高中生物必修一細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能

1、第一節(jié) 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能一 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能教學(xué)目的1 細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)（D：應(yīng)用）。2 細(xì)胞膜的主要功能（D：應(yīng)用）。重點(diǎn)和難點(diǎn)1 教學(xué)重點(diǎn)（1） 細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)。（2） 細(xì)胞膜的主要功能。2 教學(xué)難點(diǎn)細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)交換的主動(dòng)運(yùn)輸方式。教學(xué)過(guò)程【板書】 細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜的 自由擴(kuò)散結(jié)構(gòu)和功能 細(xì)胞膜的主要功能 主動(dòng)運(yùn)輸【注解】 細(xì)胞膜 原生質(zhì) 細(xì)胞質(zhì) 真核細(xì)胞 細(xì)胞核 à真核生物細(xì)胞 絕大多數(shù)） 細(xì)胞壁 細(xì)胞生物 原核細(xì)胞（支原體、細(xì)菌、藍(lán)藻、放線菌）à原核生物一 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能（一）成分：磷脂分子、蛋白質(zhì)分子和少量糖類（位于膜外側(cè)）（參閱小資料中的表格，注

2、意蛋白質(zhì)和磷脂含量的大小關(guān)系）【例析】科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：脂溶性物質(zhì)能夠優(yōu)先通過(guò)細(xì)胞膜，并且細(xì)胞膜會(huì)被溶解脂類物質(zhì)的溶劑溶解，也會(huì)被蛋白酶分解。這些事實(shí)說(shuō)明，組成細(xì)胞膜的物質(zhì)中有脂類和蛋白質(zhì)。（二）結(jié)構(gòu)：（觀察圖2-4，注意糖鏈的分布）（D）1 磷脂雙分子層是膜的基本骨架。2 蛋白質(zhì)分子鑲在膜的表面，有的嵌插在磷脂雙分子層中。3 膜外表面的有些蛋白質(zhì)與多糖結(jié)合形成糖蛋白糖被?！纠觥吭谘芯考?xì)胞膜的化學(xué)組成時(shí)，為了獲取純凈的細(xì)胞膜，最理想的材料是A神經(jīng)細(xì)胞 B肌肉細(xì)胞 C成熟紅細(xì)胞 D洋蔥根尖細(xì)胞（三）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性（兩種成分都可流動(dòng)）（四）功能特性：選擇透過(guò)性（選擇透過(guò)性膜可以讓水

3、分子自由通過(guò)、細(xì)胞要選擇吸收的離子和小分子也可以通過(guò)，而期他的離子、小分子和大分子則不能通過(guò)。注意與半透膜比較）（五）功能（D）1 保護(hù)：與外環(huán)境隔開(kāi)，維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。2 控制細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的交換（1）自由擴(kuò)散：物質(zhì)由高濃度à低濃度。如O2、CO2、甘油、乙醇、苯；HO2，脂溶性維生素（物質(zhì)）。 影響速率的因素：濃度差或分壓差。（2）主動(dòng)運(yùn)輸：物質(zhì)由低濃度à高濃度，需載體、能量。 ·若物質(zhì)由低濃度à高濃度則必為主動(dòng)運(yùn)輸，但主動(dòng)運(yùn)輸不一定都是由低濃度à高濃度。另外圖中由細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)也是不一定的。 ·如：葡萄糖、氨基酸等有機(jī)小分子

4、和各種離子（礦質(zhì)離子、有機(jī)基團(tuán)） ·意義：主動(dòng)地選擇吸收所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、排出新陳代謝產(chǎn)生的廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)。對(duì)完成各項(xiàng)生命活動(dòng)有重要作用。 ·影響速率的因素：載體、能量（直接）溫度、PH（間接）（3）內(nèi)吞作用和外排作用：大分子和顆粒性物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。【例析】小腸絨毛上皮細(xì)胞能夠從消化的食物中吸收葡萄糖，卻很難吸收相對(duì)分子量比葡萄糖小的木糖，這個(gè)事實(shí)說(shuō)明，細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性。通過(guò)實(shí)例，比較物質(zhì)出入細(xì)胞的兩種方式的主要區(qū)別。出入細(xì)胞的物質(zhì)舉例物質(zhì)出入細(xì)胞的方式細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)濃度的高低是否需要載體蛋白是否消耗細(xì)胞內(nèi)的能量甘油進(jìn)入紅細(xì)胞的K+3 其他功能：細(xì)胞識(shí)別、分泌、排

5、泄和免疫等附：細(xì)胞壁：植物細(xì)胞具有；化學(xué)成分為纖維素和果膠；對(duì)細(xì)胞有支持和保護(hù)作用。注意其他有細(xì)胞壁的生物類型。【同類題庫(kù)】細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)（D：應(yīng)用）細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性，能夠反映該特點(diǎn)的實(shí)例有（B）白細(xì)胞吞噬病菌 蛋白質(zhì)不能吸收 變形蟲的變形運(yùn)動(dòng) 水分子能自由進(jìn)出細(xì)胞細(xì)胞融合A B C D細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)的主要成分是（B）A蛋白質(zhì)和脂肪B蛋白質(zhì)和磷脂C葡萄糖和蛋白質(zhì)D磷脂和蛋白質(zhì)下列哪組最可能是細(xì)胞膜組成元素（C）AC、H、O、P、 BC、H、O、N CC、H、O、N、P、S DC、H、O、S變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體某些白細(xì)胞能吞噬病毒，這些生理活動(dòng)的完成都依賴于細(xì)胞膜

6、的（）A選擇透過(guò)性 B主動(dòng)運(yùn)輸 C一定的流動(dòng)性 D保護(hù)作用下列與非特異性免疫中吞噬細(xì)胞吞噬病菌有關(guān)的有（多選）(AB)A膜的流動(dòng)性 B內(nèi)吞作用 C主動(dòng)運(yùn)輸 D膜的選擇透過(guò)性有兩位科學(xué)家在1970年做了下列實(shí)驗(yàn)：（）用紅色熒光染料標(biāo)志人細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)。（）用綠色熒光染料標(biāo)志鼠細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)。（）把人細(xì)胞和鼠細(xì)胞融合，融合開(kāi)始后一半細(xì)胞（人細(xì)胞）發(fā)紅色熒光，另一半（鼠細(xì)胞）發(fā)綠色熒光。細(xì)胞在下培養(yǎng)分鐘后，兩種顏色均勻分布在融合細(xì)胞的表面。如下圖 分析說(shuō)明：兩種顏色均勻分布是由于 的結(jié)果，這一實(shí)驗(yàn)證明細(xì)胞膜具有 。若將融合細(xì)胞置于0下培養(yǎng)40分鐘，發(fā)現(xiàn)融合細(xì)胞依然一半發(fā)綠色熒光，另一半發(fā)紅色熒光

7、，這說(shuō)明 。細(xì)胞膜的流動(dòng)性受溫度影響，低溫時(shí)，磷脂和蛋白質(zhì)的流動(dòng)受抑制細(xì)胞膜的主要功能（D：應(yīng)用）低溫儲(chǔ)存較久的血液，血漿中K+濃度升高，Na+濃度下降，這是因?yàn)?B)A血細(xì)胞死亡 B血細(xì)胞膜上載體活動(dòng)受抑制C血細(xì)胞代謝消耗K+，產(chǎn)生Na+ D血液代謝活動(dòng)消耗Na+，產(chǎn)生K+某科學(xué)家在研究細(xì)胞膜運(yùn)輸物質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)有下列四種關(guān)系，分別用四種曲線表示在研究具體的物質(zhì)X時(shí)，發(fā)現(xiàn)與曲線和相符，試問(wèn)：細(xì)胞膜運(yùn)輸物質(zhì)x的方式是（A）A主動(dòng)運(yùn)輸 B自由擴(kuò)散 C內(nèi)吞 D外排食醋中的醋酸分子是活細(xì)胞所不選擇的小分子物質(zhì)，蔗糖是被選擇的大分子物質(zhì)，用食醋和蔗糖可將新鮮蒜頭腌制成糖醋蒜，這是因?yàn)椋ǎ〢醋酸和蔗糖分子均存

8、在于活細(xì)胞的間隙里B醋酸和蔗糖分解后被細(xì)胞吸收C腌制時(shí)間長(zhǎng)，兩種物質(zhì)緩慢地進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部D醋酸殺死細(xì)胞，使細(xì)胞失去選擇透過(guò)性將紫色水蘿卜的塊根切成小塊放入清水中，水的顏色無(wú)明顯變化，若進(jìn)行加溫，隨著水溫的增高，水的顏色逐漸變紅，其原因是（C）A細(xì)胞壁在加溫中受到破壞 B水溫增高，花青素的溶解度加大C加溫使生物膜失去了選擇透過(guò)性 D加溫使水中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)紅墨水中紅色成分是細(xì)胞生命活動(dòng)不需要的物質(zhì)，將玉米切開(kāi)后浸泡在紅墨水中10min，取出發(fā)現(xiàn)胚不變色，胚乳變?yōu)榧t色，這說(shuō)明（A）A胚成活，胚乳已死亡 B胚已死亡，胚乳成活C胚和胚乳均成活 D胚和胚乳均已死亡脂溶性的小分子物質(zhì)以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)

9、入細(xì)胞內(nèi)，這是因?yàn)椋ˋ）A細(xì)胞膜以磷脂雙分子層為基本骨架 B磷脂雙分子層內(nèi)不同程度地鑲嵌著蛋白質(zhì)C細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有流動(dòng)性 D細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜下列物質(zhì)中，通過(guò)自由擴(kuò)散方式進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞的是（B）AK+ B膽固醇 CNa+ D葡萄糖下列物質(zhì)中，易通過(guò)細(xì)胞膜的是（B）淀粉 甘油 蛋白質(zhì)糖類人體組織細(xì)胞從組織液中吸收甘油的量主要取決于(A)A組織液中甘油的濃度 B細(xì)胞膜上載體的數(shù)量C線粒體呼吸作用的強(qiáng)度 D液泡中物質(zhì)的濃度海帶細(xì)胞中碘的濃度比海水中高出許多，其原因是（D）A海水中碘的含量高 B海帶細(xì)胞膜為全透性C碘的通透性強(qiáng) D海帶細(xì)胞膜上運(yùn)輸?shù)獾妮d體多下列因素會(huì)影響細(xì)胞對(duì)所需物質(zhì)的主

10、動(dòng)吸收的是(BCD)A濃度 B溫度 C載體 DPH側(cè)芽生長(zhǎng)素的的濃度總是高于頂芽，但頂芽產(chǎn)生的生長(zhǎng)素仍大量積累在側(cè)芽部位，這是因?yàn)樯锕こ痰倪\(yùn)輸方式屬于（B）A自由擴(kuò)散 B主動(dòng)運(yùn)輸 C內(nèi)吞作用 D滲透作用下列物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜一定由低濃度一方向高濃度一方運(yùn)輸?shù)氖牵ˋ）A水 B甘油 C葡萄糖 D蔗糖下列生理過(guò)程中需要消耗ATP的是（A）A小腸吸收葡萄糖 B人體肺泡與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換C血紅蛋白與氧結(jié)合成氧合血紅蛋白 D植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離下圖是神經(jīng)細(xì)胞由靜息狀態(tài)到興奮狀態(tài)時(shí)，Na+、K+通過(guò)細(xì)胞膜示意圖，觀察并回答相關(guān)問(wèn)題。（1）構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成分是 和 。（2）據(jù)圖分析，圖中A、B兩種物質(zhì)通過(guò)細(xì)

11、胞膜的方式是 。其中Na+對(duì)應(yīng) ，K+對(duì)應(yīng) 。（1）1磷脂，2蛋白質(zhì)（2）主動(dòng)運(yùn)輸，A，B高等植物在受粉以后，只有同種的花粉能在柱頭上正常萌發(fā)，長(zhǎng)出花粉管并完成受精，與該生理過(guò)程有關(guān)的物質(zhì)存在于（A）A細(xì)胞膜上 B細(xì)胞質(zhì)中 C細(xì)胞器上 D核膜上人工脂質(zhì)雙層膜兩側(cè)存在濃度差，離子不能通過(guò)該膜。在人工膜中加入少量纈氨霉素，鉀離子即可從高濃度一側(cè)通過(guò)該膜到達(dá)濃度低的一側(cè)。其它離子不能通過(guò)。你對(duì)此現(xiàn)象的解釋是 ，你認(rèn)為纈氨霉素的化學(xué)本質(zhì)是一種 。纈氨霉素能作為鉀離子的載體，專一地運(yùn)載鉀離子通過(guò)人工膜；蛋白質(zhì)【學(xué)科內(nèi)綜合】美國(guó)以伊拉克具有大規(guī)模殺傷性武器為由發(fā)動(dòng)了對(duì)伊戰(zhàn)爭(zhēng)，這類武器中包括神經(jīng)毒氣。神經(jīng)毒

12、氣一旦釋放出來(lái)，很容易進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞，造成神經(jīng)功能障礙，甚至殺死神經(jīng)細(xì)胞。神經(jīng)毒氣容易進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞的原因是（D）A神經(jīng)細(xì)胞膜上有大量的神經(jīng)毒氣載體 B神經(jīng)細(xì)胞膜與神經(jīng)毒氣的結(jié)合力很強(qiáng)C神經(jīng)細(xì)胞膜能對(duì)神經(jīng)毒氣選擇性吸收 D神經(jīng)毒氣以自由擴(kuò)散方式透過(guò)細(xì)胞膜用同位素標(biāo)記追蹤血液中的某葡萄糖分子，若該分子流經(jīng)腎臟后，又經(jīng)腎靜脈流出，則該分子很可能穿過(guò)幾層細(xì)胞膜（D）A2層 B4層 C6層 D0層或8層生物學(xué)家進(jìn)行細(xì)胞膜研究時(shí)，須獲純凈的細(xì)胞膜，最好選用下列哪種材料（B）A人的卵細(xì)胞 B人的成熟紅細(xì)胞 C人口腔上皮細(xì)胞 D洋蔥根尖生長(zhǎng)點(diǎn)細(xì)胞生物學(xué)家制備較純凈的細(xì)胞膜時(shí)，一般不選用植物細(xì)胞，其原因是（D）植

13、物細(xì)胞細(xì)胞液中的有機(jī)酸會(huì)溶解膜結(jié)構(gòu) 光學(xué)顯微鏡下觀察，植物細(xì)胞看不到細(xì)胞膜植物細(xì)胞的細(xì)胞膜較薄 植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，提取細(xì)胞膜的過(guò)程比較繁瑣 植物細(xì)胞內(nèi)會(huì)有其他膜結(jié)構(gòu)干擾A B C D下列哪些物質(zhì)出入細(xì)胞時(shí)與細(xì)胞中的核糖體和線粒體密切相關(guān)（C）A尿素通過(guò)細(xì)胞膜 B人的成熟紅細(xì)胞從血漿中吸收葡萄糖C腎小管壁上皮細(xì)胞吸收原尿中的Na+ D小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收膽固醇某同學(xué)欲獲得純凈的細(xì)胞膜，以研究其結(jié)構(gòu)與功能。請(qǐng)你幫助設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)。（1）選取人體的 作為獲取細(xì)胞純凈膜凈物的來(lái)源。A成熟紅細(xì)胞 B神經(jīng)細(xì)胞 C白細(xì)胞 D口腔上皮細(xì)胞（2）將選取的上述材料放入 中，由于 作用，一段時(shí)間后細(xì)胞將破裂。（

14、3）再用 法獲得純凈的細(xì)胞膜，上清夜中含量最多的有機(jī)物是 。（4）將膜成分分離提純后，用 試劑可鑒定蛋白質(zhì)，具體現(xiàn)象是 。（5）提取膜成分中的磷脂，將其鋪在空氣水界面上，測(cè)得磷脂占有面積為S1，請(qǐng)預(yù)測(cè)：紅細(xì)胞表面積的值接近于 。20世紀(jì)70年代以來(lái)，由于各種新的物理化學(xué)技術(shù)和方法的應(yīng)用，使得生物膜的研究已經(jīng)深入到分子水平。生物膜的結(jié)構(gòu)和功能的研究，不僅有助于從理論上闡明細(xì)胞的生命活動(dòng)規(guī)律，而且在工農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)實(shí)踐中也有重要用途。下表是細(xì)胞膜的主要化學(xué)成分的含量，請(qǐng)思考并回答下列問(wèn)題?；瘜W(xué)成分磷脂蛋白質(zhì)糖類質(zhì)量成分5557約4025（1）下列細(xì)胞中，哪一細(xì)胞是研究人類細(xì)胞膜化學(xué)組成的最好實(shí)驗(yàn)材料（

15、C）A神經(jīng)細(xì)胞 B肌肉細(xì)胞 C成熟的紅細(xì)胞 D卵細(xì)胞（2）細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)種類很多。A血型的人的紅細(xì)胞膜上有一種蛋白質(zhì)是受到顯性基因IA控制合成，O型血的紅細(xì)胞膜上無(wú)表現(xiàn)血型的蛋白質(zhì)，此性狀受隱性基因i控制。且IAi為一對(duì)等位基因?，F(xiàn)有一對(duì)夫婦，一為A型血，一為O型血，則他們的子女的血型為 。（3）心臟瓣細(xì)胞膜上有一種糖被因與釀膿鏈球菌的表面抗原結(jié)構(gòu)相似，當(dāng)人多次感染了此細(xì)菌后，所患疾病屬于 。 （1）C （2）A型、O型 （3）自身免疫疾病根據(jù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)，分析簡(jiǎn)答下列問(wèn)題：（1）1985年Overton在研究各種未受精卵細(xì)胞的透性時(shí)，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)容易透過(guò)細(xì)胞膜，不溶于脂類的物質(zhì)

16、透過(guò)細(xì)胞膜十分困難。這表明組成細(xì)胞的主要成分中有 （2）1925年Gorter Grendel用丙酮提取細(xì)胞膜的脂，并將它在空氣水界面上展開(kāi)時(shí)，這個(gè)單層分子的面積相當(dāng)于原來(lái)細(xì)胞表面積的兩倍。，由此可以認(rèn)為透過(guò)細(xì)胞膜由 組成。（3）1970年，科學(xué)家用不同熒光染料標(biāo)記的抗體，分別于小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞膜上的一種抗原相結(jié)合,使它們分別產(chǎn)生綠色和紅色熒光。將這兩種細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞時(shí)，開(kāi)始時(shí)一半呈綠色，另一半呈紅色，但在370C保溫40分鐘后，在融合細(xì)胞上兩種顏色的熒色點(diǎn)就均勻分布。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明 ，其原因是 。（4）科學(xué)家在研究鈉通過(guò)細(xì)胞膜的運(yùn)輸方式時(shí)，做了下述實(shí)驗(yàn)：先向?yàn)踬\神經(jīng)纖維內(nèi)注入微量的放射性同

17、位素24Na，不久可測(cè)得神經(jīng)纖維周圍溶液中存在24Na。如果在神經(jīng)纖維膜外溶液中加入抑制酶活動(dòng)的藥物，則24Na外流迅速停止。當(dāng)向中毒的神經(jīng)纖維內(nèi)注射新鮮ATP時(shí)，24Na又重新透出，直到ATP用完。以上實(shí)驗(yàn)證明：24Na通過(guò)神經(jīng)纖維的方式是 ，原因是： ，被抑制的酶是催化 的酶。根據(jù)材料回答問(wèn)題。 彼得·阿格雷由于發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞膜上的水通道而獲得2003年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。我們知道，人體有些細(xì)胞能很快吸收水，而另外一些細(xì)胞則不能吸收水。早在19世紀(jì)中期，科學(xué)家就猜測(cè)細(xì)胞膜有允許水分和鹽分進(jìn)入的孔道，每個(gè)通道每秒鐘有幾十億個(gè)水分子通過(guò)，但這一猜想一直未得到證實(shí)。1988年，阿格雷成功地分離了

18、存在于血紅細(xì)胞膜和腎臟微管上的一種膜蛋白，后來(lái)他認(rèn)識(shí)到這個(gè)蛋白質(zhì)有水通道的功能，這就是科學(xué)家們長(zhǎng)期搜尋的水分子通道。他畫出了清晰的水通道膜蛋白的三維結(jié)構(gòu)圖，詳細(xì)解釋了水分子是如何通過(guò)該通道進(jìn)入細(xì)胞膜的，以及其他微分子或離子無(wú)法通過(guò)的原因。羅德里克·麥金農(nóng)由于對(duì)離子通道結(jié)構(gòu)和機(jī)制的研究也獲得此獎(jiǎng)。離子通道是細(xì)胞膜的另一種通道。他揭示了當(dāng)離子穿過(guò)細(xì)胞膜時(shí)，不同的細(xì)胞通過(guò)電位變化發(fā)出信號(hào)，控制離子通道的開(kāi)啟或關(guān)閉；同時(shí)，離子通道通過(guò)過(guò)濾機(jī)制，只讓鉀離子通過(guò)。（1）細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 ，其重要特征是 。（2）離子通道運(yùn)輸離子 (答“需要”或“不需要”)先與載體結(jié)合，屬于 過(guò)程。（3）離子通道的特性是由 決定的。（4）水通道、離子通道和離子載體運(yùn)輸物質(zhì)時(shí)的共同特點(diǎn)有 性。（5）水通道和離子通道的結(jié)構(gòu)和功能不同的這一事實(shí)，表明 。(1）具有一定的流動(dòng)性；選擇透過(guò)性(2)不需要；被動(dòng)運(yùn)輸(3)DNA(或遺傳) (4)特異性(5)不同細(xì)胞對(duì)水和離子的吸收有選擇性，吸收方式不同，吸收水和吸收離子之間具有 獨(dú)立性新鮮葉類蔬菜常殘留有水溶性有機(jī)農(nóng)藥。人們一般認(rèn)為：把蔬菜浸入清水中一段時(shí)間，即可大大減少蔬菜的農(nóng)藥殘留量。對(duì)此，某校興趣小組做了以下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)(一)：取同一新鮮蔬菜樣本各1000g，用不同方法處理，結(jié)果如下：處理方法未作處理僅用純凈水沖洗1