第5讲 细胞膜和细胞核

第5讲细胞膜和细胞核

考点1细胞膜的成分、结构和功能1．细胞膜的制备

(2)材料：人或其他哺乳动物的成熟红细胞。

(3)选材原因

①无细胞核和众多细胞器，易制得纯净的细胞膜。

②无细胞壁，细胞易吸水涨破。

2．细胞膜的成分和功能

(1)细胞膜的成分

②特点：功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

(2)细胞膜的功能

①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。

②控制物质进出细胞。

③进行细胞间信息交流。

a．间接交流：细胞分泌的化学物质(如激素)随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体(本质：糖蛋白)结合，将信息传递给靶细胞。

b．直接接触：相邻两个细胞的细胞膜直接接触，从而传递信息。例如精子和卵细胞之间的识别与结合。

c．形成通道交流信息：例如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，交流信息。

3．生物膜的结构

(1)生物膜结构的探索历程

(2)生物膜的结构

①结构模型

(3)结构特点：流动性

①原因：膜结构中的磷脂双分子层和大多数蛋白质是可以运动的。

②影响因素：主要受温度影响，在适当的温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度超出一定范围，则导致膜的结构被破坏。

(4)功能特点：选择透过性

原因：遗传物质决定了载体蛋白的种类和数量，从而也决定了生物膜的选择透过性。

(5)细胞膜的流动性和选择透过性的关系

①区别：流动性是细胞膜结构方面的特性，选择透过性体现了细胞膜生理功能方面的特性。

②联系：细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。相反，如果细胞膜失去了选择透过性，细胞可能已经死亡了。

巧学助记

巧记细胞膜“一、二、三”

4．细胞壁

(1)存在部位：植物细胞的最外层，细胞膜外面。

(2)主要成分：纤维素和果胶。

(3)主要功能：对植物细胞起保护和支持作用。

判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

1．糖类在细胞膜上以糖脂和糖蛋白的形式存在，且糖蛋白只分布在膜外侧。(√)

2．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。(×) 3．在细胞膜的控制下，环境中的有害物质不能进入细胞。(×)

4．磷脂分子以亲水性头部相对的方式构成磷脂双分子层。(×)

5．细胞膜的结构特点是具有选择透过性。(×)

6．同一生物个体的细胞膜中蛋白质种类和数目相同。(×)

观察下列图示，写出三个图的信息交流类型，请思考：

(1)图Ⅰ～Ⅲ分别通过何种方式实现信息交流？

(2)效应T细胞识别靶细胞、淋巴因子对B细胞的调节，分别属于哪种方式？植物微管束之间的胞间连丝与上述哪类方式吻合？

提示：(1)图Ⅰ细胞分泌的化学物质(如激素)通过体液运输传递信息；图Ⅱ通过细胞膜直接接触(如精子和卵细胞)传递信息；图Ⅲ通过细胞通道传递信息，如高等植物细胞的胞间连丝。

(2)图Ⅱ方式、图Ⅰ方式。图Ⅲ方式。

【深挖教材】(必修1P41“与生活的联系”)癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关。细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变，有的产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质。

1．利用网络图构建细胞膜成分、结构与功能之间的联系

(1)不同细胞膜的成分种类相同，但各组分的含量不同，这与细胞膜的功能有关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

(2)细胞膜的组分并不是不可变的，如细胞癌变过程中，细胞膜组分发生变化，糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。

(3)糖类主要与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂，二者都与细胞识别作用有关。

(4)细胞膜结构图示中糖蛋白的多糖侧链的位置是判断生物膜内、外侧的依据，多糖侧链所在的一侧为细胞膜外侧，另一侧则为细胞膜内侧。

2．细胞膜的三大功能

3.细胞膜成分、结构、功能相关的实验设计

●考向突破1 细胞膜的成分、结构

1．(2019·浙江选考)细胞膜的流动镶嵌模型如图所示，①～④表示其中的物质。下列叙述正确的是( D )

A ．①在细胞膜的内外侧均有分布，与细胞间的识别有关

B ．②可自发形成双层结构，与核糖体的形成有关

C ．③分布于细胞膜中，能催化细胞膜中发生的生化反应

D ．④有脂溶性和水溶性两部分，可控制某些离子出入细胞 解析：本题主要考查细胞膜流动镶嵌模型。①糖蛋白分布在细胞膜的外侧，

与细胞间的识别有关，

A 错误；核糖体的形成与核仁有关，与磷脂分子无关，

B 错误；③是胆固醇，分布于细胞膜中，但不具有催化功能，

C 错误；④蛋白质有脂溶性和水溶性两部分，作为载体时，可控制某些离子出入细胞，

D 正确。

2．(2020·湖北黄梅模拟)下列叙述中，错误的是( D )

A ．生物膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的

B ．原核细胞没有生物膜系统，真核细胞具有生物膜系统

C．植物细胞“系统的边界”是细胞膜而不是细胞壁

D．吞噬细胞吞噬病菌体现了细胞膜的功能特点

解析：本题主要考查细胞膜的功能特点及生物膜系统。磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的分子，是生物膜的主要成分之一，A正确；生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成，原核生物只有细胞膜，没有细胞器膜和核膜，故没有生物膜系统，真核细胞具有细胞膜、细胞器膜和核膜，故具有生物膜系统，B正确；植物细胞壁具有全透性，细胞膜具有选择透过性，因此，植物细胞“系统的边界”是细胞膜而不是细胞壁，C正确；吞噬细胞吞噬病菌依赖于细胞膜的流动性，这体现了细胞膜的结构特点，D错误。

3．(2020·福建龙岩模拟)下列关于证明脂质是细胞膜组成成分的实验，不正确的是(D)

A．用磷脂酶处理细胞膜，细胞膜被破坏

B．用脂溶剂处理细胞膜，细胞膜被溶解

C．比较脂溶性物质与非脂溶性物质透过细胞膜的速率

D．欧文顿提取了细胞膜并证明了膜是由脂质组成的

解析：本题主要考查细胞膜的组成成分。磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，用磷脂酶处理细胞膜，细胞膜被破坏，A正确；磷脂属于脂质，用脂溶剂处理细胞膜，细胞膜被溶解，B正确；根据相似相溶的原理，一般脂溶性物质比非脂溶性物质更容易透过细胞膜，C 正确；19世纪末，欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，于是他提出膜是由脂质组成的，但后人证明细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质，D错误。

归纳提升

细胞膜的成分、结构及功能的关系