细胞膜的选择透过性
生物膜的通透性
生物膜的通透性生物膜是生物体表面或内部细胞膜的一种特殊结构，它起到分隔和保护细胞的作用。
膜的通透性是指物质在膜上的透过性和选择性。
在生物膜中，通过不同的机制，一些物质可以自由地穿过膜，而其他物质则受到限制。
本文将探讨生物膜的通透性及其机制。
一、细胞膜的结构细胞膜是生物膜中最重要的一种，它包裹和保护着细胞。
细胞膜主要由脂质双层、蛋白质和糖类组成。
脂质双层是由两层脂质分子排列成的，其中疏水性脂质分子朝内，亲水性头基朝外。
蛋白质则嵌在脂质双层中，起到传输物质和细胞识别的作用。
糖类附着在蛋白质或磷脂的头基上，参与细胞信号传导和黏附。
二、生物膜的通透性机制1. 扩散：扩散是一种物质自由从高浓度区域向低浓度区域传播的过程。
小分子化合物，如氧气、二氧化碳和水，可以通过膜的脂质双层进行简单扩散。
这些物质在膜内形成浓度梯度，自动通过膜来达到浓度均衡。
2. 蛋白通道：细胞膜上存在多种特定的蛋白质通道，用于特定物质的跨膜运输。
这些蛋白质通道通常是选择性的，只允许特定类型的离子或分子通过。
例如，钠离子通道和钾离子通道在神经细胞的兴奋传导中起到关键作用。
3. 膜运输蛋白：膜中存在多种膜运输蛋白，它们可以主动地将物质从一个浓度较低的区域转运到浓度较高的区域。
这种运输过程需要能量的消耗，可通过原位合成的ATP或与电化学潜能耦合的转运蛋白完成。
4. 胞吞作用和胞吐作用：胞吞作用是细胞将颗粒状的物质包围并吞噬到细胞内部形成胞吞体，胞吐作用则是将细胞内物质通过囊泡运输到细胞膜并释放到外部。
这种运输机制可以使大分子物质或细胞外颗粒通过细胞膜。
三、膜通透性的调控膜通透性可以通过多种机制进行调控，这些机制可以根据细胞的需求和环境条件来调整膜的通透性。
1. 膜受体的修饰：细胞膜上的受体蛋白质可以通过糖基化、磷酸化等修饰作用来调控物质的识别和结合。
修饰可以增强或抑制受体与特定物质的结合，并改变膜的通透性。
2. 细胞外环境的调节：细胞外环境的pH值、离子浓度、温度等因素都可以影响细胞膜的通透性。
细胞膜具有的特征
细胞膜具有的特征
细胞膜具有的特征
介绍
细胞膜是细胞内部与外部环境之间的分隔符。
它的结构特殊，具
有以下几个重要特征。
1. 疏水性
•细胞膜具有疏水性，能够有效地阻止水分和水溶性物质的自由通过。
2. 脂质二层结构
•细胞膜由磷脂双分子层构成，其亲水性头部与疏水性尾部形成层状结构。
3. 膜蛋白
•细胞膜上存在许多膜蛋白，它们具有不同的功能，如物质的运输、信号传导等。
4. 可选择透过性
•细胞膜拥有可选择透过性，能够选择性地让某些物质通过，而阻止其他物质的进入。
5. 高度可移动性
•细胞膜上的磷脂分子和膜蛋白具有高度可移动性，能够自由地在膜上移动，以完成各种生物过程。
6. 电解质传导
•细胞膜通过离子通道等结构，在保持细胞内外离子平衡的同时，实现了离子的传导。
7. 膜融合和分离
•细胞膜可以与其他细胞膜发生融合或分离，以完成细胞的分裂、溶酶体形成等重要过程。
总结
细胞膜具有疏水性、脂质二层结构、膜蛋白、可选择透过性、高度可移动性、电解质传导以及膜融合和分离等特征。
这些特征不仅仅是细胞生物学的基础知识，更为我们理解细胞的结构和功能提供了重要线索。
了解细胞膜的特征，有助于我们深入探索生命的奥秘。
北师大版生物必修1：4.2.1 细胞膜的选择透过性 教案
细胞膜的选择透过性【教学目标】1．举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2．尝试提出问题，做出假设。
3．进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
【教学重点】举例说出细胞膜是选择透过性膜。
【教学难点】尝试提出问题，做出假设。
【教学过程】一、探究：新鲜洋葱鳞茎外表皮（紫色洋葱最好）是进行此项实验的较理想材料。
它既容易被剥离而制成临时装片，又很容易在显微镜下观察。
实践证明：质量分数为30%的蔗糖溶液很容易使洋葱鳞茎外表皮细胞发生质壁分离，短时间内对细胞的伤害很小；而清水又可使质壁分离得到复原。
植物细胞的质壁分离和复原证明水分子是可以出入细胞膜（在本实验中是原生质层，下同）的物质；而且水分子进出细胞的方向取决于细胞膜两边溶液的浓度，细胞吸水和失水是水分子顺相对含量梯度进行跨膜运输的过程。
同时也证明细胞膜是选择透过性膜，因为，蔗糖分子并未如水分子那样进出细胞膜。
探究活动材料和仪器的准备包括：质量分数为30%的蔗糖溶液、新鲜紫色洋葱鳞茎、解剖刀或刀片、尖嘴镊、载玻片、盖玻片、小滴管、吸水纸、显微镜等。
以下操作可供参考。
1．剥取洋葱鳞茎的鳞片叶，外表皮紫色较浓的更好。
用解剖刀或刀片在叶片外表皮划一0.5cm见方的“井”字。
2．用尖嘴镊从“井”字中央的一角小心地将洋葱鳞片叶外表皮撕下，平铺在载玻片中央。
3．用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为30%的蔗糖溶液，盖上盖玻片。
用吸水纸吸去多余液体。
4．在显微镜下观察，可见原生质缓慢收缩，逐渐出现与细胞壁分离的现象，直到原生质收缩成球状小团，与细胞壁完全分开。
5．在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸在盖玻片的另一侧吸收，使清水置换蔗糖溶液。
6．在显微镜下观察，可见质壁分离现象缓慢复原。
二、答案和提示。
（1）问题探讨。
1．由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。
2．用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。
细胞渗透_实验报告
一、实验目的1. 了解细胞膜渗透性的基本原理。
2. 掌握渗透压的概念及其对细胞的影响。
3. 通过实验观察不同浓度溶液对红细胞渗透性的影响。
4. 分析渗透性实验结果，探讨影响细胞渗透性的因素。
二、实验原理细胞膜是细胞与外界环境之间的分隔屏障，具有选择性透过性。
细胞膜对物质的透过性取决于物质的分子大小、极性、脂溶性等因素。
当细胞置于不同渗透压的溶液中时，水分子的跨膜流动会导致细胞体积的变化，这种现象称为渗透。
渗透压是指溶液中溶质粒子对水分子的吸引力。
当细胞置于低渗溶液中时，水分子会从外部进入细胞，导致细胞膨胀甚至破裂；而当细胞置于高渗溶液中时，水分子会从细胞内部流向外部，导致细胞失水收缩。
三、实验材料1. 红细胞悬浮液2. 生理盐水3. 0.9%氯化钠溶液4. 0.7%氯化钠溶液5. 0.5%氯化钠溶液6. 0.3%氯化钠溶液7. 移液管8. 计时器9. 显微镜10. 吸水纸四、实验步骤1. 将0.9%氯化钠溶液置于培养皿中，作为等渗溶液。
2. 分别将0.7%、0.5%、0.3%氯化钠溶液置于不同的培养皿中，作为低渗溶液。
3. 将红细胞悬浮液用移液管吸取适量，滴入等渗溶液中，观察红细胞形态变化。
4. 分别将红细胞悬浮液滴入低渗溶液中，记录红细胞溶血时间。
5. 使用显微镜观察红细胞在不同溶液中的形态变化，记录溶血情况。
五、实验结果1. 在等渗溶液中，红细胞保持正常形态，无溶血现象。
2. 在低渗溶液中，红细胞溶血时间依次为：0.7%氯化钠溶液>0.5%氯化钠溶液>0.3%氯化钠溶液。
3. 使用显微镜观察，发现红细胞在低渗溶液中逐渐膨胀，最终破裂。
六、实验分析1. 等渗溶液中的红细胞保持正常形态，说明细胞膜对水分子的透过性受到渗透压的调节。
2. 低渗溶液中的红细胞溶血时间依次缩短，说明细胞膜对水分子的透过性随着溶液渗透压的降低而增加。
3. 使用显微镜观察发现，红细胞在低渗溶液中逐渐膨胀，最终破裂，说明细胞膜对水分子的透过性受到溶液渗透压的影响。
高中生物第一册 3 1 细胞膜的结构和功能 练习(含答案)
3.1 细胞膜的结构和功能1.如图为细胞膜的结构模式图，下列叙述错误的是( )A．①具有识别和免疫功能B．细胞膜的选择透过性与②⑤有关C． a面为膜内侧，b面为膜外侧D．③为磷脂分子亲水性头部，④为磷脂分子亲脂性尾部【答案】C【解析】图中①糖蛋白具有识别、保护、润滑作用，还能参与免疫反应，故A正确；细胞膜的选择透过性由②、⑤蛋白质决定，故B正确；a面有糖蛋白，为细胞膜的外侧，b面无糖蛋白，为细胞膜的内侧，故C错误；③为磷脂分子亲水性头部，具有亲水性，④为磷脂分子亲脂性尾部，具有疏水性，故D正确。
2.细胞间的排斥导致异体器官移植手术很难成功，这与下列细胞膜的哪一特点有关( )A．由磷脂分子和蛋白质分子构成B．具有选择透过性C．具有一定的流动性D．细胞膜的外侧有糖蛋白【答案】D【解析】糖蛋白与细胞识别有关3.如图为细胞间进行信息交流的一种方式，下列有关叙述错误的是( )A．图中 b 表示细胞膜上的载体B．图中乙表示靶细胞C．图中 a 表示信号分子(如激素)D．图中反映了细胞膜具有细胞间信息交流的功能【答案】A【解析】图示为细胞间进行信息交流的间接传递方式。
图中甲表示发出信号的细胞，乙表示靶细胞，b 表示细胞膜上的受体，其化学本质为糖蛋白。
4.科学家揭示出电压控制的钾通道，此通道是负责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【答案】C【解析】由题干信息“此通道是负责K＋进出细胞的看门蛋白质”可知，细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
5.下列关于细胞膜的组成和功能的叙述，错误的是( )A．动物细胞膜有保护作用B．细胞膜能将细胞与外界环境分隔开C．细胞膜都含有磷脂、蛋白质、胆固醇、少量糖类D．细胞膜都能够完成信息交流的功能【答案】C【解析】动物细胞没有细胞壁，细胞膜在外层具有保护作用，A正确；细胞膜能将细胞与外界环境隔开，保证了内部环境的相对稳定，B正确；胆固醇是动物细胞膜的特有成分，植物细胞膜中不含胆固醇，C错误；细胞膜还有信息交流的功能，D正确。
细胞膜通透性实验报告
一、实验目的1. 了解细胞膜的通透性及其影响因素。
2. 掌握细胞膜通透性实验的方法和原理。
3. 通过实验观察不同物质对细胞膜通透性的影响。
二、实验原理细胞膜是细胞与外界环境进行物质交换的重要结构，具有选择透过性。
细胞膜对物质的通透性受多种因素影响，如物质的分子量、极性、脂溶性等。
本实验通过观察不同物质对细胞膜通透性的影响，探讨细胞膜通透性的影响因素。
三、实验材料与用品1. 实验材料：鸡血红细胞、0.85%NaCl溶液、0.085%NaCl溶液、0.8mol/L甲醇溶液、0.8mol/L液、6%葡萄糖溶液、2%TritonX-100。
2. 仪器与设备：显微镜、离心机、吸管、量筒、试管、试管架、烧杯、酒精灯、计时器。
四、实验步骤1. 取鸡血红细胞，加入适量0.85%NaCl溶液，充分混合。
2. 将混合液倒入试管中，用离心机离心5分钟，弃去上清液。
3. 分别向3个试管中加入0.8mol/L甲醇溶液、0.8mol/L液、6%葡萄糖溶液，各加入等量的红细胞。
4. 将3个试管放入37℃水浴中，观察并记录溶血时间。
5. 向溶血后的试管中加入2%TritonX-100，充分混合，观察并记录溶血现象。
五、实验结果与分析1. 甲醇溶液：实验观察到，在加入甲醇溶液后，红细胞迅速溶血，溶血时间约为5分钟。
2. 液：实验观察到，在加入液后，红细胞缓慢溶血，溶血时间约为10分钟。
3. 葡萄糖溶液：实验观察到，在加入葡萄糖溶液后，红细胞不溶血。
通过实验结果分析，我们可以得出以下结论：1. 甲醇溶液对细胞膜通透性影响较大，溶血速度快，说明甲醇具有较强的脂溶性，可以破坏细胞膜结构，使红细胞迅速溶血。
2. 液对细胞膜通透性影响较小，溶血速度慢，说明液对细胞膜的破坏作用较弱，可能与其脂溶性较低有关。
3. 葡萄糖溶液对细胞膜通透性影响较小，红细胞不溶血，说明葡萄糖不易透过细胞膜。
六、实验结论本实验通过观察不同物质对细胞膜通透性的影响，探讨了细胞膜通透性的影响因素。
高中生物 第4章 细胞膜的选择透过性、细胞的质壁分离和复原练习(含解析)北师大版必修1
细胞膜的选择透过性、细胞的质壁分离和复原一、选择题1．在做细胞膜选择透过性模拟实验时，一般不选取________做实验材料( )A．鸡肠衣B．卵壳膜C．猪膀胱D．滤纸解析：A、B、C具有选择透过性，滤纸不具选择透过性。
答案：D2．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离，下列条件中不属于发生该现象必要条件的是( )A．细胞壁的伸缩性小于原生质层B．细胞内外存在浓度差C．液泡中有紫色的水溶性色素D．水分子能穿过原生质层解析：发生质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，外因是细胞液的浓度小于外界溶液的浓度，A、B正确；选择液泡中有紫色色素的洋葱作此实验材料的目的是容易观察，如果换成白色的洋葱表皮，一样可以发生质壁分离，C错误；水分子能穿过原生质层，这也是质壁分离的条件，D正确。
答案：C3．下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是( )A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察B．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察解析：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，植物细胞的质壁分离指的是原生质层与细胞壁的分离。
红色花瓣是由细胞液泡内花青素的颜色呈红色导致的，所以用红色花瓣作为实验材料有利于实验现象的观察，A 项正确；黑藻叶片中的叶绿体显绿色，液泡中细胞液的颜色接近无色，两者之间有颜色差异，因此叶绿体的存在不会干扰实验现象的观察，B项错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位的细胞，细胞液浓度可能不同，观察到的质壁分离程度可能不同，C项正确；通常做植物细胞质壁分离实验时用紫色洋葱的鳞片叶外表皮，因外表皮细胞的液泡中有色素，发生质壁分离时容易观察，D项正确。
答案：B4．三种血细胞中，白细胞体积最大，却能穿过毛细血管壁进入组织液中，吞噬侵入人体内的病菌，白细胞完成这两个生理活动是依靠 ( )A．变形运动和细胞膜的选择透过性B．渗透作用和细胞膜的流动性C．变形运动和细胞膜的流动性D．特殊技能和细胞膜的选择透过性解析：白细胞之所以能透过毛细血管，关键是因为其能进行变形运动；白细胞吞噬病菌的过程是由其结构特点决定的，白细胞与其功能相适应的特点是具有一定的流动性。
细胞膜结构与功能知识点总结
细胞膜结构与功能知识点总结细胞膜是细胞的外壳，起到了保护细胞内部结构的作用。
它由磷脂双层和各种膜蛋白组成，具有多种功能，包括物质的透过选择性、细胞间的相互识别和信号传导等。
下面是关于细胞膜结构与功能的一些知识点总结。
一、细胞膜结构1. 磷脂双层：细胞膜主要由磷脂双层组成，磷脂分子具有亲水性的头部和疏水性的尾部，使得细胞膜呈现出“亲水-疏水-亲水”的结构。
这种结构使得细胞膜能够有效地隔离细胞内外环境。
2. 膜蛋白：细胞膜中还存在各种膜蛋白，包括通道蛋白、受体蛋白、泵蛋白等。
这些膜蛋白能够嵌入细胞膜，起到了调节物质运输、细胞信号传导和细胞识别等功能。
3. 糖蛋白：糖蛋白是由糖和蛋白质组成的复合物，在细胞膜上起到了细胞识别的作用。
糖蛋白的不同组合形式决定了细胞的种类和特征。
二、细胞膜功能1. 选择性渗透：细胞膜具有选择性渗透性，能够控制物质在细胞膜上的透过。
小分子物质通过扩散或者运输蛋白进出细胞膜，而大分子物质则需要依靠胞吞作用或者胞吐作用。
2. 细胞识别：细胞膜上的糖蛋白能够识别身份标识，使细胞能够相互识别。
这对于细胞间的相互联系和组织器官的形成至关重要。
3. 细胞黏附：细胞膜上的蛋白质能够介导细胞与细胞之间的黏附，使得细胞能够紧密地结合在一起，形成组织。
4. 细胞信号传导：细胞膜上的受体蛋白能够感受到外界的信号分子，并将其转导到细胞内部，从而引发细胞内部的生物化学反应。
5. 胞吞和胞吐：细胞膜能够通过胞吞作用将外界的物质包裹进细胞内部，或者通过胞吐作用将细胞内部的物质释放到外部环境。
三、细胞膜结构与功能的关联细胞膜的结构与其功能密不可分。
磷脂双层形成了细胞膜的基本骨架，使得细胞膜具有了隔离环境的能力。
而膜蛋白、糖蛋白等结构与细胞膜的功能紧密相关，它们实现了物质的输送、细胞识别和信号传导等重要功能。
另外，细胞膜与细胞内质网、高尔基体等细胞器也存在相互联系。
细胞膜参与了构建细胞内膜系统，通过内质网和高尔基体与细胞内物质进行交换和运输。
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细胞质浓度 细胞吸水膨胀
外界溶液浓度 外界溶液浓度
大于 细胞质浓度
等于 细胞质浓度
细胞失水皱缩 保持原状态
成熟的植物细胞
细胞膜 液泡膜 原生质层 细胞质 （伸缩性大）
液泡
细胞核
细胞壁（伸缩性小）
由纤维素和果胶组成， 是全透性的
类比学习
细胞液1
原 液泡膜 2
?生 质
正常细胞
发生质壁分离的细胞
探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液 浓度的关系
探究一
提出问题：外界溶液达到多大浓度时，细胞会发
生Байду номын сангаас壁分离？
作出假设：当溶液浓度达到（ 出现质壁分离现象。
）时，细胞会
设计实验：参考技能卡，设计实验。
实施实验 得出结论 表达交流
探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液 浓度的关系
技能卡
将一定量的不同浓度梯度的蔗糖溶液分别加入不同 的培养皿中，然后把剥离好的洋葱鳞片叶表皮2~3块浸 入各个培养皿的蔗糖溶液中，10min后，取出洋葱鳞片 叶表皮，制作临时装片，进行观察。为了保证各浓度处 理均达到10min，可将处理的开始时间错开。
正常情况下的细胞
蔗糖溶液中发生质壁分离
探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液
植 物 质 壁 分 离
外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水
植 物 质 壁 分 离 复 原
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞吸水
1.细胞在什么条件下会发生质壁分离？在什么条 件下质壁分离又可以复原或不能复原？
当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞可能发 生质壁分离；当细胞液浓度大于外界溶液浓度时 ，细胞可能发生质壁分离复原。
探究二
浓度的关系
提出问题：质壁分离后的细胞都能复原吗？ 作出假设：（ ）浓度处理下细胞的质壁分离可 以复原，（ ）浓度处理下细胞的质壁分离不能 复原。
设计实验：参考技能卡，设计实验。
实施实验 得出结论 表达交流
探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液 浓度的关系
技能卡
在盖玻片一侧滴加蒸馏水，另一侧用吸水纸 吸引。反复几次，盖玻片下的蔗糖溶液就会被蒸 馏水代替。
发生质壁分离的条件： ①成熟的、活的植物细胞； ②存在浓度差
2.细胞发生质壁分离的原因是什么？质壁分离有 的能复原、有的不能复原，其原因是什么？
外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，引 起原生质层与细胞壁分离。
若为活细胞，则可以复原；若细胞死亡 或外界溶液浓度过大时，则不会复原。
3.在农业生产中，为什么会由于施肥不当而产生 “烧苗”现象？为什么干旱情况下作物会发生枯 萎现象，浇水后有时会恢复正常生长，有时候不 能恢复正常生长？
实验原理：植物细胞的原生质层相当于半透膜， 把液泡里面的细胞液与外界溶液隔离开来，加上 细胞液与外界溶液之间具有浓度差，就构成了渗 透系统细。胞的吸水和失水
细胞液的浓度＞外界溶液浓度 渗透 渗透
细胞液的浓度＜外界溶液浓度
吸水 失水
探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液 浓度的关系
现象：用较高浓度的蔗糖溶液处理植物细胞时， 细胞中的水分会向外渗透。细胞失水后，原生质 层会发生收缩，与细胞壁分离，这就是质壁分离 现象，如果用水代替蔗糖，发生质壁分离的细胞 又会恢复正常。
细胞质 3
层
细胞膜 4
细胞5壁-全透性
清水
探究：探究细胞质壁分离和复 原与外界溶液浓度的关系
原生质层：主要包括细胞膜、液泡膜和这两 层膜之间的细胞质。 原生质层的特性：①具有选择透过性，相当 于半透膜；②伸缩性大。
原生质层不包括细胞液和细胞核，
仅存在于成熟的植物细胞中。
探究：探究细胞质壁分离和复原与外界溶液 浓度的关系
施肥后导致土壤溶液浓度过大，细胞不能吸 水甚至失水，从而产生烧苗现象。
干旱情况下有的植物已经死亡，浇水 仍不能恢复正常。
应用 判断细胞的生活状态：
①发生质壁分离和复原——活细胞 ②不发生质壁分离和复原——死细胞
谢
谢！