1、第二节细胞膜和细胞壁1细胞膜(又叫质膜)可以选择性地控制物质进出，反映细胞膜具有选择透性(功能特性)。2细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，还含少量糖类。3目前公认的细胞膜模型是流动镶嵌模型：脂双层构成膜的基本支架；蛋白质分子或覆盖、或镶嵌或贯穿于脂双层中；磷脂分子与蛋白质分子均可运动，从而决定了细胞膜在结构上具有流动性(结构特点)。4细胞膜具有多方面的重要功能。如与物质交换、细胞识别、免疫等关系密切；功能越复杂的细胞膜中，蛋白质的种类和数量越多。5细菌、真菌及植物细胞的细胞膜外侧有细胞壁，植物细胞壁的主要成分是纤维素，真菌和细菌的细胞壁则分别由不同物质组成。细胞膜有选择透性 1验证活细胞吸收物质
2、的选择性(完成实验表格)目的要求观察种子中胚的染色特点，认识细胞吸收物质的选择性材料处理将玉米籽粒浸泡一定时间步骤一组用沸水煮熟一组未煮过沿胚的中线纵剖，用稀释的红墨水染色用水冲洗籽粒至冲洗液无色为止现象胚细胞着色深胚细胞着色浅结论活细胞对外界物质的吸收具有选择性，而已经死亡的细胞对外界物质的吸收失去了选择性2细胞膜的功能特性细胞膜(又叫质膜)有允许某种物质透过的特性，称为细胞膜对该物质的透性。某些物质分子能透过质膜，也有些物质分子不可透过质膜，因此，质膜对物质具有选择透性。1实验室中用红墨水染色的方法就能知道种子的死活，你能解释它的原理吗？提示：种子活细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，所以活
3、种子不会被染色，而死种子细胞的细胞膜失去这个功能而被染成红色。2细胞膜具有选择透性有什么意义？提示：保证有用物质进入细胞，有害物质排出细胞，有利于细胞完成生命活动。3用一定量的糖和醋腌制大蒜，可得到美味的糖醋蒜，你知道腌制原理？提示：腌制大蒜过程中细胞死亡，细胞膜变成全透性膜，糖醋进入细胞。4莲藕“出淤泥而不染”事例说明细胞膜具有什么功能特性？这种功能的具体体现是什么？提示：选择透性；主要体现在对营养物质的吸收及有害废物的排出，防止病菌、病毒的侵入等方面。 1验证质膜具有选择性的其他实验(1)除上述实验外，还可设计实验验证质膜对细胞内的物质排出具有选择性。如将新鲜红玫瑰花瓣置入清水中，清水不变
4、红，但将花瓣用盐酸溶液或浓盐溶液处理或加热处理后，则花瓣细胞死亡，丧失选择透性，从而使液泡中红色色素透出花瓣，使所在溶液变红。(2)在进行“验证活细胞吸收物质的选择性”实验时，能熟练地把对照的方法运用到探究实验的设计中。2判断细胞是否具有活性的方法(1)判断依据：只有活细胞的细胞膜才能够控制物质进出。(2)判断方法：能够控制物质进出活细胞；不能够控制物质进出死细胞。细胞膜与细胞壁 1细胞膜(1)细胞膜的主要成分：_磷脂和蛋白质。(2)细胞膜的结构：结构模型图示填图公认模型名称：流动镶嵌模型。模型解读(主要内容)：结构组成A：脂双层：是最基本的组成部分成分：磷脂分子(如图中a) 组成方式：头部朝
5、外，与水环境接触；尾部朝内，形成亲脂环境B：膜蛋白成分：蛋白质排布方式：镶嵌、覆盖、贯穿于脂双层结构特点具有一定的流动性，即磷脂分子和膜蛋白都能移动(3)细胞膜的功能：脂双层：将细胞与外界环境隔开，控制细胞的物质交换。膜蛋白：糖蛋白(又称糖萼)：存在与细胞膜的外表面，由多糖与膜蛋白结合而成，是细胞膜的正常成分，它不仅对细胞膜起保护作用，而且在细胞识别过程中起重要作用。2细胞壁(1)主要成分：纤维素。(2)功能：支持、保护。(3)特点：全透性。巧学妙记口诀法巧记细胞膜的结构与功能细胞膜，磷蛋唐，双分子，成支架；蛋镶嵌，控进出，选择性，膜流动。11897年，Crijins 和Hedin 用红细胞做
6、实验，同样也证明分子的通透性与其在脂质中的溶解度有关，且溶解度越大越容易通过。你从该实验中能得出什么结论？提示：细胞膜的组成成分中含有脂质。2科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解(说明：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质)。你从该实验中能得出什么结论？提示：细胞膜的组成成分中含有蛋白质。3生物膜具有流动性的原因是什么？提示：构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质是可以运动的。4从结构与功能的关系角度，分析流动性和选择透性的关系。提示：流动性是选择透性的基础，只有膜具有流动性，才能表现出选择透性。5怎样判断细胞膜的外表面？提示：根据糖蛋白的分布情况，有糖蛋白
7、的一侧为膜的外侧，无则为膜内侧。6可以用纤维素酶去除真菌和细菌的细胞壁吗？为什么？提示不能。真菌的细胞壁主要由几丁质构成，细菌的细胞壁主要有肽聚糖构成。1生物膜的流动镶嵌模型2生物膜的结构特点具有一定的流动性(1)结构基础：构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的。 (2)膜的流动性受温度影响，在一定温度范围内，随温度升高，膜的流动性加快。(3)流动的局限性具“刚性”。许多细胞的质膜中夹杂着有“刚性”的胆固醇(由于胆固醇分子无长长的尾部，故不具摆动特点)。3温度、膜流动性与细胞生命活动的关系(1)温度高时，膜流动性大，有利于生命活动的进行，但温度过高，膜的流动性过大，甚至破坏了膜的结构，反而
8、不利于生命活动的正常进行。(2)温度低时，膜的流动性下降，膜的运输功能下降或完全丧失。4细胞膜的运动性、结构的流动性和功能的选择透性之间的相互关系组成、结构、功能关系图解：构成细胞膜的化学元素有C、H、O、N、P等。各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，功能越复杂的膜，其蛋白质的种类和含量越多。糖蛋白只分布在细胞膜的外侧，糖蛋白有保护作用，还与细胞识别作用密切相关。各种蛋白质在膜上的分布是不对称的。细胞膜上的蛋白质种类很多，如运输物质的载体、识别作用的糖蛋白、接受信号的受体、体现病原体特异性的抗原等。 以实验为依托，考查细胞膜的成分例1科学家将哺乳动物或人的成熟红细胞放进蒸馏水中，造成
9、红细胞破裂出现溶血现象，再将溶出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构在生物学上称为“血影”，那么，血影的主要成分有()A无机盐、蛋白质B蛋白质、糖类C油脂、蛋白质 D脂质、蛋白质思路点拨精讲精析红细胞溶血剩下的结构“血影”其实质就是细胞膜。故其主要成分是脂质和蛋白质。答案D1. 某研究性学习小组预先得到较纯净的细胞膜，欲研究细胞膜的成分，小组成员设计以下实验进行成分鉴定：(1)在制得的膜成分中加入双缩脲试剂，如果产生_反应，可以证明细胞膜成分中含有_。(2)研究发现，脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜则十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有_。(3)用丙酮提取膜中的某种成分，发现
10、它在空气水界面上铺展成单分子层时(如右图所示)，这个单分子层的面积相当于原来细胞表面积的两倍。由此可以认为细胞膜是由_组成的，并可推测磷脂分子(见虚线框所示)具有亲水性的一侧是_(填“A”或“B”)。解析：细胞中的成分复杂，要想得到某种纯净物质，就要尽量减少其他成分的干扰。要想把细胞中的某种物质提取出来，必须将细胞弄破，植物细胞通常是研磨法，动物细胞通常要用蒸馏水使其吸水涨破。磷脂分子的头部是亲水端，尾部是疏水端。答案：(1)紫色蛋白质(2)脂质(3)两层磷脂分子B以图示为载体，考查细胞膜的结构和功能例2右面为细胞亚显微结构模式图，据图分析相关叙述错误的是()A表示细胞膜外面有些糖类分子与膜蛋
11、白结合为糖蛋白B和大都是可以运动的，且膜功能的复杂程度主要由决定C构成细胞膜的基本支架，与物质进出无关D细胞膜为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境思路点拨精讲精析图中为多糖与蛋白质结合而成的糖蛋白，与细胞识别有关，参与细胞间的信息传递。代表细胞膜中的蛋白质分子，它们可镶嵌在膜的表层或嵌插、贯穿于脂双层中，大多是可以运动的。细胞膜的功能主要由膜蛋白决定。是脂双层，构成细胞膜的基本支架，脂溶性物质容易进入细胞与细胞膜的脂质成分磷脂分子密切相关。细胞膜使每个细胞与周围环境分隔开，维持着细胞内相对稳定的内部环境，保证了细胞内各项生命活动的顺利进行。答案C质膜的流动性与选择透性(1)流动性和选择透性的
12、结构基础：流动性：构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质是运动的，因而膜具有一定的流动性。流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换，流动性总是存在的，而选择透性只在完成物质交换功能时才能体现出来。选择透性：膜上载体蛋白的种类和数量不同，决定了出入细胞的物质种类和数量不同。(2)流动性和选择透性的关系：区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透性是生物膜的功能特性。联系：流动性是选择透性的基础，只有膜具有流动性，才能表现出选择透性。只有活细胞才具有膜的流动性和选择透性。2下图为细胞膜流动镶嵌模型示意图，相关叙述正确的是() A图示中a表示糖蛋白，它与细胞的识别有关B图示中b表示糖蛋白，该
13、结构可参与细胞间识别、化学信号识别及与病原体作斗争等C图示中c的存在可使营养物质优先通过细胞膜D图示中d不可运动，从而使细胞膜具有一定“刚性”解析：选B图中的a是糖脂，图中b表示糖蛋白，图中c的存在可使脂溶性分子优先通过细胞膜；图中d、c均可运动，从而使细胞膜具有一定的“流动性”。 课堂回扣练习一、概念原理识记题1下列对细胞膜成分的叙述，错误的是()A细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质B细胞膜中的脂质主要是磷脂C细胞膜上的糖类很少，所以其作用不重要D细胞膜中蛋白质的种类和数量决定细胞膜功能的复杂程度解析：先C细胞膜的成分有脂质、蛋白质和糖类，其中主要成分是蛋白质和脂质，脂质中主要是磷脂。蛋白质是生
14、命活动的主要承担者，所以细胞膜的功能主要取决于其上蛋白质的种类和数量。糖类和某些蛋白质结合成糖蛋白，对细胞间的信息交流具有重要的作用。2科学家揭示出电压控制的钾通道，这些通道是负责K 进出细胞的看门蛋白质，它们在神经和肌肉细胞上的作用，与晶体管在计算机中的作用一样。这一成果从另一侧面证明了细胞膜具有()A免疫功能B识别功能C控制物质进出细胞的功能D进行细胞间信息交流的功能解析：选C从题干信息可知，看门蛋白质的作用是负责 K 进出细胞，故 C 项正确。二、易错易混辨析题3下面为质膜的流动镶嵌模型示意图，有关叙述错误的是() A是糖蛋白，对细胞只具有保护作用B是蛋白质分子，大多数是可以运动的C是磷
15、脂分子，构成了膜的基本支架，这个支架并不是静止的D不同细胞膜中，所含的比例是有区别的解析：选A是糖蛋白，有识别和保护作用。是蛋白质分子，有的镶嵌在脂双层表面，有的部分或全部嵌入脂双层中，有的贯穿于整个脂双层，大多数都是可以运动的。是磷脂分子，作为膜的基本支架，处于不断流动状态。不同细胞膜所含化学成分基本相同，但含量却有差异。三、基本原理应用题4水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色，可将其应用于细胞死活的鉴别。细胞浸泡于一定浓度的 PI 中，仅有死亡细胞的核会被染色，活细胞则不着色，但将 PI 注射到活细胞中，则细胞核会着色。利用 PI 鉴别细胞死活的基本原理是()A死细胞与活细胞的核
16、酸结构不同B死细胞与活细胞的核酸含量不同C活细胞能分解染色剂 PID活细胞的细胞膜能阻止 PI 的进入解析：选D活细胞的细胞膜对物质出入细胞具有选择性，进而维持正常的生命活动。水溶性染色剂(PI)不是细胞所需物质，因而不能通过活细胞的细胞膜。细胞死亡后，细胞膜及其他生物膜的选择透性丧失，溶于水中的物质(如 PI)都可以进入细胞，从而使细胞核着色。四、实验探究分析题5细胞膜具有控制物质进出的功能。请利用以下材料和用具，验证细胞膜具有控制物质进出的功能。(1)实验材料和用具：新鲜的红色月季花瓣、烧杯、玻璃铅笔、质量分数为 15% 的盐酸、清水、量筒。(2)方法步骤：选两只大小相同的烧杯，分别用玻璃
17、铅笔标上 A、B。_。选等量的红色月季花瓣，分别放入 A、B 两只烧杯中。经过相同时间后观察并记录实验结果。(3)实验结果：_。(4)请解释盐酸溶液中出现实验结果的原因：_。解析：本题所利用的原理是活细胞的细胞膜对物质进出细胞有选择透性，细胞死亡后选择透性消失。在完成该实验时要注意遵循单一变量原则和对照原则。在分析盐酸溶液中出现实验结果的原因时可从盐酸对细胞膜选择透性影响的角度进行分析。答案：(2)在 A、B 两只烧杯中分别加入等量的 15% 的盐酸和清水(3)清水中花瓣仍为红色，水无色；盐酸中花瓣褪色，溶液变红(4) 在盐酸的影响下，细胞死亡，细胞失去选择性，液泡中的大分子色素进入盐酸中回扣
18、知识点1细胞膜的组成成分。 。2细胞膜的功能。 。3易误点提醒：只要是活细胞，无论细胞是否与外界发生物质交换，流动性总是存在的，而选择透性只在完成物质交换功能时才能体现出来。4能力迁移：能够运用细胞膜的功能来解释生物学问题。5方法指导：对照实验的设计对照实验是指在两组实验中，除了一个因素不同，其余因素都相同实验，其中保持原状的已知结果的组为对照组，而人为改变条件未知结果的组为实验组，由于自变量只有一个，这样就与实验结果建立了一一对应的关系，从而很容易得出正确结论；对比实验是设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系的实验，且这几个实验的结果都是未知的。从广
19、义的角度来说对比实验也是对照实验，其对照属于相互对照。一般来说，进行相互对照的实验都是对比实验。课下综合检测一、选择题1用稀释过的红墨水对玉米籽粒进行染色，发现煮过的玉米籽粒中胚和胚乳都被染色，未煮过的玉米籽粒中胚不能被染色而胚乳可以被染色，其原因是()A胚乳细胞的质膜是全透性的 B胚乳细胞是死细胞而胚细胞是活细胞C胚细胞以胞吞方式吸收了色素 D胚乳细胞的质膜透性较大，色素分子可以通过解析：选B死细胞的细胞膜是全透性的，有生活力的玉米籽粒中胚细胞是活细胞，而胚乳细胞是死细胞。2将酶、抗体、核酸等生物大分子或小分子药物用磷脂制成的微球体包裹后，更容易运输到患病部位的细胞中，这是因为()A生物膜具
20、有选择透性，能够允许对细胞有益的物质进入B脂双层是生物膜的基本骨架，且具有流动性C生物膜上的糖蛋白起识别作用D生物膜具有半透性，不允许大分子物质通过解析：选B由于生物膜具有选择透性，酶、抗体、核酸等生物大分子不能透过细胞膜进入细胞内，脂双层是生物膜的基本骨架，当用磷脂制成的微球体包裹后，利用相似相溶原理，就很容易进入细胞；半透性膜是指某些物质可以通过，而另一些物质不能通过的多孔性膜，能否通过半透膜往往取决于分子体积的大小。3下列最能正确表示细胞膜结构的是() 解析：选C构成膜的磷脂分子以“脂双层”形式排布，且脂双层中均以磷脂分子“头部”向外、“尾部”向内的形式排列；膜的“外侧”有糖蛋白(内侧无
21、糖蛋白)。4. 下列关于细胞膜的叙述，正确的是 ()A细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异B细胞膜上作为标志物的蛋白质只能识别细胞，不能识别化学物质C载体蛋白是镶在细胞膜内表面或外表面的蛋白质D能被大分子染色剂染色的细胞，说明该细胞膜能够控制物质进出细胞解析：选A细胞膜中含有的蛋白质种类多，且细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类是有差异的。5.人、鼠细胞融合实验，是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白，一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。右图是相关实验记录，据此不能得到的结论是()A温度增加到15 以上，膜质的流动性发生变化B该实验证明膜蛋白能够运动C温度对膜蛋白的扩散有
22、影响D图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多解析：选D图中数据说明嵌合体的百分比与温度有关，但没有体现出与时间有关的信息。6下列对生物膜的结构叙述最科学的是()A所有的生物膜均为蛋白质脂质蛋白质三层结构构成，是一个静态的统一结构 B生物膜中的脂质全为磷脂，且呈双层排布C生物膜具有流动性，蛋白质分子有的镶在脂双层表面，有的部分或全部嵌入脂双层中，有的贯穿于整个脂双层D生物膜具有流动性，表现在其脂双层可以运动，但蛋白质不可以运动解析：选C构成生物膜的脂质主要是磷脂，动物细胞膜中还含有胆固醇，脂双层构成膜的基本支架。蛋白质在脂双层中分布位置有多种，但大多数是运动的。分子的运动性决定了生物膜具有一定
23、的流动性。7细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用，下列相关叙述不正确的是()A组成膜的脂质主要是磷脂、油脂和胆固醇B细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异C构成膜物质分子的运动使其具有流动性D细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性解析：选A细胞膜中的脂质主要是磷脂和胆固醇；细胞膜的外侧糖蛋白含量高，因此细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异；组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的，因此细胞膜具有流动性；细胞膜的功能特性是选择透性。8若要除去植物细胞的细胞壁，在不伤害细胞内部结构的条件下，利用哪种酶除去细胞壁效果最好()A蛋白酶B纤维素酶C脂肪酶 D淀粉酶解析：选B细胞壁的主要成分是纤维素，因为酶
24、作用具有专一性，所以用酶可以有针对性地除去某种物质，而不会损伤细胞内其他结构。9细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。下列有关这一功能的理解，不正确的是()A细胞需要的物质可以进入细胞B细胞不需要或对细胞有害的物质一般不能进入细胞C细胞中的成分如核酸等不会流失到细胞外D由于细胞膜的存在，致病的病毒、细菌等都不能进入细胞解析：选D细胞膜控制物质进出的功能表现在细胞需要的物质可以进入细胞，不需要的或对细胞有害的物质一般不能进入细胞，细胞内的核酸等重要成分不会流失到细胞外。但细胞膜控制物质进出的功能具有相对性，有些致病的病毒、细菌等也能进入细胞。10对于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系，逻辑顺序正确的
25、一组是()膜主要由磷脂和蛋白质分子组成膜具有一定的流动性膜具有选择透性膜内蛋白质分子和磷脂分子大都是运动的A BC D解析：选C细胞膜的成分、结构、功能间的关系为：二、非选择题11生物学家做了下列实验：用红色荧光染料标记人细胞膜上的蛋白质；用绿色荧光染料标记鼠细胞膜上的蛋白质；把人和鼠的细胞融合为一，此细胞一半发红色荧光，另一半发绿色荧光。然后把此细胞在37 下培养40 min，再检查，两种颜色的荧光均匀分布在整个细胞表面。过程如下图所示，根据上述实验现象回答下列问题： (1)人和鼠的细胞能够融合为一体，是因为其细胞膜的基本结构_。(2)上述细胞表面的两类荧光染料最终呈均匀分布状态，这是因为细
26、胞膜具有_的特点。(3)这个实验证明构成细胞膜的_分子和_分子大都是可以_的，不是静止固定的。解析：用荧光标记法研究细胞膜的分子结构及生理特征，再现了科学探究的过程，可以更深刻地理解细胞膜的流动性。答案：(1)都是由磷脂分子和蛋白质分子构成(2)流动性(3)磷脂蛋白质运动12下图为细胞膜的亚显微结构，根据图回答问题：(1)细胞识别与图中的_(填序号)有关。(2)图中的A侧为细胞膜的内侧还是外侧？_，判断依据是_。(3)叶绿体和线粒体等细胞结构中均有此结构，但执行的具体功能有很大区别，具体原因是图中_(填序号)不同。(4)有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时，细胞膜上的磷脂分子有75%排列不再整齐。细胞膜厚度减小，而膜表面积扩大，膜对离子和分子的通透性增加。对于细胞膜的上述变化，合理的解释是_。解析：图中的为糖被，位于细胞膜的外侧；是蛋白质，与膜的功能有关；是脂双层，是细胞膜的基本支架。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。答案：(1)(2)外侧具有糖被的一侧为细胞膜的外侧(3)(4)细胞膜具有一定的流动性