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第3章 細胞的基本結(jié)構(gòu)（1）細胞膜—2023-2024學(xué)年初升高生物學(xué)人教版（2019）精準鏈接
知識銜接
回顧初中
細胞膜的功能：
（1）分隔細胞：將細胞的內(nèi)部與外部環(huán)境分隔開來，使細胞擁有一個比較穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境。
（2）物質(zhì)運輸：控制物質(zhì)進出細胞。
銜接高中
一、細胞膜的功能
1. 將細胞與外界環(huán)境分隔開，保障細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。
2. 控制物質(zhì)進出細胞。
3. 細胞間信息交流的三種方式：
（1）一些細胞如分泌細胞分泌一些物質(zhì)如激素，通過血液的傳遞運送到作用部位的細胞（靶細胞），被靶細胞的細胞膜上的受體（成分為糖蛋白）識別，引起靶細胞的生理反應(yīng)。
相鄰兩個細胞的細胞膜接觸，通過糖蛋白識別，將信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。
植物細胞間的識別主要是通過植物細胞間的胞間連絲來實現(xiàn)的。
※細胞膜的功能圖解：
4. 對細胞膜成分的探索：
（1）1895年歐文頓發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同物質(zhì)的通透性不一樣：溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易穿過細胞膜，據(jù)此推測細胞膜是由脂質(zhì)組成的。
（2）科學(xué)家利用哺乳動物的紅細胞制備出細胞膜，得知組成細胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。
（3）1925年，荷蘭科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，細胞膜中的磷脂分子排列為連續(xù)的兩層。
（4）1935年，英國學(xué)者丹尼利和戴維森研究細胞膜的張力，發(fā)現(xiàn)細胞表面張力明顯低于油－水界面的表面張力，據(jù)此推測細胞膜中除含有脂質(zhì)分子外，可能還含有蛋白質(zhì)。
二、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索
1. 細胞膜的成分：
（1）細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，此外，還有少量的糖類。在組成細胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富，此外還有少量的膽固醇。
（2）蛋白質(zhì)在細胞膜行使功能方面起重要作用，功能越復(fù)雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量就越多。
2. 對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程：
時間 實例（實驗） 結(jié)論（假說）
1959年 電鏡下細胞膜呈清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu) 羅伯特森認為所有的細胞膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成
1970年 人、鼠細胞融合實驗 細胞膜具有流動性
1972年 流動鑲嵌模型 辛格和尼科爾森提出了細胞膜的流動鑲嵌模型
三、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容
1. 基本內(nèi)容：
（1）基本骨架：磷脂雙分子層。
（2）蛋白質(zhì)的分布：以不同方式鑲嵌在磷脂雙分子層中。
2. 結(jié)構(gòu)特點：具有一定的流動性。
3. 功能特性：選擇透過性。
蛋白質(zhì)在細胞膜上的分布是不均勻的。
※三層結(jié)構(gòu)模型與流動鑲嵌模型的比較：
項目 三層結(jié)構(gòu)模型 流動鑲嵌模型
不同點 認為蛋白質(zhì)分子均勻分布在脂質(zhì)分子的兩側(cè) 認為蛋白質(zhì)分子在生物膜中的分布是不均勻的
認為生物膜是靜止結(jié)構(gòu) 強調(diào)組成生物膜的分子是可以運動的
相同點 都認為組成生物膜的主要物質(zhì)是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)
習(xí)題鞏固
1.動物細胞膜中不具有的成分是( )
A.蛋白質(zhì) B.RNA C.磷脂 D.膽固醇
2.下列關(guān)于細胞邊界的說法，正確的是( )
A.植物細胞的邊界是細胞壁
B.作為邊界，一定要具有控制物質(zhì)進出的功能
C.糖蛋白是動物細胞的邊界上控制物質(zhì)進出的物質(zhì)
D.植物細胞的邊界不需要進行信息交流
3.下列有關(guān)細胞膜成分和結(jié)構(gòu)的敘述，錯誤的是( )
A.制備細胞膜時可用雞血作為材料
B.細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成
C.細胞膜功能越復(fù)雜，蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量就越多
D.脂溶性物質(zhì)容易穿過細胞膜
4.細胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，細胞膜含量最多的脂質(zhì)是( )
A.磷脂 B.膽固醇 C.性激素 D.維生素D
5.相鄰兩個細胞的細胞膜接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。這體現(xiàn)了細胞膜具有的功能是( )
A. 控制物質(zhì)進出細胞 B. 進行細胞間的信息交流
C. 進行細胞間的能量轉(zhuǎn)換 D. 將細胞與外界環(huán)境分隔開
6.精子和卵細胞之間的識別和融合體現(xiàn)了細胞膜的功能是( )
A.將細胞與外界環(huán)境分隔開 B.控制物質(zhì)進出細胞
C.進行細胞間的信息交流 D.保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定
7.下列有關(guān)動物細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能的敘述，錯誤的是( )
A.細胞質(zhì)的外表面既有糖蛋白又有糖脂
B.細胞膜的選擇透過性與磷脂雙分子層無關(guān)
C.功能越復(fù)雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多
D.細胞膜上的磷脂分子呈雙層排布
8.系統(tǒng)的邊界對系統(tǒng)的穩(wěn)定至關(guān)重要。細胞作為一個基本的生命系統(tǒng)，它的邊界就是細胞膜，以下有關(guān)細胞膜功能的說法錯誤的是( )
A.細胞膜對于物質(zhì)的運輸具有選擇性，細胞需要的物質(zhì)可以進入細胞
B.動物細胞之間的信息傳遞需通過激素與靶細胞受體結(jié)合來實現(xiàn)
C.植物細胞間的胞間連絲，能進行信息交流和物質(zhì)轉(zhuǎn)運
D.多細胞生物體內(nèi)，細胞通過細胞膜進行細胞間的多種相互作用
9.下列有關(guān)生物膜流動鑲嵌模型的敘述，錯誤的是( )
A.生物膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成
B.構(gòu)成生物膜的大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運動
C.構(gòu)成生物膜的磷脂分子都是靜止
D.生物膜具有流動性
10.如圖1為細胞膜的流動鑲嵌模型，圖2為研究人員在流動鑲嵌模型基礎(chǔ)上提出的脂筏模型。脂筏是膜脂雙層內(nèi)含有特殊脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的微區(qū)，主要由鞘磷脂、膽固醇和蛋白質(zhì)組成，其中的膽固醇就像膠水一樣，對鞘磷脂親和力很高。脂筏可以參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運，細菌及其毒素等可利用細胞表面的錨定蛋白等受體進入宿主細胞。回答下列問題：
(1)由圖1可知，該細胞膜最可能是_____細胞的細胞膜。圖中①由_____構(gòu)成，其中_____被稱為糖被；②是兩性分子，即頭部具有_____性，尾部具有_____性。
(2)脂筏的存在_____（填“會”或“不會”）影響膜的流動性，據(jù)圖2可以判斷細菌與該細胞受體的結(jié)合會發(fā)生在_____（用圖中字母答題）側(cè)，該過程體現(xiàn)的細胞膜功能是_____，該模型表明脂質(zhì)分子在膜上的分布是_____（填“均勻”或“不均勻”）的。
答案以及解析
1.答案：B
解析：細胞膜以磷脂雙分子層作為基本支架，蛋白質(zhì)分子鑲嵌或貫穿磷脂雙分子層，多糖分子在細胞外側(cè)與蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成糖蛋白，膽固醇使動物細胞膜保持一定的形態(tài)，ACD錯誤，B正確。
故選B。
2.答案：B
解析：A、植物細胞壁具有全透性，細胞膜具有選擇透過性，植物細胞的邊界是細胞膜，A錯誤；B、作為邊界，一定要具有控制物質(zhì)進出的功能，B正確；C、糖蛋白的作用：與細胞表面的識別有關(guān)；在消化道和呼吸道上皮細胞表面的還有保護和潤滑作用，C錯誤；D、植物細胞的邊界通過需要進行信息交流，D錯誤。故選：B。
3.答案：A
解析：哺乳動物成熟的紅細胞是制備純凈細胞膜的良好材料，而雞的紅細胞中因含有其他膜結(jié)構(gòu)而不利于獲取純凈細胞膜，A錯誤；細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，此外還含有少量的糖類，脂溶性物質(zhì)容易穿過細胞膜，不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不容易穿過細胞膜，B、D正確；蛋白質(zhì)在細胞膜行使功能方面起著重要的作用，因此功能越復(fù)雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量就越多，C正確。
4.答案：A
解析：磷脂是細胞膜的基本支架，是構(gòu)成細胞膜的重要成分。
5.答案：B
解析：相鄰兩個細胞的細胞膜接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞，這體現(xiàn)了細胞膜具有的功能是進行細胞間的信息交流，故選B。
6.答案：C
解析：A、細胞膜是系統(tǒng)的邊界，能將細胞與外界環(huán)境分隔開，但與題意中的功能無關(guān)，A錯B、作為系統(tǒng)的邊界的細胞膜有控制物質(zhì)進出誤；細胞的功能，但與題意中的不符，B錯誤；C、精子和卵細胞之間的識別和融合是由于細胞膜能通過直接接觸完成細胞之間的識別，即進行細胞間的信息交流，C正確；D、細胞膜能夠讓細胞與外界環(huán)境分隔開，保障細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定，但與題意中的功能不符，D錯誤。故選：C。
7.答案：B
解析：A、細胞膜的外表面還有糖類分子，它和蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成的糖蛋白，或與脂質(zhì)結(jié)合形成的糖脂，A正確；
B、磷脂雙分子層對某些物質(zhì)具有不透性，與細胞膜的選擇透過性有關(guān)，B錯誤；
C、蛋白質(zhì)在細胞膜行使功能時起重要作用，功能越復(fù)雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多，C正確；
D、細胞膜的磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架，D正確。
故選B。
8.答案：B
解析：細胞膜具有控制物質(zhì)進出的功能，細胞需要的物質(zhì)可以進入細胞，不需要的物質(zhì)不容易進入細胞，A正確；動物細胞之間的信息傳遞可以通過激素與靶細胞受體結(jié)合實現(xiàn)，也可通過細胞之間直接接觸來實現(xiàn)，如精子與卵細胞結(jié)合，B錯誤；植物細胞能通過胞間連絲進行信息交流和物質(zhì)轉(zhuǎn)運，C正確；細胞通過細胞膜進行細胞間的信息交流等多種相互作用，D正確。
9.答案：C
解析：A、生物膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，A正確；B、流動鑲嵌模型認為，細胞膜的流動性主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動，膜中的蛋白質(zhì)大多也能運動，B正確；C、構(gòu)成生物膜的磷脂分子都是可以運動的，C錯誤；D、生物膜具有一定的流動性，D正確。故選：C。
10.答案：(1)動物；蛋白質(zhì)和糖類；糖蛋白；親水；疏水
(2)會；B；進行細胞間的信息交流；不均勻
解析：（1）圖1中，①為糖蛋白，②為磷脂雙分子層，其中還含有膽固醇的成分，故該細胞膜最可能是動物細胞的細胞膜；圖中①糖蛋白是由蛋白質(zhì)和糖類構(gòu)成，其中糖類被稱為糖被；②是磷脂雙分子層，磷脂分子是兩性分子，即頭部具有親水性，尾部具有疏水性。
（2）由題干信息可知，脂筏的存在會影響膜的流動性；據(jù)圖2的“脂筏模型”及題意可知，錨定蛋白位于細胞膜外側(cè)（即B側(cè)），故細菌與該細胞受體的結(jié)合會發(fā)生在B側(cè)；該過程體現(xiàn)了細胞膜能進行細胞間的信息交流的功能；該模型表明脂質(zhì)分子在膜上的分布是不均勻的。
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