【必背知识清单】高中生物(人教版2019)必修第一册 3.1 细胞膜的结构和功能 同步必备知识清单
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第三章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
一、细胞膜的功能
1.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。
2.控制物质进出细胞：
（1）细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞；细胞不需要（需要的、不需要的）的物质不容易进入细胞。
（2）抗体、激素等物质要分泌到细胞外，细胞产生的废物也要排到细胞外；细胞内的有用的成分不会轻易流失到细胞外。
（3）细胞膜的控制作用是相对的。
3.进行细胞间的信息交流。
（1）内分泌细胞分泌的激素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合。
（2）相邻两个细胞的细胞膜直接接触，信息从一个细胞传递到另一个细胞。如，精子和卵细胞之间的识别和结合。
（3）是细胞间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞，如高等植物细胞间通过胞间连丝相互连接。
二、对细胞膜结构的探索
1.细胞膜主要是由脂质 （50%）和蛋白质（40%）组成。还有少量的糖类（2%～10%）。组成细胞膜的脂质中， 磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇。
2.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多。
3.对细胞膜成分和结构的探索
内容 | 时间 | 假设 |
对细胞 膜成分 的探索 | 1895年 | 欧文顿提出细胞膜是由脂质组成的 |
20世纪初 | 化学分析表明组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多 | |
1925年 | 荷兰科学家戈特和格伦德尔推断出细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层 | |
1935年 | 英国学者丹尼利和戴维森通过研究细胞膜张力，推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质 | |
对细胞 膜结构 的探索 | 20世纪40年代 | 有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质 |
1959年 | 罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构，提出细胞膜由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成。 | |
1970年 | 科学家用荧光标记法，完成人鼠细胞融合实验，该实验表明细胞膜具有流动性。 | |
1972年 | 辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型 |
三、流动镶嵌模型内容
1.基本支架：磷脂双分子层。其内部是磷脂分子的疏水端 端，水溶性_性分子或离子不能自由通过，具有屏障作用。
2.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，有的贯穿整个磷脂双分子层。蛋白质分子在物质运输方面有重要作用。
3.生物膜的结构特点和功能特点：
| 生物膜的流动性 | 生物膜的选择透过性 |
结构基础 | 磷脂分子可以侧向自由移动，大多数蛋白质可以运动 | 生物膜上的载体蛋白 |
实例 | 质壁分离与复原、变形虫运动、白细胞的吞噬作用等 | 细胞能够有选择性地吸收细胞所需的离子 |
联系 | 生物膜的流动性是选择透过性的基础 （影响细胞膜流动性的因素：温度，一定范围内，温度升高，膜流动性加快）
| |
4.特殊结构——糖被
①位置：细胞膜的外表面。
②本质：细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白。
③作用：与细胞表面的识别有关。
④除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质结合而成的糖脂。
注：糖类在细胞膜中分布很少，并且与蛋白质或脂质分子结合成糖蛋白或糖脂，只分布在膜的外表面，因此根据糖类的分布，可以判断细胞膜的内外侧。
课后习题及答案
一、概念检测
1. 基于对细胞膜结构和功能的理解，判断下列相关表述是否正确。
（1）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。 ()
（2）细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入，而对细胞有害的物质则不能进入。()
（3）向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个空洞。()
2. 细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是（）
A. 细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质，容易通过细胞膜
B. 由于磷脂双分子层内部是疏水的，因此水分子不能通过细胞膜
C. 细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能
D. 细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型
答案：1. ×××
2. B
二、拓展应用
1. 在解释不容易理解的陌生事物时，人们常用类比的方法，将陌生的事物与熟悉的事物作比较。有人在解释细胞膜时，把它与窗纱进行类比：窗纱能把昆虫挡在外面，同时窗纱的小洞又能让空气进岀。你认为这种类比有什么合理之处，有没有不妥当的地方？
【提示】把细胞膜与窗纱进行类比,合理之处是说明细胞膜与窗纱一样可以允许一些物质出入，阻挡其他物质出入。这样的类比也有不妥之处。例如，窗纱是一种简单的刚性的结构，功能较单纯，细胞膜的结构和功能要复杂得多；细胞膜是活细胞的重要组成部分，活细胞的生命活动是一个主动的过程，而窗纱是没有生命的，它只能是被动地在起作用。
2. 下图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞 发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。
（1）为什么两类药物的包裹位置各不相同？
【答案】由双层磷脂分子构成的脂质体，两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；脂质体的内部是水溶液的环境，能在水中结晶的药物可稳定地包裹其中。
（2）请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？
【答案】由于脂质体是磷脂双分子层构成的，到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合，也可能会被细胞以胞吞的方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。
