细胞膜的结构和功能
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。
3.1 细胞膜的结构和功能
第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能一、细胞膜的功能1.细胞的边界是细胞膜，也叫质膜。
（植物细胞的边界也是细胞膜）2.细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分隔开。
（2）控制物质进出细胞——选择透过性（功能特点）。
（3）进行细胞间的信息交流。
3.细胞膜的控制作用是相对的，环境中对细胞有害的物质也有可能进入。
4.信息交流的3种方式：（重点）（1）内分泌细胞分泌的激素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。
（2）相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。
（3）相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。
5.细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构有关。
细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。
6.对细胞膜成分的探索（非重点）7.用哺乳动物成熟的红细胞制备纯净的细胞膜的原因：哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，故没有核膜和细胞器膜。
二、细胞膜的结构1.细胞膜的成分脂质（含量最多，且主要是磷脂）；蛋白质；糖类（少量）。
2.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
3.罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态的统一结构（假说错误）。
缺陷：不能解释细胞膜的流动性，如细胞的生长，变形虫的变形运动。
4.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验及相关的其他实验证明：细胞膜具有流动性。
5.细胞膜的结构模型：辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型。
三、流动镶嵌模型的基本内容1.膜的基本支架：磷脂双分子层其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，具有屏障作用。
2.蛋白质分子的分布：（1）有的镶在磷脂双分子层表面。
（2）有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中。
（3）有的贯穿于整个磷脂双分子层。
3.细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
细胞膜具有流动性的结构基础：构成膜的磷脂分子可侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。
《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。
细胞膜的结构和功能
细胞膜的结构和功能
细胞膜主要是由磷脂构成的富有弹性的半透性膜，膜厚7～8nm，对于动物细胞来说，其膜外侧与外界环境相接触。
其主要功能是选择性地交换物质，吸收营养物质，排出代谢废物，分泌与运输蛋白质。
细胞膜的结构：磷脂双分子层构成膜的基本骨架。
蛋白质以三种形式存在于细胞膜：贯穿（穿透整个磷脂双分子层）、嵌插（嵌插在磷脂双分子层中）、镶嵌（镶在膜的表面）。
细胞膜主要功能是选择性地交换物质,吸收营养物质,
排出代谢废物,分泌与运输蛋白质。
维持细胞的结构完整性，保护细胞内成分。
细胞内外选择性物质运输的通道和桥梁。
细胞抗原-抗体特异性识别的物质基础和位置。
细胞表面绒毛、纤毛、鞭毛的着生位点。
对于原核细胞而言，细胞质膜是很多催化生化反应的酶附着的位点。
物质进出细胞必须通过细胞膜，细胞膜对物质的通透具有高度的选择性，根据是否消耗能量可分为主动运输和被动运输。
另外，又根据是否需要膜上载体蛋白的协助分成自由扩散和协助扩散。
论述细胞膜的结构和功能
论述细胞膜的结构和功能
细胞膜是细胞最外层的构造，它包围和保护着细胞内部的结构，同时还起到了许多重要的功能。
结构：
细胞膜是由脂质双层组成的。
脂质双层由两层磷脂分子组成，每个磷脂分子都由一个亲水头部和两个疏水尾部组成。
这使得细胞膜具有高度的选择性通透性，能够控制细胞内外物质的传输。
细胞膜还包含许多膜蛋白，这些蛋白质嵌入在脂质双层中，负责各种不同的功能。
有些膜蛋白是通道蛋白，它们形成孔道，允许特定的物质通过细胞膜。
其他膜蛋白则是受体蛋白，它们能够识别和结合特定的分子，从而传递信号到细胞内部。
功能：
1. 细胞膜起到了细胞的屏障作用，防止细胞内部物质被外部物质侵入，同时也保护细胞内部的结构免受外界环境的伤害。
2. 细胞膜具有选择性通透性，可以控制物质的进出。
通过膜蛋白和脂质双层的结构，细胞膜可以选择性地将某些物质传输进入或排出细胞。
3. 细胞膜参与细胞对外界环境的感知和响应。
膜蛋白可以接受外部信号，并通过传递信号到细胞内部来引发特定的细胞反应。
4. 细胞膜还参与细胞的吸收和排泄。
细胞膜上的通道蛋白和离子泵负责细胞的离子平衡和水分平衡，从而维持细胞正常运作。
5. 细胞膜能够形成细胞与细胞之间的连接，为细胞间的相互通信和协作提供支持。
总之，细胞膜的结构和功能使得细胞能够实现与外界环境的交流、物质的传输和细胞内外环境的稳定调节，维持细胞的正常功能和生物体的生存。
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。
细胞膜的组成和功能
细胞膜的组成和功能细胞膜是细胞最外层的包裹，其主要职能是维持细胞内外环境的稳定性，保护细胞，同时也是细胞与外界进行交流和物质交换的主要场所。
一、细胞膜的结构细胞膜主要由磷脂双分子层、膜蛋白和糖蛋白三部分组成。
磷脂分子是构成细胞膜的主要成分，其在水中形成两层，相互排列，疏水性的疏水层向内，疏水性的疏水层向外。
这种两层磷脂分子很稳定，而且具有弹性。
除此之外，细胞膜的内侧还存在着膜蛋白和糖蛋白。
膜蛋白主要帮助细胞与外界进行交流和物质交换，其中有许多膜通道和载体蛋白。
膜通道可以允许有选择性地通过一些物质，载体蛋白则起到与细胞外物质的结合、承载和转运的作用。
糖蛋白则是一种与糖类有关的蛋白质，主要存在于细胞膜外侧，可以作为识别标志，参与细胞间的识别和交流。
二、细胞膜的功能1. 细胞膜是细胞外界与内部环境的保护屏障。
细胞膜可以有效地保护细胞内部稳定性和完整性，防止外界环境的不良影响，如毒素、细菌等。
2. 细胞膜是物质进出细胞的主要通道。
细胞膜中的膜通道和载体蛋白可以辅助物质的进出，保证了细胞内外环境的平衡。
例如，细胞膜内的离子泵可以控制细胞内外的离子浓度差，维持电位平衡。
3. 细胞膜是细胞与外界交流的主要场所。
细胞膜上的外部信号物质可以依靠膜上的受体蛋白与之结合，触发细胞内信号转导通路，从而实现细胞的生理响应。
4. 细胞膜是细胞形态和功能调控的关键。
例如，细胞膜上存在着多种结构蛋白，如选择性膜通道、细胞骨架蛋白等，这些蛋白都协助细胞保持稳定形态，或进行特殊形态的转换，如细胞极化、细胞间连接等。
总之，细胞膜对于维持细胞内部稳定性、实现物质交换及细胞形态转换等方面都起着至关重要的作用。
研究细胞膜组成和功能，不仅有助于深入了解细胞内部结构和机制，还有望为药物研发和治疗疾病提供更好的思路和方向。
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2.动物细胞的吸水和失水 动物细胞构成渗透系统可发生渗透作用 （1）动物细胞的 细胞膜 相当于半透膜，两侧具 有浓度差，构成渗透系统,故可发生 渗透作用， 但不能发生质壁分离。 （2）当外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞 吸水膨胀 。 （3）当外界溶液浓度>细胞质浓度时，细胞 失水皱缩 。 （4）当 外界溶液浓度=细胞质浓度 时，水分进出平衡。
考点四物质进出细胞的方式
2.图1-3-5为细胞膜结构示意图，请据图回答：
G
图1-3-5
(1)图中G表示 糖类
;A表示蛋白质 ;D是糖蛋白 ,
该物质具有 细胞识别 的功能;B表示磷脂双分子层,
它是组成细胞膜的 基本支架。
(2)在低温下,结构4排列整齐,但温度上升后会出现排列不 整齐的现象,其厚度也会减小,这说明B是具一定的流动 性。 (3)如果甘油通过该生物膜，其方式为 自由扩散；如果该 膜为小肠细胞膜，则其吸收葡萄糖的方式为 主动运输，该 过程除需要A之外，还需要消耗 能量 ；如果某 生物大分子从生物膜的A侧进入B侧，其方式为胞吞。
内而引起细胞液浓度升高，继而渗透吸水（自由扩 散）。
7.质壁分离与复原实验的作用（步步高P41拓展应用）
补充：证明原生质层具有选择透过性，细胞壁是全透 性
P64（二）物质跨膜运输的其他实例 实例1：不同植物吸收同种离子
实例2：同种植物吸收不同离子
实例3不同微生物吸收不同矿物质
微生物 大肠杆菌 固氮菌 酵母菌 米曲霉
6.下图为细胞膜的液态流动镶嵌模型示意图， 有关其叙述正确的是（ ABC ）
③
① ②
A.具有① 的一侧为细胞膜的外侧 B. ① 与细胞膜表面的识别有关 C. ②是构成细胞膜的基本支架 D细胞膜的选择透过性与①的种类数量有关
7.下列生理活动中，与细胞膜具有流动性不直接相 关的是（ D ）
A.受精作用 B.细胞融合 C.吞噬细胞吞噬抗原 D.神经纤维上兴奋的传导
的，总结果是单向的；失水时水依次经过的细胞结构
有： 液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁
4.质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是 浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水 分通过原生质层渗出来。
5.若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但 不能复原，因细胞过度失水而死亡。（失去什么水？ 应用？）
6.若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出 现自动复原现象，因溶质（方式？）会被吸收到细胞
提醒2： 证明细胞膜具有流动性的实例
单细胞动物的变形、运动、摄食等 细胞融合及动物细胞分裂 质壁分离与复原实验 胞吞、胞吐 温度升高，膜面积增大等等
＊技巧点拨
1.构成细胞膜的化学元素有C、H、O、N、P等。 2.组成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。 3.糖类在细胞膜中分布很少，并且与蛋白质或脂质 结合成糖蛋白或糖脂，分布在膜的外表面。因此，根据 糖蛋白或糖脂的分布，可以判断细胞膜的内外侧。 4.各种蛋白质在膜上的分布是不对称的。细胞膜上 蛋白质的种类很多，如运输物质的载体、具有识别作用 的糖蛋白、接受信号的受体以及具有催化作用的酶等。
A.由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴内
B.由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴内
C.由两层磷脂分子构成，结构与细胞膜完全相同
D.由单层磷脂分子构成，两层磷脂的头部相对
[小试牛刀].细胞膜上与细胞识别、免疫反应、 信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质 是（ A）
A 糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸
P2O5 33.99 4.93 51.09 48.55
K2O 12.95 2.41 择性。
[对位练习]1.紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后，在显
微镜下观察到的正确图示是
(C )
解析 紫色洋葱的细胞液呈紫色，原生质层相当 于半透膜，正常状况下色素不能通过原生质层进 出细胞。
2.细胞膜的功能 ☆将细胞与外界环境分隔开 ☆进行细胞间的信息交流： ☆控制物质进出细胞
P60 物质跨膜运输的实例
（一）水分子进出细胞
1.渗透作用 （1）概念：水分子（或其他溶剂分子）通过 半透膜 , 从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。 （2）发生条件：①有一层 半透膜； ②半透膜两侧的溶液具有 浓度差。
时间：1972年 人物：桑格和 尼克森
提出：流动镶嵌模型
蛋白质分子
磷脂双分子层
二、流动镶嵌模型的基本内容：
1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。
2、蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分 或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分 子层。
3.具有一定的流动性
原 大多数的蛋白质分子也是可以运动的。 因 磷脂分子是可以运动的，具有流动性。
[小试牛刀].癌细胞的恶性增殖和转移与癌细 胞的成分的改变有关，下列哪些物质成分可作 为检测细胞癌变的证据（ABD ） A.甲胎蛋白 B.癌胚抗原 C. 磷脂 D.糖蛋白和糖脂
5.图1-3-3为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，以下有 关叙述错误的是( C )
A.a是指磷脂分子的尾部，具有疏水性 B.c是指磷脂分子的头部，具有亲水性 C.糖蛋白在细胞膜的内外侧均有分布 D.细胞膜的选择透过性与b、d的种类和数量有关
[巩固提升]细胞壁相关知识 1.有细胞壁的细胞： 重点是植物细胞的细胞壁 化学成分： 功能 特性 去壁方法、应用 再生壁有关的细胞器 伸缩性
3.成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用
特别提醒 （步步高P40） 1. 实验材料：成熟的活的植物细胞（有液泡并有颜色
的植物细胞，便于在显微镜下观察现象） 2. 质壁分离是角域分离，是指 与 分离 3.质壁分离和质壁分离复原中水分移动是双向
4.糖蛋白与糖脂
提醒1：细胞膜上的糖类
（1）只分布在膜的外侧
（2）细胞膜上的糖类有的与细胞膜上的蛋白质 结合形成糖蛋白，又叫糖被。有的糖类与脂质 结合成糖脂
（3）糖蛋白的作用
保护、润滑、细胞识别和信息交流等
[小试牛刀]磷脂是构成细胞膜的重要成分， 这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质 有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油 滴的方式贮存油，没个小油滴都由磷脂膜包 被着，该膜最可能的结构是（A ）