细胞膜的成分结构和功能(好)

科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能逸出细胞。材料伊红为什么不会逸出细胞？此实验说明了什么？动动脑筋任何系统都有边界。细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜。细胞膜的成分、结构和功能考纲要求：1、细胞膜的结构和功能（Ⅱ）2、物质出入细胞的方式（Ⅱ）基础梳理1.细胞壁（1）化学成分：主要是__________和__________；（2）功能：对植物细胞有__________和__________作用。2.细胞膜主要是__________（约占细胞膜总量的50％）和__________（约占细胞膜总量的40％），还有少量的__________（约占细胞膜总量的2%～10%）。保护脂质蛋白质糖类纤维素果胶支持3．细胞膜的功能①将细胞与分隔开；②控制物质__________③进行细胞间的__________。外界环境信息交流进出细胞一、细胞膜的成分思考与分析一1、我们有哪些手段来分析细胞膜的组成成分？2、蛋白质在行使功能时起重要作用，细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量是越多还是越少？为什么？相似相溶、酶解法、非酶解法等(1)不同种类的细胞，细胞膜的成分及含量不完全相同。如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇，而植物细胞膜中没有。(2)细胞膜的组分并不是不可变的。例如，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。癌细胞膜成分产生甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA），同时糖蛋白减少，黏性下降。细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成。一、细胞膜的成分1.（海南卷）能使植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的一组酶是()A．淀粉酶、纤维素酶、溶菌酶B．纤维素酶、果胶酶、蛋白酶C．果胶酶、溶菌酶、纤维素酶D．磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶对点练习B2.（山东卷）从细胞膜上提取了某种成分,用非酶法处理后,加入双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林试剂或班氏试剂并加热，出现砖红色。该成分是()A.糖脂B.磷脂C.糖蛋白D.脂蛋白C二、细胞膜的结构1、用丙酮从人的红细胞中提取出脂质，在空气—水的界面上铺展成单分子层，其面积为红细胞表面积的二倍，这能说明什么，为什么出现这种情况？2、电镜下观察到的细胞膜暗—亮—暗的三层结构后，细胞可能具有什么样的结构?3、静态模型能否解释所有的生物现象？5、因此1972年桑格和尼克森共同提出什么模型?4、吞噬细胞、变形虫的变形过程，细胞膜是怎样完成行为变化的？怎样能使微小的物质运动变得可见？思考与分析一流动镶嵌模型细胞膜中的脂质排列为连续的双层“蛋白质-脂质-蛋白质”三明治模型二、细胞膜的结构1、对生物膜结构的探索历程冰冻蚀刻电子显微法标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。2、生物膜的流动镶嵌模型磷脂双分子层构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子表面，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。多数蛋白质分子也是可以运动的。2、生物膜的流动镶嵌模型结构特点：具有一定的流动性蛋白质和脂质磷脂双分子层流动性蛋白质分子蛋白质分子糖蛋白糖脂流动性选择透过性（1）生物膜的结构特点——具有一定的流动性(1)结构基础：构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的。(2)实验验证——人鼠细胞融合实验(3)实例证明：质壁分离与复原、变形虫运动、胞吞和胞吐、白细胞吞噬细菌等。（2）生物膜的流动性与选择透过性的关系(1)区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。(2)联系：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性，才能实现选择透过性。2、生物膜的流动镶嵌模型（3）组成、结构、功能关系图解特别提醒：①只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。②膜的流动性受温度影响，在一定温度范围内，随温度升高，膜的流动性增强。分布在脂双层的内部载体蛋白有运输功能，贯穿或镶嵌在细胞膜中生物膜结构模型示意图2、生物膜的流动镶嵌模型膜外侧才有糖蛋白受体的化学本质就是糖蛋白，具有识别功能多糖与磷脂结合成糖脂①构成细胞膜的化学元素有C、H、O、N、P等。②糖蛋白和糖脂分布在膜的外表面。因此，根据糖蛋白的分布，可以判断细胞膜的内外侧。③糖蛋白(又叫糖被)有保护和润滑作用，还与细胞识别作用有密切关系。④各种膜所含蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，功能复杂的膜，其蛋白质含量和种类较多。⑤各种蛋白质在膜上的分布是不对称的。细胞膜上的蛋白质种类很多，如运输物质的载体、识别作用的糖蛋白、接受信号的受体、体现病原体特异性的抗原以及催化作用的酶等。⑥正常细胞癌变后，细胞膜上产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，以此可以作为细胞是否癌变的指标之一。⑦物质能否通过细胞膜，并不完全取决分子大小，而是根据细胞生命活动是否需要。如木糖分子比葡萄糖分子小，但细胞能吸收葡萄糖不能吸收木糖。对点练习1.（2009年北京卷）细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述不正确的是()A.细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用B.细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性C.细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异D.载体蛋白是镶在细胞膜内外表面蛋白质2、当具有蛋白质衣壳的SARS病毒侵入人体后，体内淋巴细胞就能识别这一异物，并产生相应的抗体。淋巴细胞之所以能识别SARS病毒，这是因为细胞膜上具有（）A、磷脂分子B、糖被C、蛋白质D、抗体DB共建概念图质膜结构特点功能特点结构组成结构探究历程决定③④②流动性选择透性脂双层膜蛋白①四.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3.进行细胞间的信息交流垂体对甲状腺的控制精子和卵细胞之间的识别和结合胞间连丝细胞膜的功能将细胞与外界环境分开，保证细胞内部环境的相对稳定控制物质进出细胞进行细胞之间的信息交流细胞膜的结构决定3．进行细胞间的信息交流(1)通过分泌的化学物质(如激素、神经递质)传递信息，如图：(2)通过直接接触(如精子和卵细胞)传递信息，如图：(3)通过传递信息，如高等植物细胞的胞间连丝，如图：思考制备细胞膜的材料选用人和其他哺乳动物成熟红细胞而不选植物细胞或其他动物细胞的理由？细胞膜细胞通道提示：植物细胞有细胞壁不易制备，其他动物细胞有其他生物膜干扰不易获得纯净细胞膜。细胞膜结构功能流动性选择透过性决定特点特点对点练习3.(2007·上海高考)下图是神经细胞的细胞膜结构模式图,正确的是()4.(2010·新创题)有关“细胞膜——系统的边界”叙述正确的是()A.同一生物体内的细胞之间,细胞膜上糖蛋白均完全相同,以便于细胞识别B.细胞对大分子物质的吸收体现了细胞膜的流动性,而对K+的吸收则与流动性无关C.抗体与病毒囊膜上的抗原物质结合,体现了细胞膜的信息功能D.温度､pH等条件可改变细胞膜的流动速度,影响其信息功能的发挥AD例1[2014·福建高考]细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中，可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是()例2[2016·河南联考]图1是生物膜的流动镶嵌模型示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨生物膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。图2表示磷脂在细胞膜内外两侧分布的百分比。请据图分析下列叙述不正确的是()A．图1所示生物膜最可能是细胞膜、细胞器膜和核膜B．物质通过离子通道不需要消耗AT√PC．由图1和图2可知，膜脂和膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的D．若丁是受体，则丁的化学本质为糖蛋白A五、细胞壁生物细胞的细胞壁也有信息交流的作用，其主要成分为纤维素和果胶，它们都属于多糖类物质。1.植物和藻类的细胞壁主要是由纤维素组成的，水分子和其他分子都极易通过纤维之间的间隙，所以细胞壁与细胞的透性无关，主要起保护和支持的作用。2.真菌的细胞壁由壳多糖(是氨基葡萄糖的多聚体)组成，又称为几丁质，它也是虾、蟹等的外壳和昆虫外骨胳的主要成分，根霉细胞壁的重要成分是几丁质。3.细菌的细胞壁主要由肽聚糖(多肽和多糖的聚合物)组成。科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法”的原理吗？拓展题活细胞的细胞膜具有控制物质进出的能力，染色剂无法进入细胞内，所以活细胞不会被染色；当细胞死亡后，细胞膜随之失去控制物质进出的能力，染色剂进入细胞，细胞被染成蓝色。根据细胞是否被染色来细胞是否具有活力。体验制备细胞膜的方法实验:1.选择材料:2.实验原理:3.实验过程猪成熟的红细胞红细胞吸水胀破4.用离心从混合液中分离出纯度较高的细胞膜思考：如何将盖玻片下的生理盐水换成蒸馏水?亲水头部疏水尾部磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。认识磷脂：磷脂分子平铺于水面上空气-水界面“蛋白质-脂质-蛋白质”三明治模型生物膜的结构特点——具有一定的流动性(1)结构基础：构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的。(2)实验验证——人鼠细胞融合实验(3)实例证明：质壁分离与复原、变形虫运动、胞吞和胞吐、白细胞吞噬细菌等。