1、高中生物一轮复习：第高中生物一轮复习：第3章细胞的基本结构章细胞的基本结构第第1节细胞膜的结构和功能节细胞膜的结构和功能内容标准要求内容标准要求核心素养对接核心素养对接学业质量水平学业质量水平1.概述细胞膜的主要功概述细胞膜的主要功能。能。2.分析细胞膜结构的探分析细胞膜结构的探索过程，领悟科学的过索过程，领悟科学的过程和方法。程和方法。3.了解流动镶嵌模型的了解流动镶嵌模型的基本内容。基本内容。1.生命观念生命观念通过对细胞膜通过对细胞膜的学习建立生命的结构与功能的学习建立生命的结构与功能观。观。水平二水平二2.科学探究科学探究领悟细胞膜结领悟细胞膜结构探索过程的科学方法。构探索过程的科学方
2、法。水平一水平一3.科学思维科学思维流动镶嵌模型流动镶嵌模型及其解读。及其解读。水平一水平一相对独立相对独立细胞膜的功能细胞膜的功能研读教材研读教材梳理探究梳理探究知识梳理知识梳理1.将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开使细胞成为使细胞成为_的系统，保障细胞的系统，保障细胞_的相对稳定。的相对稳定。内部环境内部环境2.控制物质进出细胞控制物质进出细胞病毒、病菌病毒、病菌分泌物分泌物3.进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流靶细胞靶细胞因为只有靶细胞的细胞膜上才有识别该信息分子的因为只有靶细胞的细胞膜上才有识别该信息分子的“受体受体”(糖蛋白糖蛋白)，故信息，故信息只能传递给靶细胞只能
3、传递给靶细胞素养提升素养提升科学探究科学探究探究质膜对物质进出细胞具探究质膜对物质进出细胞具“控制控制”作用作用下列为鉴别细胞活性的染色排除法流程。下列为鉴别细胞活性的染色排除法流程。(1)请依次填出请依次填出相关内容相关内容_(2)请解释染色排除法原理：请解释染色排除法原理：_。提示提示(1)不呈红色呈红色控制物质进出细胞不呈红色呈红色控制物质进出细胞(2)“染色排除法染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。染利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。染色剂是细胞不需要的物质，不能通过细胞膜进入细胞，所以活细胞不被染色色剂是细胞不需要的物质，不能通过细胞膜进入细胞，
4、所以活细胞不被染色。而死细胞的细胞膜不再具有控制物质进出细胞的功能，所以染色剂能够进。而死细胞的细胞膜不再具有控制物质进出细胞的功能，所以染色剂能够进入死细胞内，使其被染色入死细胞内，使其被染色生命观念生命观念细胞间的信息交流细胞间的信息交流下图是细胞间的下图是细胞间的3种信息交流方式，请据图思考：种信息交流方式，请据图思考：(1)图图A表示通过细胞分泌的化学物质，随表示通过细胞分泌的化学物质，随_到达全身各处，与到达全身各处，与靶细胞表面的靶细胞表面的_结合，将信息传递给靶细胞。结合，将信息传递给靶细胞。(2)图图B表示通过相邻两细胞的表示通过相邻两细胞的_，使信息从一个细胞传递给，使信息从
5、一个细胞传递给另 一 个 细 胞，图 中另 一 个 细 胞，图 中 表 示表 示 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，请 举 一 个 例 子：，请 举 一 个 例 子：_。(3)图图C表示相邻两植物细胞之间形成表示相邻两植物细胞之间形成_，携带信息的物质从一个细胞，携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞，图中传递给另一个细胞，图中表示表示_。(4)由以上分析可知：在多细胞生物体内，各个细胞之间都维持功能的协调，由以上分析可知：在多细胞生物体内，各个细胞之间都维持功能的协调，才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依
6、赖于物质和能量的交换，也有赖于，也有赖于_的交流。的交流。提示提示(1)血液血液(或或“血浆血浆”)受体受体(2)细胞膜接触与膜结合的信号分子细胞膜接触与膜结合的信号分子精子和卵细胞之间的识别和结合精子和卵细胞之间的识别和结合(3)通道胞间连丝通道胞间连丝(4)信息信息典例典例1 细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面()细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞细胞产生的代谢废物可以细胞产生的代谢废物可以排出细胞排出细胞细胞内核酸等重要成分不会流出细胞细胞内核酸等重要成分不会流出细胞环境中一切有害的环境中一切有害
7、的物质都不能通过细胞膜进入细胞物质都不能通过细胞膜进入细胞A.B.C.D.解析解析环境中的有害物质也可能通过细胞膜进入细胞，如重金属离子、病环境中的有害物质也可能通过细胞膜进入细胞，如重金属离子、病毒、病菌等。毒、病菌等。答案答案A典例典例2 下列有关细胞间的信息交流的叙述，正确的是下列有关细胞间的信息交流的叙述，正确的是()A.激素与靶细胞膜上的载体蛋白结合，将信息传递给靶细胞激素与靶细胞膜上的载体蛋白结合，将信息传递给靶细胞B.受精作用、白细胞吞噬病菌都与细胞识别有关受精作用、白细胞吞噬病菌都与细胞识别有关C.高等植物细胞之间的胞间连丝只起物质运输通道的作用高等植物细胞之间的胞间连丝只起物
8、质运输通道的作用D.多细胞生物体细胞间功能协调性的实现完全依赖于信息交流多细胞生物体细胞间功能协调性的实现完全依赖于信息交流解析解析激素与靶细胞膜上的受体蛋白结合，将信息传递给靶细胞；受精作用激素与靶细胞膜上的受体蛋白结合，将信息传递给靶细胞；受精作用首先要经过精子与卵细胞的识别作用，白细胞吞噬病菌，也与细胞的识别作首先要经过精子与卵细胞的识别作用，白细胞吞噬病菌，也与细胞的识别作用有关；高等植物细胞之间的胞间连丝不仅使相邻细胞的细胞膜、细胞质、用有关；高等植物细胞之间的胞间连丝不仅使相邻细胞的细胞膜、细胞质、内质网交融在一起，而且也是植物细胞间物质运输和传递信息的重要渠道；内质网交融在一起，
9、而且也是植物细胞间物质运输和传递信息的重要渠道；信息交流是多细胞生物体内细胞间功能协调性实现的条件之一。信息交流是多细胞生物体内细胞间功能协调性实现的条件之一。答案答案B联想质疑联想质疑细胞膜控制物质的进出：营养物质可以进入细胞，细胞产生的抗体、激素细胞膜控制物质的进出：营养物质可以进入细胞，细胞产生的抗体、激素等可排出细胞，对细胞有害的物质不易进入细胞。等可排出细胞，对细胞有害的物质不易进入细胞。被煮过的种子细胞膜失去了生物活性、无法控制物质进出，全部都染红。被煮过的种子细胞膜失去了生物活性、无法控制物质进出，全部都染红。精卵识别依靠细胞膜的信息交流功能。精卵识别依靠细胞膜的信息交流功能。植
10、物细胞最外层是细胞壁，为什么植物细胞最外层是细胞壁，为什么“系统的边界系统的边界”是细胞膜？是细胞膜？提示：提示：“系统系统”指的是生命系统，细胞壁并不具有生命活性，是全透性的，指的是生命系统，细胞壁并不具有生命活性，是全透性的，不能控制物质进出细胞。不能控制物质进出细胞。溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜成分和结构的探究历程细胞膜成分和结构的探究历程知识梳理知识梳理1.细胞膜成分的探索细胞膜成分的探索 历程历程探索内容探索内容结论或假说结论或假说1895年欧文顿年欧文顿对植物细胞进行通透性实验，发现对植物细胞进行通透性实验，发现_更容易穿过细更容易穿过细胞膜胞膜细胞膜是由细胞膜是由_组成的组
11、成的20世纪初世纪初分离出哺乳动物红细胞的细胞膜，分离出哺乳动物红细胞的细胞膜，进行化学分析进行化学分析组成动物细胞膜的组成动物细胞膜的脂质有磷脂和胆固脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量醇，其中磷脂含量最多最多脂质脂质1925年两位荷兰年两位荷兰科学家戈特和格科学家戈特和格伦德尔伦德尔提取人红细胞中的脂质铺展成单提取人红细胞中的脂质铺展成单分子层，其面积为红细胞表面积分子层，其面积为红细胞表面积的的2倍倍细胞膜中的磷脂分子必细胞膜中的磷脂分子必然排列为然排列为_1935年英国学者年英国学者丹尼利和戴维森丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力研究了细胞膜的张力推测细胞膜除含脂质分推测细胞膜除含脂质分子外
12、，可能还附有蛋白子外，可能还附有蛋白质质连续的两层连续的两层2.细胞膜结构的探索细胞膜结构的探索历程历程探索内容探索内容结论或假说结论或假说1959年罗伯特年罗伯特森森电镜下看到细胞膜清晰的电镜下看到细胞膜清晰的暗暗亮亮暗的三层结构暗的三层结构所有的细胞膜都由所有的细胞膜都由_三层结构构成，三层结构构成，且为且为_的统一结构的统一结构1970年年用荧光染料标记的小鼠细胞用荧光染料标记的小鼠细胞和人细胞进行和人细胞进行细胞膜具有细胞膜具有_1972年辛格和年辛格和尼科尔森尼科尔森新的观察和实验证据新的观察和实验证据提出细胞膜的提出细胞膜的_模模型型融合实验融合实验融合速度受温度影响融合速度受温度
13、影响蛋白质蛋白质脂脂质质蛋白质蛋白质静态静态流动性流动性流动镶嵌流动镶嵌素养提升素养提升科学探究科学探究生物膜组成及结构的探究生物膜组成及结构的探究采用荧光标记法标记小鼠细胞与人细胞，做如图实验。请思考：采用荧光标记法标记小鼠细胞与人细胞，做如图实验。请思考：该实验否定了罗伯特森的该实验否定了罗伯特森的“三层结构三层结构”生物膜模型，因为该模型认为生物膜生物膜模型，因为该模型认为生物膜是静止的。假若生物膜是静止的，细胞无法融合，更无法实现两种颜色荧光是静止的。假若生物膜是静止的，细胞无法融合，更无法实现两种颜色荧光的均匀分布。的均匀分布。(1)本研究所采用的方法是什么？本研究所采用的方法是什么
14、？(2)由本实验结果可推出何种结论？由本实验结果可推出何种结论？(3)如图是相关实验结果的记录，据此哪项结论不能成立？如图是相关实验结果的记录，据此哪项结论不能成立？温度增加到温度增加到15 以上，细胞膜流动性增强以上，细胞膜流动性增强该实验证明膜蛋白能够运动该实验证明膜蛋白能够运动温度对膜蛋白的运动有影响温度对膜蛋白的运动有影响图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多越多提示提示(1)荧光标记法荧光标记法(2)细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性(3)典例典例3 对某动物细胞进行荧光标记实验，如下图所示，其基本过程：对某动物细胞进行荧光标记实验，如
15、下图所示，其基本过程：用某用某种荧光材料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。种荧光材料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。用激光束照射该用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭(消失消失)。停止激光束照射一段时间停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了荧光斑点。该实验不能说明后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了荧光斑点。该实验不能说明()A.细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合荧光染料能与细胞膜组成成分结合C.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率D.
16、根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率解析解析刚开始消失，过一段时间后荧光又出现，说明细胞膜具有流动性，也刚开始消失，过一段时间后荧光又出现，说明细胞膜具有流动性，也能说明荧光染料能与细胞膜组成成分结合，能说明荧光染料能与细胞膜组成成分结合，A、B正确；根据荧光恢复的速率正确；根据荧光恢复的速率只能推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率，因为该实验过程并没有发生物质只能推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率，因为该实验过程并没有发生物质的跨膜运输，故不能推算出物质跨膜运输的速率，的跨膜运输，故不能推算出物质跨膜运输的速率，C错误，错误，D正
17、确。正确。答案答案C典例典例4 下图表示各种细胞膜的组成成分含量，图示能说明的是下图表示各种细胞膜的组成成分含量，图示能说明的是()A.构成细胞膜的成分其含量是不变的构成细胞膜的成分其含量是不变的细胞膜的成分并不是不可变的，如癌变过程中，细胞膜组分发生变化，糖蛋细胞膜的成分并不是不可变的，如癌变过程中，细胞膜组分发生变化，糖蛋白含量下降，有的产生甲胎蛋白，癌胚抗原等物质。白含量下降，有的产生甲胎蛋白，癌胚抗原等物质。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细胞膜的功能越简单，所含蛋白质的
18、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蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用解析解析由图可知，不同细胞膜中相同成分其含量不一定相同；髓鞘只是起保由图可知，不同细胞膜中相同成分其含量不一定相同；髓鞘只是起保护作用，功能简单，蛋白质含量少，而人红细胞膜、小鼠肝细胞膜和变形虫护作用，功能简单，蛋白质含量少，而人红细胞膜、小鼠肝细胞膜和变形虫细胞膜功能相对复杂，蛋白质含量多；图中信息不能说明蛋白质在信息交流细胞膜功能相对复杂，蛋白质含量多；图中信息不能说明蛋白质在信息交流中的作用。中的作用。答案答案B联想质疑联想质疑磷脂分子有一个亲水磷酸磷脂分子有一个亲水磷酸“头部头部”和一个疏水
19、脂肪酸和一个疏水脂肪酸“尾部尾部”，在水中磷，在水中磷脂分子排成脂分子排成“尾部尾部”相对的双层结构。相对的双层结构。可以利用磷脂分子的极性特点去油污。可以利用磷脂分子的极性特点去油污。【巧记助学】【巧记助学】巧记细胞膜的巧记细胞膜的“一、二、三一、二、三”研究发现，人的肝细胞膜的功能要比人红细胞膜的复杂，从细胞膜的成分分研究发现，人的肝细胞膜的功能要比人红细胞膜的复杂，从细胞膜的成分分析，其原因是什么？析，其原因是什么？提示：提示：人的肝细胞膜上的蛋白质种类和数量多于人的红细胞膜。人的肝细胞膜上的蛋白质种类和数量多于人的红细胞膜。流动镶嵌流动镶嵌生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型知识梳
20、理知识梳理1.辛格和尼科尔森的结论辛格和尼科尔森的结论在新的观察和实验证据的基础上，提出的在新的观察和实验证据的基础上，提出的_模型为大多数人所模型为大多数人所接受。接受。2.结构模型结构模型磷脂磷脂蛋白质蛋白质磷脂双分子层磷脂双分子层3.结构特点及原因结构特点及原因(1)特点：具有一定特点：具有一定的的流动性流动性。证明膜流动性的实例有：细胞的融合、变形虫的运动，温度影响膜的证明膜流动性的实例有：细胞的融合、变形虫的运动，温度影响膜的厚度改变，细胞吸水膨胀失水皱缩、植物细胞的质壁分离现象等。厚度改变，细胞吸水膨胀失水皱缩、植物细胞的质壁分离现象等。(2)原因：组成膜的原因：组成膜的_和和_大
21、都是可以运动的。大都是可以运动的。磷脂分子磷脂分子蛋白质分子蛋白质分子典例典例5 细胞膜的流动镶嵌模型如图所示，细胞膜的流动镶嵌模型如图所示，表示其中的物质。下列叙述表示其中的物质。下列叙述正确的是正确的是()A.在细胞膜的内外侧均有分布，与细胞间的识别有关在细胞膜的内外侧均有分布，与细胞间的识别有关B.可自发形成双层结构，亲水部位在中间可自发形成双层结构，亲水部位在中间C.分布于细胞膜中，能催化细胞膜中发生的生化反应分布于细胞膜中，能催化细胞膜中发生的生化反应D.有脂溶性和水溶性两部分，可控制某些离子出入细胞有脂溶性和水溶性两部分，可控制某些离子出入细胞解析解析是糖蛋白，分布于细胞膜外侧面，
22、是糖蛋白，分布于细胞膜外侧面，A错误；错误；是磷脂分子，在水溶是磷脂分子，在水溶性介质中可自发形成双层结构，疏水部位在中间，性介质中可自发形成双层结构，疏水部位在中间，B错误；错误；是胆固醇，分布是胆固醇，分布于质膜中，使得细胞膜既有一定的流动性，又比较坚实，而催化生化反应的于质膜中，使得细胞膜既有一定的流动性，又比较坚实，而催化生化反应的是酶是酶(其本质为蛋白质或其本质为蛋白质或RNA)，C错误；错误；是膜蛋白，其和磷脂分子一样，有是膜蛋白，其和磷脂分子一样，有水溶性部分和脂溶性部分，某些膜蛋白可作为转运蛋白控制离子出入细胞，水溶性部分和脂溶性部分，某些膜蛋白可作为转运蛋白控制离子出入细胞，
23、D正确。正确。答案答案D变式训练变式训练 如图为生物膜流动镶嵌模型的模式图。下列有关叙述，正确的是如图为生物膜流动镶嵌模型的模式图。下列有关叙述，正确的是()A.若该生物膜表示动物细胞膜，则其脂质成分就是图中的若该生物膜表示动物细胞膜，则其脂质成分就是图中的a(磷脂磷脂)B.若该生物膜表示细胞膜，则在结构上其存在双层膜若该生物膜表示细胞膜，则在结构上其存在双层膜C.若该生物膜表示某动物细胞膜，则若该生物膜表示某动物细胞膜，则a种类的多样性决定了膜功能的多样种类的多样性决定了膜功能的多样性性D.若该生物膜表示动物细胞膜，则若该生物膜表示动物细胞膜，则b可能具有识别的作用可能具有识别的作用解析解析
24、图中图中a表示磷脂分子，表示磷脂分子，b表示糖蛋白，表示糖蛋白，c表示蛋白质。若该生物膜表示动表示蛋白质。若该生物膜表示动物细胞膜，则其脂质成分除磷脂外，还应该有胆固醇等，物细胞膜，则其脂质成分除磷脂外，还应该有胆固醇等，A错误；若该生物错误；若该生物膜表示细胞膜，则其在结构上具有磷脂双分子层，而不是具有双层膜，膜表示细胞膜，则其在结构上具有磷脂双分子层，而不是具有双层膜，B错误错误；若该生物膜表示某动物细胞膜，则膜上蛋白质；若该生物膜表示某动物细胞膜，则膜上蛋白质(c)种类的多样性决定了膜功种类的多样性决定了膜功能的多样性，能的多样性，C错误。错误。答案答案D【归纳概括】【归纳概括】细胞膜结构特点和功能特性的关系细胞膜结构特点和功能特性的关系联想质疑联想质疑糖蛋白是细胞膜外表面的蛋白质与糖类结合形成的，其他生物膜没有。糖蛋白是细胞膜外表面的蛋白质与糖类结合形成的，其他生物膜没有。脂质体包裹药物可以治疗疾病脂质体包裹药物可以治疗疾病具有糖蛋白的一侧为细胞膜的外侧还是内侧？具有糖蛋白的一侧为细胞膜的外侧还是内侧？提示：提示：糖蛋白位于细胞膜的外侧，因此具有糖蛋白的一侧为细胞膜的外侧。糖蛋白位于细胞膜的外侧，因此具有糖蛋白的一侧为细胞膜的外侧。课堂小结课堂小结荧光荧光一定流动性一定流动性信息交信息交流流高中生物一轮复习：第高中生物一轮复习：第3章细胞的基本结构章细胞的基本结构
