双分子层
2. 利用冷冻蚀刻技术处理细胞膜，并用电镜观察，将观察结果绘制成下图，下列有关说法不正确的是（ B ）A. BS侧表示细胞膜的外侧 B. BF侧和PF侧都是亲水侧C. 图中蛋白质的分布是不对称的D. 该图表明细胞膜的基本支架是磷脂双分子层【解析】选B。磷脂分子的“头部”BS、PS侧是亲水的，“尾部”BF、PF侧是疏水的，B 错误。
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