细胞膜及流动镶嵌模型
详细描述细胞膜的结构——流动镶嵌模型
详细描述细胞膜的结构——流动镶嵌模型细胞膜是包围细胞的一层薄膜，它在细胞内外环境之间起着保护细胞和控制物质进出的重要作用。
流动镶嵌模型是解释细胞膜结构的一种理论模型，它描述了细胞膜的磷脂双层中嵌有多种蛋白质，并且这些蛋白质可以在膜中自由流动。
细胞膜的主要组成是磷脂双分子层，其中的磷脂分子主要由两个亲水性的磷酸甘油和一个疏水性的脂肪酸链组成。
磷脂分子具有两个亲水性的磷酸甘油头部，这使得它们能够在水中形成双层结构。
磷脂分子中的疏水性脂肪酸链则朝向膜内部，远离水。
这种双层结构使得细胞膜能够有效地分隔细胞内外的环境。
除了磷脂分子，细胞膜中还存在许多其他的蛋白质。
流动镶嵌模型认为这些蛋白质嵌入在磷脂双层中，并且可以自由地在膜中移动。
这些蛋白质可以分为两类：一类是固定的蛋白质，它们通过与磷脂分子的亲和力与细胞膜紧密结合，稳定细胞膜的结构；另一类是流动的蛋白质，它们可以在细胞膜上自由地扩散和移动。
流动镶嵌模型的核心观点是流动，即细胞膜中的磷脂分子和蛋白质可以在膜上自由地扩散和移动。
这种流动性使得细胞膜上的分子可以在膜上灵活地相互作用。
比如，细胞膜上的受体和信号分子可以通过流动相互结合，从而触发细胞内的信号转导路径。
此外，细胞膜上的蛋白质也可以通过流动实现在膜中的局部集中和分离，从而完成特定的细胞功能。
流动镶嵌模型还解释了许多细胞膜上的观察现象。
比如，氧分子在细胞膜上的自由扩散可以解释细胞膜的通透性。
流动镶嵌模型还解释了细胞膜上的一些蛋白质聚集成脆骨病变体的形成，这些聚集体在膜上形成具有特定功能的区域。
总结来说，流动镶嵌模型描述了细胞膜的结构，包括磷脂双层和嵌入在其中的蛋白质。
这种模型强调了细胞膜的流动性，即磷脂分子和蛋白质可以在膜上自由地扩散和移动。
这种流动性使得细胞膜具有高度的可塑性和功能多样性，从而实现了细胞的各种生物学功能。
细胞膜的镶嵌流动模型课件
细胞膜的流动性。
镶嵌结构的解释
镶嵌结构
细胞膜的镶嵌结构是指膜脂和膜蛋白在二维平面上随机分布，形成一种类似于“镶嵌”的 结构。这种结构使得细胞膜具有异质性，能够根据不同的生理需求来调整其组成成分的分 布和数量。
组成成分
细胞膜的组成成分主要包括膜脂和膜蛋白。膜脂是构成细胞膜的基本骨架，主要由磷脂组 成；膜蛋白则分为内在蛋白和外在蛋白，具有多种功能，如运输、识别、信号转导等。
结构特点
细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，即组成成分可以发生相对移动。这种流动性使得 细胞膜能够适应不同的生理状态和环境变化，从而保持细胞的正常功能。
模型的意义与价值
流动镶嵌模型的意义
流动镶嵌模型是细胞生物学的重要理论之一，它揭示了细胞 膜的结构和特性，为研究细胞的生理功能和疾病机制提供了 重要的理论基础。
磷脂分子中的磷酸头部朝向细胞外，而脂肪酸尾部则朝向细胞内，这种排列方式有 助于维持细胞内外环境的稳定。
磷脂分子之间的相互运动是膜流动性的基础，这种运动有助于细胞膜的变形和物质 运输。
蛋白质的分布
蛋白质在细胞膜中以不同的方式 镶嵌，包括跨膜蛋白和膜锚定蛋
白。
跨膜蛋白贯穿整个磷脂双分子层 ，参与物质运输和信号转导等重
要功能。
膜锚定蛋白则与特定的磷脂分子 结合，或与细胞骨架相互作用，
以维持细胞膜的结构和功能。
膜的流动性
细胞膜具有一定的流动性，这是由磷脂分子和蛋白质的相互运动所决定 的。
在生理状态下，细胞膜的流动性是保持细胞正常功能的重要因素之一。
当细胞受到某些刺激或损伤时，细胞膜的流动性可能会发生变化，这可 能会影响细胞的正常功能。
药物传递系统
利用细胞膜流动性，可以 设计药物传递系统，实现 药物的定向传输和释放。
解释细胞膜的流动镶嵌模型
解释细胞膜的流动镶嵌模型
细胞膜的流动镶嵌模型，也称为液态镶嵌模型（Fluid Mosaic Model），是描述细胞膜结构和功能的一种模型。
根据该模型，细胞膜由磷脂双层构成，磷脂分子是主要的构成物质。
磷脂分子具有疏水性的脂肪酸尾部和亲水性的磷酸基头部。
这些分子在水环境中会自动排列成一个双层结构，其中疏水性尾部朝向内部，亲水性头部朝向外部。
除了磷脂，细胞膜还包含其他脂类分子，如胆固醇，以及蛋白质和糖类分子。
这些分子被稳定地嵌入到磷脂双层中，并形成一个动态的、流动的结构。
根据流动镶嵌模型，细胞膜是一个液态结构，磷脂分子可以在平面内自由地互相流动。
这种流动性质使得细胞膜具有高度的可变性和适应性，可以通过改变其组成和形态来适应不同环境下的需要。
另外，磷脂双层中嵌入的蛋白质分子可以在细胞膜上自由地移动和漂浮。
这些蛋白质在细胞膜的各个功能区域扮演着不同的角色，如通道蛋白质、受体蛋白质和酶等。
细胞膜的流动镶嵌模型还解释了一些细胞膜的现象，例如信号转导、细胞融合和内吞等。
它提供了一种新颖的视角理解细胞膜的结构和功能，为研究细胞生物学和生物技术的发展提供了基础。
第1讲细胞膜系统的边界流动镶嵌模型与细胞核12
限时规范训练
议一议：植物细胞的最外层是细胞壁，为什么“系统的边界” 却是细胞膜呢？ 答案：细胞壁不属于原生质，具有全透性，是细胞的分泌物 (纤维素等)组成的，不具备系统边界膜的结构和功能。
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
知识点二 细胞膜的组成成分、结构和功能
1．组成成分 (1)主要成分是__脂__质__和__蛋__白__质__，另外还有少量的糖类 (2)在组成细胞膜的脂质中， __磷__脂____最丰富 (3)功能越复杂的细胞膜，_蛋__白__质___的种类和数量越多
伞藻“帽” 可排除假根中其
的形状是由 他物质的作用，
细胞核控制 从而证明是细胞
的
核控制伞藻“帽”
的形状
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
★ 本考点2012年多个省份考查，2011年仅江苏卷同年出现 三次，应引起重视，命题多围绕核孔及原核细胞与真核细胞 的区别进行考查，而核仁知识还未涉及需给予关注。
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
2．细胞核功能的实验探究
实验 内容
两种 美西 螈细 胞核 移植
实验过程无对照组， 美西螈皮肤 可将白色美西螈胚 颜色遗传是 胎细胞核移植到黑 由细胞核控 色美西螈去核卵细
制的 胞形成重组细胞进 行培养作为对照
双基自主落实
核心互动突破
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
解析 整个实验并没有涉及细胞的寿命，故D错误。有核或 植入核的部分能分裂、分化，无核的部分则停止分裂，说明 细胞核与细胞的分裂、分化有关。a部分相当于去核和重新 植入核，是实验组。实验②中，a部分植入核，与实验①中 的无核形成对照。 答案 D
第5讲 细胞膜(含流动镶嵌模型)和细胞核
考纲要求
1.细胞膜系统的结构和功能 ǁ
2.细胞核的结构和功能
ǁ
五年考题
考点命题
2018年ǀ 2019全国卷Ⅲ 多以图像为主，以选择
题的形式考查细胞核
1
细胞膜——系统的边界
考点·自主梳理 重点·疑难突破 命题·规律探究
问题探讨
细胞壁 4 全透性 对植物细胞 有支持和保 护作用
原理 →细胞吸水涨破 离心 获得细胞膜
一、细胞膜的组成、结构和功能
2 细胞膜的成分
脂质
主要是磷脂， 动物细胞膜还有胆固醇
主要 与膜的功能有关，功能越
蛋白质 复杂的细胞膜，其上蛋白 质的种类和数量越多。
主要在细胞膜外侧，分别与 糖类 蛋白质 [脂质]结合形成糖蛋 少量 白 [糖脂]，是判断膜内膜外
的重要依据。
1972年·桑格、尼克森 ↓
提出了流动镶嵌模型
二、生物膜的结构和功能
糖蛋白
识别、保护和润滑
磷脂双分子层
构成膜的基本支架
磷 脂 分
磷酸 甘油
子 脂肪酸
2 流动镶嵌模型 糖脂
蛋白质 承担细胞膜的主要功能
二、生物膜的结构和功能
构成细胞膜的磷 脂分子和大多数 蛋白质可以运动
原因
★生物膜具有 实例 一定的_流__动__性__
3
细胞核——系统的控制中心
考点·自主梳理 重点·疑难突破 命题·规律探究
三、细胞核的结构
所有的真核细胞都有细胞核吗？
等渗态
哺乳动物成熟红细胞
高等植物成熟筛管细胞
所有的细胞都只有一个细胞核吗？
骨骼肌细胞 双小核草履虫
三、细胞核的结构
1 细胞核核膜
流动镶嵌模型的内容
流动镶嵌模型的内容： 1、膜主要由 脂质和蛋白质 构成，其基本支架 是 磷脂双分子层。 2、组成膜的蛋白质和脂质具 流动性，蛋白质 在磷脂双分子层上分布是 不均匀的。 3、细胞膜对对物质进出细胞具有 选择透过性。 （膜的功能特点）
第三节 物质跨膜运输的方式
气体的扩散 （演示墨水扩散实验）
当两种溶液连通时，溶质分子会从高浓 度一侧向低浓度一侧扩散。那么，水分 子进出细胞是否也是一种扩散呢？（渗透
细胞膜的主动吸收是活细胞的特性， 它证明细胞能选择地透过一些物质； 而死细胞的细胞膜没有选择透过性， 则失去主动吸收功能。
证明实验 原理：加热杀死的花瓣细胞的细胞膜失去
了选择透过性，使花瓣里的色素可以自 由透出细胞膜外。
三、总醇、 苯等物质，由于分子很小，也可以通过 扩散自由地进出细胞膜。
一、被动运输：
物质顺浓度梯度进出细胞的扩散，不需能量
1、自由扩散：物质通过简单的扩散作用 进出细胞。如：水、氧气、二氧化碳、甘油、
乙醇、苯等
2、协助扩散：进出细胞的物质借助载体 蛋白的扩散。如：葡萄糖、氨基酸、核苷酸
及细胞代谢物等 细胞膜分子的流动性
二、主动运输
物质逆浓度梯度进出细胞，从低浓度 一侧运输到高浓度一侧，需要载体，也 需要能量。如：Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+、I-
等离子
分析：P71
表4-1 丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比
这些离子为什么能够逆浓度梯度运输呢？
这 进 保 动 谢 所 AD是行证地废需P和在的了选物要P载运活择和的i时体输细吸对能释。 胞 收 细 量蛋放按 需 胞 来白的照 要 有 自的能生 的 害 于协量命 营 的 细助。活 养 物 胞与质动 物 内能。的 质量 AT需，的P水要排消解，出耗为主代下 在如 官提原如官所31原提0020细3流02保2第表一提1110物3官如13一物在细、、44）4、4、、）、）4、、、邮你网供理你网需理供444胞动4证三4、供4质网：、质邮胞把 根 888把 8把 组 -网 自 网8把 根 把1件 看是 一 ： 看 是 要 ： 一 11汇 1膜 镶 1了 节 本 一 1逆 是 N被 顺 件 膜你据333你3你成上由上 3你据你a丽里后 次加后的加次66款6分嵌6活课次6浓动浓里的+要上要要膜物在扩在 要上要收收收收收藻、写满 :重热满:能热重：子模细件重度:运度写主///修面修修的质线散线 修面修///款款款款款细K明意 改杀意量杀改到的型胞由改梯输梯明动改第改改蛋跨付：付 改第改+人人人人人胞zzz你， 机死，来死机流的按“机度：度你吸、jjj的二的的白膜款物款 的二的柜bbb：：：：：液在请 会的请自的会动内照半会进进在收aaaC要点要课质运：质： 要点要台nnn杨杨杨杨杨与a我把 花把于花性容生岛出出我是,,,ddd因因因2求的求件和输在通在 求的求转aaa影影影影影池+ooo们此 瓣此细瓣：命教细细们活你你你、写写发脂的我过我写写44账水网页细页胞细活学胞胞网细个个说说说M，，，在在到质方们简们 在在或的站面 胞面内胞动资，的站胞小小明明明g网网网发发我具式的单的 发发存2多里删 的删的的源从扩里的A点点不不不+站站站来来们网的网 来来款T种、的掉 细掉细需（低散的特，，P清清清创创创的的的站扩站 的的，水离I会， 胞，胞要浓，会性算算-楚楚楚办办办邮邮邮散邮邮开等解子员以 膜以膜，度不员，下:下造造，造/人人人件件箱作件件::户离///为浓账免 失免失主一需账它你你//成成蛋成杨杨杨里里用里里2行子A度2号打 去打去动侧能号证的2的要要白要222影影影，，进，，8D：比822和扰 了扰了地运量和明修6修P修修质修688，，，如如出如如6工和666付你 选你选选输付细改8改改改在改866系系系果果细果果3商P88款正 择正择择到款胞要 3要）第 第 磷 第i广广广需需胞需需8或 或时是常 透常透吸高是能多@多，”三三脂三东东东要要。要要释q多使 过使过收浓多选少少账提次次双次q省省省我我我我::放//少用 性用性需度少择钱钱号供//的的分的徐徐徐们们们们的或钱， ，，，要一钱地，，：下，，子，zz闻闻闻帮帮帮帮能jjm，我 使我使的侧，透然然9载bb要要层要县县县剪剪剪剪5量aam以们 花们花营，以过后后5,nn补补上补徐徐徐z辑辑辑辑8dd。w便万 瓣万瓣养需便一付付aa交交分交8城城城音音音音ooz2我分 里分里物要我些款款y半半布半2中中中频频频频@0们感 的感的质载们物，，数数是数学学学1或或或或13查谢 色谢色，体查质付付5费费费语语语9视视视视0询！ 素！素排，询；款款0用用用文文文频频频频。可可出也。方方里。。。教教教文文文文以以代需法法，件件件件。自自谢要有有并的的的的由由废能二二，，，，透透物量：：要要要要出出和。细细对胞胞细膜膜胞外外有。 。 害的物质。
细胞膜及流动镶嵌模型
24.01.2021
8
2、生物膜的结构——流动镶嵌模型
位置：位于细胞膜的__外___表面
糖被 成分：是一层由蛋白质与多糖结合形成的_糖__蛋__白__ 功能：具有保护、润滑和___识__别____作用。
结构特点：具有 一定的流动性
原因：构成细胞膜的_磷__脂__分__子_和_蛋_白__质__分__子_大多数是可
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题组演练·科学高效 题组一 细胞膜的成分及功能 1.(2013广东六校第二次联考)一种聚联乙炔细胞膜识别器 已问世,它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别 功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中,组装成纳米尺寸的生 物传感器。它在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化, 用以检测细菌、病毒。这类被镶嵌进去的物质很可能含有
释放精子、精卵融合等一系列生理反应;若将一株油菜的
花粉带到一朵桃花的柱头上则不会发生这一系列反应。该
D 现象能很好地说明细胞膜(
)
A.主要由脂质和蛋白质组成
B.可将细胞与外界环境分隔开
C.控制物质出入细胞的作用是相对的
D.进行细胞间的信息交流
解析:本题考查细胞膜的成分和功能,题意说明细胞膜具有
识别的功能,即细胞膜有进行细胞间的信息交流的功能。
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二、细胞膜的成分
成分 比例
作用
蛋白质 约40% 细胞膜的功能主要由其上的蛋白质行使
脂质 约50%
构成细胞膜的重要成分
糖类 约10% 与蛋白质形成糖蛋白，有识别功能
重点关注：
（1）细胞膜的成分至少有4种（蛋白质、磷脂、胆固醇 和多糖），但主要成分只有2种：蛋白质和磷脂分子。
（2）不同细胞膜的成分种类相同,但各组分的含量不同,
细胞膜与细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型
信息传递
细胞膜上的受体能够接收外部 信号，通过信号转导途径将信 息传递给细胞内部，调节细胞 的生理功能。
细胞识别
细胞膜上的糖蛋白等分子具有 特异性，能够参与细胞间的识 别和相互作用。
细胞膜与细胞内外环境关系
细胞膜与细胞外环境
细胞膜作为细胞与外部环境之间的界面，能够感知外部环境的变 化并作出相应的反应，如通过改变膜蛋白的构象来调节物质的进 出。
，共同维持细胞的正常生命活动。
THANK YOU
感谢聆听
细胞间相互作用的基础
生物膜上的糖蛋白等分子可以与其他细胞或细胞外基质中的分子相互作用，形成细胞间的 连接和通讯网络。这些相互作用对于维持组织的结构和功能、调节细胞的生长和分化以及 免疫应答等方面具有重要作用。
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细胞膜与细胞核关系探讨
细胞膜对细胞核保护作用
维持细胞核稳定性
细胞膜作为细胞的外层保护结 构，能够维持细胞核的稳定性 ，防止其受到外部环境的干扰 和损伤。
细胞膜与细胞内环境
细胞膜通过物质运输和信息传递等方式维持细胞内环境的稳定， 保证细胞正常生理功能的进行。同时，细胞内环境的变化也会影 响细胞膜的结构和功能。
02
细胞核概述
细胞核定义与结构
定义
细胞核是细胞的控制中心， 位于细胞质内，由核膜、核
仁和染色质等构成。
核膜
双层膜结构，具有选择 透过性，控制物质进出
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，其中脂质以磷脂 为主，磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架。
蛋白质镶嵌在磷脂双分子层中，或覆盖在其表面， 具有多种功能，如物质运输、信息传递和细胞识别 等。
细胞膜功能与作用
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保护细胞
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【学以致用】
1. 在受精过程中精子能与卵细胞相互识别，精子将其头部钻入卵细胞中，与卵细胞发生结合，当一个精子进入后，细胞发生变化，不再让其他精子进入。
这一现象体现出细胞膜能够 A.保障细胞内部环境的相对稳定 B.控制物质进出细胞 C.卵细胞摄入所需要的精子 D.进行细胞间的信息交流
2. 下列各组物质中，与细胞膜的元素组成相近的是
A.糖原
B.脂肪
C.DNA
D.胰岛素
3. 科学家将哺乳动物或人的成熟红细胞放进蒸馏水中，造成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 ．脂肪、蛋白质 D ．脂质、蛋白质
4. 下列关于细胞膜的叙述，不正确的是
A.细胞膜主要有脂质和蛋白质组成
B.不同功能的细胞，其细胞膜上蛋白质的种类和数量相同
C.组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富
D.癌细胞膜的成分发生改变，产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质
★5.从细胞膜上提取了某种成分，处理后，加入双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林或班氏试剂 并加热，出现砖红色。
该成分是（ ）
A ．糖脂
B ．磷脂
C ．糖蛋白
D ．脂蛋白
【身边的生物】浒！浒！浒！浒苔来了。
今年夏天突然出现在青岛近海的大量浒苔又一次验证了著名的墨菲定律：你担心什么情况发生，它可能会发生。
浒苔是绿藻门绿藻纲石莼目浒苔属数种藻类的统称，它们广泛分布在温带海域的浅海潮间带上，内陆水域也有存在。
其中既有单细胞的微小个体，也有浒苔、水绵一类的复杂生物。
浒苔所属的石莼目也有很多绿藻明星，比如石莼、礁膜，两位都是著名的海鲜，还广泛用于提炼糊精等工业原料。
[普通小球藻] [ 长满龟背基植藻的绿毛龟]
与它们相比，浒苔属于后起之秀，然后其迅速蹿红的速度实在令其他绿藻难望项背。
其实，浒苔自古以来就是一种食材和药材。
在我国东南沿海和日本，人们有食用浒苔的悠久历史，根据宁波大学的徐大伦等人的研究，浒苔是一种高蛋白、低脂肪、富含不饱和脂肪酸和铁质的优质食品，特别是它含有大量的谷氨酸和天冬氨酸，这让它吃起来鲜美异常。
浒苔具有灵活高效的繁殖策略，让浒苔在合适 的条件下能以几何级数迅速生长。
什么条件适宜 浒苔生长呢？万物生长靠太阳，作为靠着光合 作用合成有机物的浒苔，阳光自然也是必须的。
阳光还带来温度，浒苔虽然耐低温，但是在冬天 并不能很好的生长。
另一方面，浒苔并不耐热， 所以在热带海域很难见到它们的分布， 在北温带，春夏两季是浒苔繁茂的时节。
第三章第一节细胞膜--系统的边界
第四章第二节生物膜的流动镶嵌模型
预习案
（一）１．脂质和蛋白质，少量糖类蛋白质
2．（1）将细胞与外界环境分隔开（2）控制物质进出细胞（3）进行细胞间的信息交流3．纤维素和果胶支持和保护
（二）2．磷脂双分子层镶、嵌、横跨等
3．细胞膜的外表面识别、保护、润滑
【探究点一】体验细胞膜的制备方法
选择兔血细胞没有细胞核和众多的细胞器
“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。
台盼蓝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。
而死的动物细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能，所以台盼蓝染色剂能够进入死细胞内，使其被染色。
【探究点二】尝试构建细胞膜的流动镶嵌模型，并标出各部分的名称。
【探究点三】细胞膜的结构特点和功能特点分别是什么？请举例说明。
细胞膜的结构特点：具有一定的流动性，如胞吞、胞吐，动物细胞融合
细胞膜的功能特点：选择透过性，如细胞对各种离子的吸收
【学以致用】 D C D B C
第三章第一节细胞膜--系统的边界
第四章第二节生物膜的流动镶嵌模型
预习案
（一）１．脂质和蛋白质，少量糖类蛋白质
2．（1）将细胞与外界环境分隔开（2）控制物质进出细胞（3）进行细胞间的信息交流3．纤维素和果胶支持和保护
（二）2．磷脂双分子层镶、嵌、横跨等
3．细胞膜的外表面识别、保护、润滑
【探究点一】体验细胞膜的制备方法
选择兔血细胞没有细胞核和众多的细胞器
“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。
台盼蓝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。
而死的动物细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能，所以台盼蓝染色剂能够进入死细胞内，使其被染色。
【探究点二】尝试构建细胞膜的流动镶嵌模型，并标出各部分的名称。
【探究点三】细胞膜的结构特点和功能特点分别是什么？请举例说明。
细胞膜的结构特点：具有一定的流动性，如胞吞、胞吐，动物细胞融合
细胞膜的功能特点：选择透过性，如细胞对各种离子的吸收
【学以致用】 D C D B C
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