必修1 第二單元細胞的結構——第2講 細胞膜系統的結構與功能

1、1.1.細胞膜的組成成分及其作用細胞膜的組成成分及其作用 細胞膜主要由細胞膜主要由脂質脂質( (最多，主要是最多，主要是磷脂磷脂) )和和蛋蛋白質白質構成，還含有少量構成，還含有少量糖類糖類。膜功能的復雜程度。膜功能的復雜程度與膜上蛋白質的種類和數量有關。與膜上蛋白質的種類和數量有關。功能越復雜的功能越復雜的膜膜，其蛋白質含量和種類越多其蛋白質含量和種類越多。成分成分所占比例所占比例在細胞膜構成中的作用在細胞膜構成中的作用脂質脂質約約50%在組成細胞膜的脂質中，磷脂最豐在組成細胞膜的脂質中，磷脂最豐富，富，磷脂磷脂是構成細胞膜的是構成細胞膜的主要主要成分成分蛋白質蛋白質約約40%蛋白質是生命活

2、動的主要承擔者，蛋白質是生命活動的主要承擔者，細胞膜的功能主要由蛋白質來行駛細胞膜的功能主要由蛋白質來行駛糖類糖類約約2%10%與脂質或蛋白質結合成糖脂或糖蛋與脂質或蛋白質結合成糖脂或糖蛋白，分布在細胞膜的外表面白，分布在細胞膜的外表面 糖蛋白糖蛋白( (糖被糖被) )與細胞識別有密切關系與細胞識別有密切關系，消化，消化道和呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白有保護和潤滑道和呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白有保護和潤滑作用。正常細胞癌變后膜上產生甲胎蛋白和癌胚作用。正常細胞癌變后膜上產生甲胎蛋白和癌胚抗原等物質，同時糖蛋白減少，黏性下降?？乖任镔|，同時糖蛋白減少，黏性下降。注：注：不同細胞、不同生物的細胞膜

3、的成分基本一樣，但不同細胞、不同生物的細胞膜的成分基本一樣，但在不同的膜類型、細胞類型、生物類型以及不同的細胞在不同的膜類型、細胞類型、生物類型以及不同的細胞發(fā)育時期，幾種成分所占的比例不同。發(fā)育時期，幾種成分所占的比例不同。2.2.細胞膜的主要功能細胞膜的主要功能（1 1）將細胞與外界環(huán)境分隔開）將細胞與外界環(huán)境分隔開保障了細胞內保障了細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定部環(huán)境的相對穩(wěn)定 對于原始生命，膜的出現使其成為一個相對對于原始生命，膜的出現使其成為一個相對獨立的系統。獨立的系統。 對于原生生物，如草履蟲，依靠細胞膜將細對于原生生物，如草履蟲，依靠細胞膜將細胞與外界環(huán)鏡分隔開。胞與外界環(huán)鏡分隔開。（

4、2 2）控制物質進出細胞）控制物質進出細胞有選擇地允許物質有選擇地允許物質通過擴散、滲透和主動運輸等方式出入細胞通過擴散、滲透和主動運輸等方式出入細胞 允許對細胞有用的營養(yǎng)物質進入細胞，排出允許對細胞有用的營養(yǎng)物質進入細胞，排出代謝廢物，而一些細胞內的重要成分不會流出細代謝廢物，而一些細胞內的重要成分不會流出細胞外。胞外。 細胞膜控制物質進出細胞的作用是相對的，細胞膜控制物質進出細胞的作用是相對的，有些對細胞有害的物質有可能進入，從而使生物有些對細胞有害的物質有可能進入，從而使生物患病?；疾　＃? 3）進行細胞間的信息交流）進行細胞間的信息交流 細胞間的信息交流的細胞間的信息交流的三種三種類型

5、：類型： 信號傳導信號傳導 信號分子（如激素、遞質）信號分子（如激素、遞質） 靶細胞膜受體（糖蛋白等）靶細胞膜受體（糖蛋白等）細胞信號傳導分子沿信號通路傳遞細胞信號傳導分子沿信號通路傳遞細胞產生特定的生物效應細胞產生特定的生物效應優(yōu)化設計優(yōu)化設計 P18 胞間連接與通訊胞間連接與通訊 多細胞生物體內，細胞間通過細胞膜進行相多細胞生物體內，細胞間通過細胞膜進行相互作用，這是胞間通訊的結構基礎，如動物細胞互作用，這是胞間通訊的結構基礎，如動物細胞的間隙連接，在相鄰細胞間形成的間隙連接，在相鄰細胞間形成孔道結構孔道結構；植物；植物細胞間則借細胞間則借胞間連絲胞間連絲實現細胞間物質轉運和信息實現細胞間

6、物質轉運和信息交流。交流。 胞間識別胞間識別 識別是指細胞對同種或異種細胞，同源或異識別是指細胞對同種或異種細胞，同源或異源細胞以及自己或異己分子的認識和鑒別，是源細胞以及自己或異己分子的認識和鑒別，是細細胞通過其表面的受體與胞外信號分子發(fā)生選擇性胞通過其表面的受體與胞外信號分子發(fā)生選擇性相互作用相互作用，從而引起細胞內一系列生理生化的變，從而引起細胞內一系列生理生化的變化，最終使細胞表現出相應的生物學效應的過程，化，最終使細胞表現出相應的生物學效應的過程，如器官移植時的免疫排斥反應。如器官移植時的免疫排斥反應。12.12.下圖是細胞間的下圖是細胞間的3 3種信息交流方式，請據圖種信息交流方式

7、，請據圖回答：回答：(1)(1)圖圖A A表示通過細胞表示通過細胞分泌的化學物質，隨分泌的化學物質，隨 到達全身各到達全身各處，與靶細胞表面的處，與靶細胞表面的 結合，將信結合，將信息傳遞給靶細胞。息傳遞給靶細胞。血液血液受體受體P10課時規(guī)范練(2)(2)圖圖B B表示通過相鄰兩細胞的表示通過相鄰兩細胞的 ，使信息，使信息從一個細胞傳遞給另一個細胞，圖中表從一個細胞傳遞給另一個細胞，圖中表示示 ，請舉例：請舉例： ； (3)(3)圖圖C C表示相鄰兩植物細胞之間形成表示相鄰兩植物細胞之間形成 ，攜，攜帶信息的物質從一個細胞傳遞給另一個細胞，圖帶信息的物質從一個細胞傳遞給另一個細胞，圖中表示中

8、表示 。細胞膜接觸細胞膜接觸精子和卵子之間的識別和結合精子和卵子之間的識別和結合 與膜結合的信號分子與膜結合的信號分子 通道通道胞間連絲胞間連絲(4)(4)由以上分析可知：由以上分析可知： 在多細胞生物體內，各在多細胞生物體內，各個細胞之間都維持功能的協調，才能使生物體個細胞之間都維持功能的協調，才能使生物體健康地生存。這種協調性的實現不僅依賴于物健康地生存。這種協調性的實現不僅依賴于物質和能量的交換，也有賴于質和能量的交換，也有賴于 的交流，這種的交流，這種交流大多與交流大多與 有關。有關。信息信息細胞的結構和功能細胞的結構和功能 細胞膜的細胞膜的功能功能n 物質交換（選擇透過性、流動性）物

9、質交換（選擇透過性、流動性）n 屏障作用（起源于海洋，生活于液體環(huán)境）屏障作用（起源于海洋，生活于液體環(huán)境）n 信息交流（受體蛋白）信息交流（受體蛋白）n 細胞識別（糖蛋白，配血細胞識別（糖蛋白，配血, ,花粉）花粉）n 分泌（流動性）分泌（流動性）n 排泄、免疫（糖蛋白、流動性）排泄、免疫（糖蛋白、流動性）3.3.生物膜的流動鑲嵌模型生物膜的流動鑲嵌模型 為細胞膜的液態(tài)流動鑲嵌模型示意圖，下列為細胞膜的液態(tài)流動鑲嵌模型示意圖，下列有關敘述正確的是有關敘述正確的是A A不同物種的細胞中、和的種類均不同不同物種的細胞中、和的種類均不同B B細胞膜表面的含量通常較細胞器膜的要多細胞膜表面的含量通常

10、較細胞器膜的要多C C是磷脂分子，其親水端朝內側是磷脂分子，其親水端朝內側D D黃瓜的花粉落到絲瓜花的柱頭上不能萌發(fā)，黃瓜的花粉落到絲瓜花的柱頭上不能萌發(fā)，可能是在起作用可能是在起作用對生物膜結構的探索歷程對生物膜結構的探索歷程時間時間科學家科學家科學實驗科學實驗假說假說19世紀末世紀末歐文頓歐文頓 用用500多種物質對植物細胞進行多種物質對植物細胞進行上萬次的通透性實驗上萬次的通透性實驗膜是由脂質組膜是由脂質組成的成的1925年年兩位荷蘭兩位荷蘭科學家科學家 從細胞膜中提取脂質，鋪成單從細胞膜中提取脂質，鋪成單層分子，面積是細胞膜的層分子，面積是細胞膜的2倍倍細胞膜中脂質細胞膜中脂質為連續(xù)的

11、兩層為連續(xù)的兩層 1959年年羅伯特森羅伯特森電鏡下看到細胞膜由電鏡下看到細胞膜由“暗暗亮亮暗暗”的三層結構構成的三層結構構成生物膜為三層生物膜為三層靜態(tài)統一結構靜態(tài)統一結構 1970年年弗雷和埃弗雷和埃迪登迪登 熒光染料標記實驗熒光染料標記實驗細胞膜具有流細胞膜具有流動性動性 1972年年桑格和尼桑格和尼克森克森 在新的觀察和實驗證據基礎上在新的觀察和實驗證據基礎上提出流動鑲嵌提出流動鑲嵌模型模型 磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸組成，其磷磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸組成，其磷酸酸“頭部頭部”是親水的，脂肪酸是親水的，脂肪酸“尾部尾部”是疏水的。是疏水的。膽 堿磷 酸甘 油脂肪酸親水頭部親水頭部

12、疏水尾部疏水尾部 荷蘭兩位科學家用丙酮從人的紅細胞中提取脂荷蘭兩位科學家用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，質，在空氣在空氣水界面上鋪展成單分子層水界面上鋪展成單分子層，測得測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍。倍。假設：假設： 細胞膜中的脂質分子必然排列為連續(xù)的兩層細胞膜中的脂質分子必然排列為連續(xù)的兩層 所有的生物膜都由所有的生物膜都由蛋白質蛋白質脂質脂質蛋白蛋白質質三層結構構成，電鏡下看到的中間的亮層是脂三層結構構成，電鏡下看到的中間的亮層是脂質分子，兩邊暗層是蛋白質分子。他把生物膜描質分子，兩邊暗層是蛋白質分子。他把生物膜描述為述為靜態(tài)靜態(tài)的統一結構的統一結

13、構 羅伯特森羅伯特森在電鏡下看到了細胞膜清晰的在電鏡下看到了細胞膜清晰的暗暗亮亮暗暗的三層結構。的三層結構。提出假說：提出假說：流動鑲嵌模型的基本內容：流動鑲嵌模型的基本內容：1.1.磷脂雙分子層構成膜的基本支架。磷脂雙分子層構成膜的基本支架。（其中磷脂分子（其中磷脂分子 的親水性頭部朝向兩側，的親水性頭部朝向兩側，疏水性的尾部朝向內側）疏水性的尾部朝向內側）2.2.蛋白質分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層蛋白質分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層。層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層。（體現了膜結構內外的不對稱性）（體

14、現了膜結構內外的不對稱性）3.3.磷脂分子是可以運動的，具有流動性。磷脂分子是可以運動的，具有流動性。（其分子的運動有多種形式）（其分子的運動有多種形式）4.4.大多數的蛋白質分子也是可以運動的。大多數的蛋白質分子也是可以運動的。（也體現了膜的流動性）（也體現了膜的流動性）5.5.細胞膜外表，有一層由細胞膜上的蛋細胞膜外表，有一層由細胞膜上的蛋白質與糖類結合形成的糖蛋白，叫做糖白質與糖類結合形成的糖蛋白，叫做糖被。被。（糖被與細胞識別、胞間信息交流（糖被與細胞識別、胞間信息交流等有密切聯系，還有保護、潤滑作用如等有密切聯系，還有保護、潤滑作用如消化道、呼吸道上皮的糖蛋白）消化道、呼吸道上皮的糖

15、蛋白） 膜脂分子的運動膜脂分子的運動 側向擴散側向擴散 、旋轉運動、擺動運動、旋轉運動、擺動運動、 伸縮震蕩、翻轉運動、旋轉異構伸縮震蕩、翻轉運動、旋轉異構4.4.生物膜的結構特點和功能特性生物膜的結構特點和功能特性（1 1）結構特點）結構特點 一定的流動性一定的流動性（為細胞吸收、（為細胞吸收、分泌、修復、融合、分泌、修復、融合、運動、捕食、變形、分裂提供了基礎）運動、捕食、變形、分裂提供了基礎） 任何膜結構的主要成分都是脂質和蛋白質，任何膜結構的主要成分都是脂質和蛋白質，兩種兩種成分都有一定程度的運動。成分都有一定程度的運動。（2 2）功能特性）功能特性 選擇透過性選擇透過性 原因：遺傳物

16、質決定載體種類、數量從而決原因：遺傳物質決定載體種類、數量從而決定其吸收的選擇性。定其吸收的選擇性。 實例：植物根對礦質元素的選擇性吸收；神實例：植物根對礦質元素的選擇性吸收；神經細胞對經細胞對K K+ +的吸收和對的吸收和對NaNa+ +的排出；腎小管的重吸的排出；腎小管的重吸收和分泌；小腸的吸收等。收和分泌；小腸的吸收等。 細胞膜的選擇透過性功能主要與蛋白質有關，細胞膜的選擇透過性功能主要與蛋白質有關，糖蛋白和糖脂分布在膜的外表面，細胞識別主要糖蛋白和糖脂分布在膜的外表面，細胞識別主要與膜外側的糖蛋白有關。蛋白質的種類和數量是與膜外側的糖蛋白有關。蛋白質的種類和數量是細胞膜功能的體現。細胞

17、膜功能的體現。（3 3）各種蛋白質在膜上的分布不對稱結構特點）各種蛋白質在膜上的分布不對稱結構特點 細胞膜上的蛋白質種類很多，如運輸物質的細胞膜上的蛋白質種類很多，如運輸物質的載體、識別作用的糖蛋白、接受信號的受體及催載體、識別作用的糖蛋白、接受信號的受體及催化作用的酶等?；饔玫拿傅?。細胞壁：細胞壁：主要成分：纖維素和果膠主要成分：纖維素和果膠主要功能：支持和保護主要功能：支持和保護1.1.用哺乳動物的紅細胞制備用細胞膜的方法正確用哺乳動物的紅細胞制備用細胞膜的方法正確的是的是A.A.把細胞放在清水里，脹破細胞把細胞放在清水里，脹破細胞 B.B.用針孔破細胞用針孔破細胞 C.C.用鑷子把細胞

18、膜剝下來用鑷子把細胞膜剝下來D.D.用石英砂研靡細胞用石英砂研靡細胞2.2.最可能構成細胞膜的一組元素是最可能構成細胞膜的一組元素是A.CA.C、H H、O O、N B.CN B.C、H H、O O C.CC.C、H H、O O、P D.CP D.C、H H、O O、N N、P P 3.3.在哺乳動物受精的過程中，精子能夠與卵細在哺乳動物受精的過程中，精子能夠與卵細胞相互識別，精子將其頭部鉆入卵細胞中，與胞相互識別，精子將其頭部鉆入卵細胞中，與卵細胞發(fā)生結合，當一個精子進入后，細胞發(fā)卵細胞發(fā)生結合，當一個精子進入后，細胞發(fā)生變化，不再讓其他精子進入。這一現象體現生變化，不再讓其他精子進入。這一

19、現象體現出細胞膜能夠出細胞膜能夠 A.A.保障細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定保障細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定 B.B.控制物質進出細胞控制物質進出細胞C.C.卵細胞攝入所需要的精子卵細胞攝入所需要的精子 D.D.進行細胞間的信息交流進行細胞間的信息交流4.4.下列生理現象中，沒有涉及到細胞間信息交流下列生理現象中，沒有涉及到細胞間信息交流的是的是A A同種生物的精子與卵細胞的受精作用同種生物的精子與卵細胞的受精作用B B肝細胞表面的糖蛋白結合胰島素肝細胞表面的糖蛋白結合胰島素C C記憶細胞識別特異性抗原記憶細胞識別特異性抗原D D興奮在神經纖維上的傳導興奮在神經纖維上的傳導5.5.在處理污水時，人們設計一種

20、膜結構，有選擇在處理污水時，人們設計一種膜結構，有選擇地將有毒重金屬離子阻擋在膜的一側，以降低有地將有毒重金屬離子阻擋在膜的一側，以降低有毒重金屬離子對水的污染，這是模擬了生物膜的毒重金屬離子對水的污染，這是模擬了生物膜的A.A.識別功能識別功能 B.B.流動性功能流動性功能C.C.主動運輸功能主動運輸功能 D.D.選擇透過性功能選擇透過性功能6.(2010 6.(2010 年全國年全國)下列過程中，不直接依賴下列過程中，不直接依賴細胞膜的流動性就能完成的是細胞膜的流動性就能完成的是A A胰島胰島 B B 細胞分泌胰島素細胞分泌胰島素B BmRNA mRNA 與游離核糖體的結合與游離核糖體的結

21、合C C吞噬細胞對抗原的攝取吞噬細胞對抗原的攝取D D植物體細胞雜交中原生質體融合植物體細胞雜交中原生質體融合7.7.下列有關細胞膜的敘述中，不正確的是下列有關細胞膜的敘述中，不正確的是A.A.細胞膜主要由脂質和蛋白質組成細胞膜主要由脂質和蛋白質組成 B.B.不同功能的細胞，其細胞膜蛋白質的種類和不同功能的細胞，其細胞膜蛋白質的種類和數量相同數量相同 C.C.組成細胞膜的脂質中，磷脂最豐富組成細胞膜的脂質中，磷脂最豐富 D.D.癌細胞的惡性增殖和轉移與癌細胞膜成分的癌細胞的惡性增殖和轉移與癌細胞膜成分的改變有關改變有關8.8.細胞膜具有控制物質進出細胞的功能。下列細胞膜具有控制物質進出細胞的功

22、能。下列有關這一功能的理解，不正確的是有關這一功能的理解，不正確的是A.A.細胞需要的物質可以進出細胞細胞需要的物質可以進出細胞 B.B.細胞不需要或對細胞有害的物質一般不能進細胞不需要或對細胞有害的物質一般不能進入細胞入細胞 C.C.細胞中的成分如核酸等不會流失到細胞外細胞中的成分如核酸等不會流失到細胞外 D.D.由于細胞膜的存在，致病的病毒、細菌等不由于細胞膜的存在，致病的病毒、細菌等不能進入細胞能進入細胞 9.9.下列哪一項不屬于細胞膜的功能下列哪一項不屬于細胞膜的功能A.A.控制物質進出細胞控制物質進出細胞B.B.將胰島細胞形成的胰島素，分泌到胰島細胞外將胰島細胞形成的胰島素，分泌到胰

23、島細胞外C.C.提高細胞內化學反應的速率提高細胞內化學反應的速率 D.D.作為系統的邊界，維持細胞內環(huán)境的穩(wěn)定作為系統的邊界，維持細胞內環(huán)境的穩(wěn)定10.10.植物細胞具有一定的強度，這是其由于存在著植物細胞具有一定的強度，這是其由于存在著A.A.細胞膜細胞膜 B.B.葉綠體葉綠體 C.C.液泡液泡 D.D.細胞壁細胞壁11.11.使磷脂分子特別適于形成細胞膜的特性是使磷脂分子特別適于形成細胞膜的特性是A.A.它們是疏水的它們是疏水的 B.B.它們是親水的它們是親水的C.C.它們迅速吸水它們迅速吸水 D.D.它們既是親水的又是疏水它們既是親水的又是疏水的的12.12.組成細胞膜的磷脂分子和蛋白質

24、分子的排布組成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子的排布有下述特點，其中描述細胞膜基本支架特征的是有下述特點，其中描述細胞膜基本支架特征的是A.A.膜兩側的分子結構和性質不盡相同膜兩側的分子結構和性質不盡相同 B.B.磷脂排布成雙分子層磷脂排布成雙分子層C.C.蛋白質分子附著和鑲嵌于磷脂雙分子層中蛋白質分子附著和鑲嵌于磷脂雙分子層中D.D.蛋白質和磷脂分子具有一定的流動性蛋白質和磷脂分子具有一定的流動性13.13.將兩種海綿動物的細胞分散成單個的細胞，將兩種海綿動物的細胞分散成單個的細胞，再進行混合培養(yǎng)，發(fā)現只有同種的細胞才能結合，再進行混合培養(yǎng)，發(fā)現只有同種的細胞才能結合，其原因是其原因是A.A.兩

25、種海綿細胞表面糖蛋白的成分不同兩種海綿細胞表面糖蛋白的成分不同 B.B.兩種海綿細胞的脂質成分不同兩種海綿細胞的脂質成分不同 C.C.兩種海綿細胞的細胞膜上的蛋白質種類不同兩種海綿細胞的細胞膜上的蛋白質種類不同 D.D.兩種海綿細胞的細胞膜上上的蛋白質空間結構兩種海綿細胞的細胞膜上上的蛋白質空間結構不同不同14.14.大氣中的氧氣與人體血紅蛋白結合，至少要大氣中的氧氣與人體血紅蛋白結合，至少要穿過磷脂分子的層數是穿過磷脂分子的層數是A.3 B.5 C.6 D.10A.3 B.5 C.6 D.1015.15.對白血病人進行治療的有效方法是將正常人的對白血病人進行治療的有效方法是將正常人的骨髓造血

26、干細胞移入病人的體內，使病人能夠產骨髓造血干細胞移入病人的體內，使病人能夠產生正常的血細胞。移植之前需要捐獻者和病人的生正常的血細胞。移植之前需要捐獻者和病人的血液進行組織配型，主要檢測他們的血液進行組織配型，主要檢測他們的HLAHLA（人體白（人體白細胞抗原）是否相配。細胞抗原）是否相配。HLAHLA指指A.RNA B.DNA C.A.RNA B.DNA C.磷脂磷脂 D.D.糖蛋白糖蛋白16.16.細胞膜具有選擇透過性，與這一特性密切相關細胞膜具有選擇透過性，與這一特性密切相關的成分是的成分是A.A.磷脂磷脂 B.B.糖蛋白糖蛋白 C.C.蛋白質蛋白質 D.D.磷脂、蛋白質磷脂、蛋白質17.17.變形蟲可以吞噬整個細菌，這一事實說明了變形蟲可以吞噬整個細菌，這一事實說明了A.A.細胞膜具有選擇透過性細胞膜具有選擇透過性B.B.細胞膜具有一定的流動性細胞膜具有一定的流動性C.C.細胞膜具有全透性細胞膜具有全透性D.D.細胞膜具有保護作用細胞膜具有保護作用18.18.細胞膜上的與細胞的識別、免疫反應、信息細胞膜上的與細胞的識別、免疫反應、信息傳遞和