3.1细胞膜的结构和功能学案【新教材】人教版(2019)高中生物必修一

1、3. 1细胞膜的结构和功能【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、简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容。【预习案】一、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开细胞膜将细胞与外界环境分隔开，使细胞成为 的系统，保障了细胞的相对稳定。 2.控制物质进出细胞细胞膜的控制作用是的，有些、能侵入细胞，使生物体患病。3.进行细胞间的信息交流 (1)细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关。 (2)细胞间信息交流的方式 通过体液的运输作用来完成的间接交流内分泌细胞箜 外血管血邀睁靶细胞受体鲤靶细胞。相邻两个细胞的直接接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，如精子和卵细胞之间的

2、识别和结合。相邻细胞之间形成，如高等植物细胞之间通过相互连接，进行细胞间的信息交流。 二、对细胞膜结构的探索1 .资料一：时间:19世纪末1895年人物：欧文顿(E. Overton)实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞 膜。欧文顿的结论是。2 .资料二：20世纪初科学家第一次将膜从 中分离出来。化学分析表明：膜的脂质有 和“3 .资料三:时间:1925年人物：荷兰科学家Gorter和Grendel实验：用丙酮从人的红细胞的细胞膜中提取脂质(磷脂)，在空气一水界而上铺成单层分 子，发现单分子层面积是细胞膜表面积的2倍。结论:5 .对细胞膜成分的研究发现

3、,细胞膜主要是由 和 组成的。此外,还有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总质量的，蛋白质约占，糖类占 o在组成细胞膜的脂质中，最丰富，此外还有少量的胆固醇。蛋白质在细胞膜行使功能方面起着 重要的作用，因此功能越的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。6资料四：时间:二十世纪50年代，电子显微镜的诞生,1959年，科学家用它观察细胞膜人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）实验：在电镜下看到细胞膜暗一亮一暗的三层结构，大胆提出生物膜的模型：所有的生物膜他把生物膜描述为 结构。又称三明治结构。这一模型的直接证据来自电子显微镜的观察,但这一模型解释不了膜的许多生理功能。7 .资料六：时间：1970年人

4、物：Larry Frye 等实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。提出假说：细胞膜具有 _ _ _，8 .资料七:时间：1972年人物：桑格和尼克森提出：细胞膜结构的 模型。三、流动镶嵌模型的基本内容1 ._构成了膜的基本支架，内部是磷脂分子的_。2 .蛋白质有的、有的、有的整个磷脂双分子层中。（体现了膜结构内外的不对称性）大多数蛋白质分子。（也体现了膜的流动性）3 .在细胞膜的外表而还有，它与 结合形成糖蛋白，与 结合形成糖脂,这类糖类分子叫做 o （糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密

5、切联系）【探究案】1 .实验材料：选取什么样的实验材料制备细胞膜较为理想呢？为什么？2 .实验原理及方法：用什么方法将红细胞膜与其它结构分开提取？3 .简述制备细胞膜的操作过程【典例分析】例1对细胞膜的选择透过性起主要作用的物质是（）oA.糖类 B.磷脂C.水D.蛋白质答案 Do解析 细胞是由蛋白质分子和磷脂分子构成的，具有选择透过性，这一特性的物 质基础就是细胞膜上的载体蛋白的种类和数量，载体蛋白的选择性决定着哪些物质进入细胞 内，进多少：哪些物质不能进入细胞内。例2、（1）人体组织液中的0：若要进入组织细胞中，参与氧化有机物，这些氧分子要通过 （）层由磷脂分子组成的膜。A. 1层B. 2层

6、C. 3层D. 4层（2）大气中的0二要与人的血红蛋白结合，至少要穿过（）层磷脂分子。A. 3 层B. 5 层C. 6 层D. 10 层答案（1）C（2）DO解析以上两题虽类似，但涉及到了一个极为精细的问题，就是穿过几层“膜”，还是穿过几层“磷脂分子”？前一题£进入组织细胞参与氧化，要穿过细胞膜与 线粒体的外、内膜，共三层膜。后一题大气中的要与血红蛋白结合，至少要穿过肺泡壁（单 细胞结构，两次穿过膜）、毛细血管壁（单细胞结构，两次穿过膜）和红细胞膜。因此，氧气 至少要穿越五层生物膜，共十层磷脂分子。【课后巩固案】 1、有关生物膜结构与功能的叙述，正确的是（）A.膜载体蛋白的合成不需要

7、ATP B.葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白 C.线粒体外膜与内膜的主要功能不同 D.变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同 2、细胞膜的主要成分是（）A.脂质B.蛋白质C.多糖D.脂质和蛋白质3、细胞膜上与识别、免疫反应、信息传递和血型决定有密切关系的化学物质是（） A.糖蛋白B.磷脂C.脂肪D.核酸4、下列关于细胞膜的流动性和选择透过性的叙述不正确的是（） A.流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是流动的 B.选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白和磷脂分子具有特异性 C.细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性 D.钾离子通过主动运输的方式进入细胞体现了细胞膜的选择透过性 5、下表

8、中关于生物膜的探索历程的对应关系,不确切的是（）实例（实验）结论（假说）项A脂溶性物质更易通过细胞膜细胞膜是由脂质组成的B红细胞细胞膜中的脂质铺展成单分子层后，其面 积是红细胞表面积的两倍细胞膜中的脂质分子排列为连 续的两层C电镜下细胞膜呈清晰的暗一亮一暗三层结构生物膜由蛋白质一脂质一蛋白 质三层结构构成D人鼠细胞杂交实验细胞膜具有选择透过性A. AB. BC. CD. D6、科学家常用哺乳动物的红细胞作材料来研究细胞膜的组成，是因为（）A、哺乳动物的红细胞容易得到B、哺乳动物的红细胞在水中容易涨破C、哺乳动物成熟的红细胞内没有核膜、复杂细胞器膜等膜结构D、哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下

9、容易观察到7、脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的人工膜。单层脂分 子铺展在水面上时,极性端（亲水）与非极性端（疏水）排列是不同的，搅拌后形成双层脂分子 的球形脂质体，请回答下列问题：（1）脂质体的形成是由于磷脂分子结构同时具有 特点。（2）将脂质体置于清水中，一段时间后发现，脂质体的形态、体积没有变化，这一事实说明（3）在脂质双层膜中加入某些蛋白质后，脂质体吸收了很多水而膨胀,这一事实说明（4）根据细胞膜的基本支架是，可以推测水分子的跨膜运愉不是真正的自由扩散,它最可能与膜上 成分有关。8.右图表示细胞某一部分的亚显微结构，请根据图回答下面的问题：（1）图示 的亚显微

10、结构（2）图中、表示的化学物质分别是、和（3）这种结构的主要特点是,其生理特性是：（4）、在上的排布方式是 c1 .答案：c解析：本题主要考查生物膜结构和功能的相关知识。蛋白质的合成需要消耗ATP, A项错误； 葡萄糖的跨膜运输方式为协助扩散或主动运输，均需要载体蛋白协助,B项错误;线粒体内膜 可进行有氧呼吸的第三阶段，与线粒体外膜的主要功能明显不同,C项正确;所有生物膜的结 构具有统一性,主要由蛋白质和磷脂构成,D项错误。2 .答案：D解析：细胞膜是细胞系统的边界，其主要成分是脂质（磷脂）和蛋白质，故选D。3 .答案：A解析：细胞膜上与细胞识别，免疫反应，信息传递和血型决定有密切关系的是糖蛋

11、白。故本题 选A4 .答案：B解析：本题主要考查细胞膜的结构特性和功能特性。细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子 是可以运动的，这是细胞膜具有流动性的基础，A正确；选择透过性的基础是细胞膜上的载 体蛋白具有特异性，而磷脂分子没有特异性，B错误；大分子物质进出细胞的跨膜运输方式 是胞吞和胞吐，体现了细胞膜的流动性，C正确：钾离子通过主动运输的形式进入细胞体现 了细胞膜的选择透过性，D正确°5 .答案：D解析：本题考查生物膜的探索历程。人鼠细胞杂交实验中，是用荧光标记人和鼠细 胞膜上的蛋白质，最终体现的是细胞膜的流动性。6 .答案：C7 .答案：L亲水性和疏水性；2.水分子不能通过脂质双分子层；3.水通过脂双层膜需要蛋白 质的协助；4.磷脂双分子层；蛋白质解析：1.磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,因此其既具有亲水性.也具有疏水性。2 .将脂质体置