一细胞膜的结构和功能
知识点(1) 细胞膜的组成、结构和功能
知识点(一)细胞膜的组成、结构和功能(一)细胞膜的三大功能1．细胞膜成分的探索(三)细胞膜的结构1．对细胞膜结构的探索(连线)2．流动镶嵌模型(1)结构模型。
(2)特点。
【连接教材资料】1．(必修1 P42“思考·讨论”讨论1)最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取与检测？提示：最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析得出的。
2．(必修1 P42“思考·讨论”材料延伸思考)用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质，在空气和水的界面铺展成单层，测得单分子层的面积远大于胰岛B细胞表面积的2倍。
请分析原因。
提示：胰岛B细胞中除了含有细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，它们的组成成分中都含有磷脂分子。
【重难点讲练疏通】1准确理解细胞膜的结构与功能1．细胞膜成分、结构及功能三者关系的模型构建2．从三个角度理解细胞膜结构与功能的统一性[典例]下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是()选项膜蛋白的位置、功能膜蛋白的类型A位于突触后膜，识别并结合神经递质受体B位于靶细胞膜，识别并结合激素载体C位于类囊体膜，催化A TP合成酶D位于癌细胞膜，引起特异性免疫抗原[解析]在神经调节中，位于突触后膜的受体能识别并结合神经递质，A正确；在激素调节中，位于靶细胞膜上且能识别并结合激素的膜蛋白为受体蛋白，B错误；在光合作用过程中，位于叶绿体类囊体膜上能催化ATP合成的膜蛋白为酶，C正确；癌细胞膜上的某些特殊蛋白质为抗原，能够被免疫系统识别，从而引起特异性免疫，D正确。
[答案]B[易错点拨]细胞膜组成成分的三个关键点(1)不同细胞膜的成分种类一般相同，但各组分的含量不同。
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
(2)细胞膜的成分是可变的，如细胞癌变过程中，细胞膜的成分发生变化，糖蛋白含量下降，有的产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。
(3)糖类分别与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂，都与细胞识别作用有关。
细胞膜的结构和功能
细胞膜的结构和功能细胞膜是细胞的外层包裹物，是细胞与外界环境之间的重要界面。
它起着保护细胞内部结构、调控物质进出细胞、维持细胞内外环境稳定等重要作用。
本文将介绍细胞膜的结构和功能。
一、细胞膜的结构细胞膜主要由磷脂双层构成，磷脂分子具有亲水性头部和疏水性尾部。
这两层磷脂双层排列在一起，使得亲水性头部朝向细胞外部和细胞内部，而疏水性尾部相互靠拢。
除了磷脂，细胞膜还含有蛋白质、胆固醇和糖类等成分。
其中，蛋白质是细胞膜的重要组成部分，可以形成通道蛋白、载体蛋白、受体蛋白等，实现物质的跨膜转运、信号传导和细胞识别等功能。
二、细胞膜的功能1. 细胞保护功能：细胞膜能够包裹细胞内部结构，保护细胞免受外界环境的损伤和侵入。
它起到了隔离和维护细胞内稳定环境的作用，使细胞内部的代谢和各种生命活动能够正常进行。
2. 担任物质的门卫：细胞膜具有选择性通透性，通过膜上的不同蛋白质通道或运输蛋白，调控物质的进出。
其中，脂质双层可以防止水溶性物质的自由扩散，而蛋白质通道则能够选择性地允许一些特定物质进出细胞。
这种调控机制确保了细胞内外的物质浓度差异，维持了生命活动的正常进行。
3. 信号传导和接受功能：细胞膜上的受体蛋白能够与外界信号分子结合，从而触发细胞内的一系列反应。
这些信号可以来自于其他细胞、细胞外分子或环境因素，包括激素、神经递质等。
通过信号传导，细胞膜能够调控细胞的生长、分化、死亡等重要过程。
4. 细胞黏附和识别功能：细胞膜上的糖类分子能够与其他细胞或分子表面的配体结合，从而实现细胞的黏附和识别。
这种细胞间的相互作用对于形成组织和器官，以及维持身体正常的生理功能起着至关重要的作用。
细胞膜作为细胞的重要组成部分，其结构和功能的理解对于我们深入了解细胞的生物学过程具有重要意义。
通过研究细胞膜的结构和功能，我们可以更好地理解生命的起源、进化和各种疾病的发生机制，进而为医学和生命科学的发展做出贡献。
总结：本文介绍了细胞膜的结构和功能。
细胞膜结构功能特点
细胞膜结构功能特点细胞膜是生物细胞中最外层的一个薄膜，它主要由脂质物质和膜蛋白组成，是细胞与外界的主要隔离层，也是细胞内外分子传递、细胞信号传递的关键结构。
细胞膜的结构细胞膜主要由磷脂分子和膜蛋白组成。
磷脂分子由亲水性头部和疏水性尾部组成，这样的结构使得磷脂分子能够形成一个双层膜。
它们的亲水性头部在膜表面，而疏水性尾部则向内交错形成一个水性环境隔离区。
膜蛋白则主要分为跨膜蛋白和外周膜蛋白，前者能穿透整个细胞膜，后者则分布在细胞膜的内部和外部。
细胞膜的功能保护：细胞膜的主要作用是保护细胞的内部环境不受外部环境的干扰。
磷脂双层能够过滤外部的物质，只让特定的物质进入细胞。
同时，由于磷脂分子与外部环境相似，使得其无法被疏水性的化合物穿透。
传递：细胞膜的另一个重要作用是传递信息和材料。
细胞膜上的蛋白质可以识别和结合特定的物质，有选择地通过细胞膜进入细胞内部。
细胞膜上的通道蛋白和载体蛋白能够帮助离子和分子通过细胞膜并在内外环境之间建立浓度梯度。
维持细胞形态：许多细胞膜上的蛋白质能够连接细胞膜和细胞内骨架，这能够维持细胞的形态和稳定性。
感受刺激：细胞膜上的另一个功能是把来自环境的物理、化学和生物学刺激转化为细胞内信息，从而调节一些生物过程。
例如，当外界温度降低时，某些细胞膜上的蛋白质会传递这些信息，从而引起一些生化反应。
细胞膜的特点半透性：细胞膜由磷脂和膜蛋白构成的双层膜，具有半透性，只允许某些特定的物质通过。
活性：细胞膜是一个非常活跃的结构，能够通过流动、增长或缩短等方式改变形态和大小。
细胞膜也能够根据外部环境的变化改变其通透性和应答性。
选择性：细胞膜上的通道蛋白和载体蛋白能够有选择性地传输离子和分子，从而保护细胞不受有害的物质侵袭。
可塑性：细胞膜具有一定的可塑性，这种可塑性取决于细胞膜中磷脂和蛋白质的种类、数量和形态。
总结细胞膜是细胞中最为关键的组成部分之一，具有众多的功能和特点。
它的结构、功能和特点的深入了解，对我们研究细胞生理学、病理学以及细胞工程领域具有重要的意义。
《细胞膜的结构和功能》细胞的基本结构PPT课件
2．判断下列叙述的正误
(1)不同细胞的形态相对固定，主要是由细胞膜决定的，因 为构成细胞膜的蛋白质和磷脂分子都是相对固定不动的( × )
(2)不同细胞膜的磷脂分子是相同的，而蛋白质分子是不同
解析：罗伯特森提出的三层结构模型认为生物膜结构是蛋白 质—脂质—蛋白质，电镜下观察到的中间亮层是脂质分子，两边 的暗层是蛋白质分子，认为蛋白质的分布是均匀的、固定的。
答案：D
课堂互动探究案 【课程标准】 概述细胞都由细胞膜包裹，细胞膜将细胞与其生活环境分 开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流
解析：细胞膜具有多种重要功能，细胞膜将细胞与外界环境 分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定；能控制物质进出细胞； 能够进行细胞间的信息交流。精卵之间的相互识别与结合，靠的 是细胞膜上对应的糖蛋白即信息分子，这是一种信息交流方式。
答案：D
3．(等级选考)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( )
(1)图中①②③④的物质或结构的名称分别是什么？ (2)植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精 子和卵细胞之间的识别和结合分别属于上面的哪种方式？ (3)细胞间进行信息交流时往往需要受体，受体的化学本质 是什么？受体和信号分子的结合有没有特异性？
答案： (1)①信号分子；②受体；③与膜结合的信号分子；④胞间 连丝。 (2)分别属于图 C、图 A、图 B。 (3)受体的本质是糖蛋白，和信号分子的结合具有特异性。
高中生物必修一 第三章 第1节 细胞膜的结构和功能
高中生物必修一第三章第1节细胞膜的结构和功能
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
细胞膜使细胞成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞
(1)细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞；细胞不需要或者对细胞有害的物质不容易进入细胞。
(2)细胞内合成的抗体、激素等物质和代谢废物要排到细胞外，细胞内有用的成分不会轻易流失到细胞外。
(3)有些对细胞有害的病菌和病毒有时候也能进入细胞，说明这种控制作用是相对的。
思维拓展
图解分析细胞膜的控制作用具有普遍性和相对性
①③④表明细胞膜的控制作用具有普遍性；②表明细胞膜的控制作用具有相对性。
3.进行细胞间的信息交流
(1)细胞膜是细胞的保护性屏障()
(2)细胞膜可以控制物质进出，任何对细胞有害的物质都不能进入细胞()
(3)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用()
答案(1)√(2)×(3)√。
细胞膜的功能和结构
细胞膜的功能和结构细胞膜是一个非常重要的细胞结构，它不仅仅是一个容器，还具有很多生物学功能。
在本文中，我们将讨论细胞膜的主要功能和结构。
一、细胞膜的功能1. 细胞膜的物质分界功能细胞膜的物质分界功能是指细胞膜能够将细胞内的物质与外界隔离开来，从而使细胞内部的代谢过程得以独立进行。
同时，细胞膜还能够调节细胞内的物质进出，这是通过细胞膜上的离子通道实现的。
2. 细胞膜的识别和通讯功能细胞膜具有很强的识别性，它能够识别外界的分子信号，从而将这些信号传递给细胞内部，调节细胞的代谢活动。
另外，细胞膜还能够通过细胞间连接和信号转导通路，实现细胞之间的通讯。
3. 细胞膜的运输功能细胞膜还能够透过运输蛋白将细胞内的物质运输到细胞外或细胞内部。
这是细胞生物学过程中非常重要的一环。
二、细胞膜的结构细胞膜主要由磷脂分子、蛋白质和碳水化合物组成。
其中，磷脂分子是细胞膜的主要结构，它们通过亲水头和疏水尾连接在一起，形成双层膜结构。
这种磷脂分子在水环境中会自组装成一个带有空心结构的球形，外层是亲水性的磷酸基团，内层是疏水性的脂肪酰基团。
在磷脂双层的背景下，存在大量的膜蛋白，这些蛋白质可以通过不同的方式与磷脂分子相互作用，从而影响细胞膜的功能。
另外，碳水化合物也是细胞膜结构的重要组成部分，它们通过糖酵素与蛋白质结合在一起，形成糖蛋白。
细胞膜的内在结构非常复杂，它通过一系列的蛋白质相互作用，形成了一个动态平衡的状态。
细胞膜上的脂质、蛋白质和碳水化合物不断地被代谢和更新，从而保持细胞膜的完整性和稳定性。
综上所述，细胞膜是细胞生命的重要组成部分，具有多种重要的生物学功能。
细胞膜的结构非常复杂，由多种生物分子相互作用而成，其中磷脂分子是细胞膜的主要结构。
对于我们理解细胞的生命过程，理解细胞膜的功能和结构是非常重要的。
细胞膜的功能和结构特点
细胞膜的功能和结构特点
细胞膜是细胞的外部边界，具有以下功能和结构特点：
功能：
1. 分隔细胞内外环境：细胞膜起到隔离细胞内外环境的作用，维持细胞内稳定的内部环境。
2. 控制物质进出：细胞膜具有选择性渗透性，可以控制物质的进出，保持细胞内外物质的稳定平衡。
3. 参与细胞信号传导：细胞膜上的蛋白质可以感受外部信号，并通过信号传导途径将信号传递到细胞内。
4. 提供细胞形态支撑：细胞膜可以提供细胞的形态支撑，维持细胞的形状和结构。
结构特点：
1. 磷脂双层结构：细胞膜主要由磷脂双层组成，磷脂分子的亲水性头部朝向细胞外和细胞内液体，而疏水性的脂肪酸尾部则相互对接形成双层。
2. 蛋白质的嵌入：细胞膜中嵌入有多种蛋白质，包括通道蛋白、转运蛋白和受体等，这些蛋白质可以调控物质的通过。
3. 糖脂的存在：细胞膜上还可以存在糖脂，形成糖脂双层，参与细胞识别和细胞间的相互作用。
4. 胆固醇调节流动性：细胞膜中的胆固醇可以调节细胞膜的流动性和稳定性，增强细胞膜的抗压缩性和耐寒性。
5. 存在浮游蛋白：细胞膜上常常存在一些浮游蛋白，可以通过浮游运动来调节细胞膜的流动性和功能。
细胞膜的结构和功能
细胞膜的结构和功能细胞膜是细胞的外层边界，为一种由脂质双分子层和蛋白质组成的薄膜结构。
它起到了保护和维持细胞内外环境稳定的重要功能。
本文将详细介绍细胞膜的结构和功能。
一、细胞膜的结构1. 脂质双分子层：细胞膜主要由磷脂分子组成，磷脂分子由一个亲水性的头部和两个疏水性的尾部组成。
细胞膜以静电作用在水中形成两层脂质双分子层，头部朝向水相，尾部朝向内部。
2. 蛋白质：细胞膜上有多种不同类型的蛋白质存在，其中包括通道蛋白、受体蛋白、酶等。
蛋白质可以分布在细胞膜的内外两侧，也可穿越整个细胞膜。
3. 糖类：一些细胞膜上的糖类分子与脂质和蛋白质相结合形成复合物，称为糖脂和糖蛋白。
这些糖类结构起到了细胞识别和黏附的作用。
二、细胞膜的功能1. 细胞边界：细胞膜作为细胞的外层边界，能够保护细胞免受外部环境的伤害。
它通过选择性通透性，控制物质的进出，维持细胞内外环境的稳定。
2. 质子泵和电解质平衡：细胞膜上的质子泵能够将氢离子从细胞内抽出，产生负电位差，维持了细胞内外的电压差。
细胞膜还能够调节细胞内外电解质的平衡。
3. 信号传递和受体识别：细胞膜上的受体蛋白可以感知外界信号分子，如荷尔蒙、神经递质等，并将信号传递到细胞内，从而调控细胞的生理功能。
4. 吸收和排泄：细胞膜上的通道蛋白具有选择性通透性，能够控制物质的进出。
这些通道蛋白可以帮助细胞吸收营养物质，同时排泄代谢产物。
5. 细胞黏附和信号传递：细胞膜上的糖脂和糖蛋白起到了细胞的黏附作用，它们可以与其他细胞或外界环境中的相应结构发生相互作用，并促进细胞之间的信号传递。
三、细胞膜的重要性细胞膜作为细胞的边界和控制系统，起着非常重要的作用。
它能够保护细胞免受外界环境的伤害，同时控制物质的进出，维持细胞内外环境的稳定。
细胞膜的结构和功能也决定了细胞的特性和功能。
不同类型的细胞膜上可能有不同的蛋白质和通道，从而实现了不同细胞的特定功能。
例如，神经细胞膜上的离子通道对于神经传递至关重要。
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2.1.1 细胞膜的结构和功能
二、教学目标
(1)细胞膜的分子结构(D:应用)。
(2)细胞膜的主要功能(D:应用)。
三、重点、难点
(1)重点:①细胞膜的分子结构；②细胞膜的主要功能。
(2)难点:细胞膜内外物质交换的主动运输方式。
四、教学程序
在初中阶段的学习中，我们学习了植物和动物的细胞结构。
请同学们回顾一下，植物细胞和动物细胞各有哪些结构?(对这一问题，学生基本上可以回答正确。
)现在我们又要学习细胞的结构和功能，高中阶段学习的细胞结构和功能是学习细胞的亚显微结构，亚显微结构是指在电子显微镜下观察到的微小结构，观察到的结构直径在0.2mm以下。
这样我们可以看到细胞膜的结构组成，可以看到细胞质和细胞核中还有许多具有一定结构特征的物体，它们都有自己的生理功能。
(展示动、植物细胞的亚显微结构示意图像，简单介绍图像中结构。
)
从动、植物细胞的亚显微结构可以观察到，动、植物细胞结构不尽相同，它们有哪些不同?(引导学生观察动、植物细胞亚星微结构图，回答问题。
)
在植物细胞最外层有一层细胞壁：它的化学成份主要是纤维素和果胶，对于物质的通透属于全透性的；它的主要功能是具有支持和保护的作用。
动、植物细胞外都有一层细胞膜：细胞借以细胞膜和外界环境分开，使细胞内部环境保持相对稳定。
细胞膜有什么样的分子结构，它有什么生理功能呢?这是本次课学习的主要内容。
一、细胞膜的分子结构
经科学家研究分析，细胞膜是由蛋白质和磷脂分子组成。
磷脂分子具有一个环状的头部和两条长链组成的尾部。
(展示一个磷脂分子的结构简图，说明亲水的环状端和疏水的长链端。
)
由于一个磷脂分子具有亲水端和疏水端，这样使磷脂分子在水溶液中能形成磷脂双分子层。
磷脂双分子层的外侧(上、下或左右)为环状的亲水端，中间为两长链的疏水端。
磷脂双分子层组成细胞膜的中层，形成细胞膜的基本骨架，磷脂双分子层的两侧布满蛋白质分子，有的蛋白质游离表面，有的蛋白质镶嵌在磷脂双分子层之中，有的蛋白质贯穿磷脂分子的双分子层。
(展示细胞膜的分子结构示意图像。
)
科学家曾经做过一个人体细胞的融合实验：他将人体的某种细胞进行离体培养，再将红色萤光染料和绿色萤光染料分别对两个细胞染色，一个细胞染上红色，另一个细胞染上绿色。
再用灭活的病毒(仙台病毒)来影响这两个细胞，使这两个细胞发生融合。
在显微镜下观察其融合的过程，发现融合初期，细胞一边为红色，另一边为绿色，40min后观察发现红、绿细胞膜相互渗透，形成红、绿相间斑马状；再过40min后观察，发现细胞膜上红、绿较均匀分布。
这个实验充分说明细胞膜是可以流动的，组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都在不断的变化，这是细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
细胞膜的这一结构特点，对完成细胞膜的生理功能有重要作用。
在细胞膜的外表面还有一些多糖分子和细胞膜上蛋白质结合的糖蛋白，称为糖被。
请同学们思考细胞膜有什么生理功能(估计学生会回答具有保护的作用，这时应用过去学习过的知识，例如草履虫皮膜有什么作用，启发学生回答细胞膜具有控制物质交换的作用等。
)
二、细胞膜的生理功能
细胞膜是具有许多重要功能的结构，这些功能可以归纳成两个大方面:一具有保护的功能，包括保护、支持、识别、免疫；二是具有控制物质进出细胞的功能，包括吸收、分泌、排泄。
我们常说的新陈代谢是指生物体与外界交换物质和能量，以及生物体内的物质和能量转换。
细胞膜控制物质进出细胞就是一种新陈代谢现象，所以，细胞膜的这一功能是
其最重要的功能。
细胞膜完成控制物质进出的方式很多，有自由扩散、协助扩散、主动运输、内吞作用、外排作用等，其中常见的、最重要的方式是自由扩散和主动运输。
自由扩散这种物质转运的方式是根据物理扩散作用的原理进行的，被选择的物质从高浓度一侧转运到低浓度的一侧，按浓度梯度的大小进行，这种转运方式不需要消耗新陈代谢时产生的能量。
属于自由扩散这种方法转运的物质有氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等物质。
(展示:物质出入膜示意图)
主动运输是细胞转运物质的重要方式，被选择物质从低浓度一侧转运到高浓度一侧，转运的过程中，需要消耗细胞新陈代谢时产生的能量、同时还需要载体蛋白的协助、载体蛋白就是细胞膜上的一种蛋白质，它具有特异性，一种载体蛋白只能协助一种被选择的转运物质转运。
在细胞的生命活动过程中，主动运输起了重要作用，它使细胞能主动地向外界吸收被选择的物质，以供生命活动需要用。
例如海水中碘的含量比海带细胞中碘的含量要低得多，但海带细胞能不断从海水中吸收碘，以供生命活动所需。
同样细胞也能利用主动运输把新陈代谢产物排出细胞外。
(展示:物质出入膜示意图)葡萄糖、氨基酸、被选择的离子均以主动运输的方式进行转运。
从细胞膜转运物质进出细胞的方式来分析，不是任何一种物质都能通过细胞膜，这表现细胞膜对物质的通过具有选择性，它允许水分子自由通过，被选择的离子、小分子可以通过，不被选择的离子、小分子以及大分子均不能通过细胞膜，这是细胞膜的一个极为重要的生理特性，为此，细胞膜是一种选择透过性膜，这对细胞维持正常的生命活动起了重要的作用。
(请同学们思考人所吃的食物必须经消化系统的消化以后才能被小肠绒毛细胞吸收，这是为什么?)
三、总结
蛋白质和磷脂分子是组成细胞膜的主要化合物，磷脂分子形成磷脂双分子层，存在于细胞膜的中间，磷脂双分子层的两侧有蛋白质分子，有的蛋白质游离在磷脂双分子的表面，有的嵌入磷脂双分子层之间，有的贯穿磷脂双分子层。
细胞膜的分子结构具有一定的流动性，这对于完成细胞的生理作用有重要的意义。
在细胞的亚显微结构中还有许多结构具有膜结构，这些膜结构和细胞膜的结构形式完全一样，组成了细胞内的生物膜系统。
细胞膜是一种多功能的结构，它具有保护的功能(包括识别、免疫等)，还有控制物质进出细胞的功能。
控制物通过细胞膜的方式主要有自由扩散和主动运输。
自由扩散和
五、布置作业
教材P25一、填充题：1、2；/二、选择题：1、2；/三、填表。
六、板书设计
2004-6-7。