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第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能1.简述细胞膜的功能。2.体会科学家探索细胞膜结构的过程。3.简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容。素养要求1.生命观念：通过图示、示例认知细胞膜的结构和功能，形成结构与功能相适应观点。2.科学思维：根据生物膜结构探索过程的有关实验，培养演绎与推理能力。3.科学探究：体会有关实验的设计方法和原理。课标要求内容索引一、细胞膜的功能二、对细胞膜结构的探索随堂演练知识落实三、流动镶嵌模型的基本内容01一、细胞膜的功能XIBAOMODEGONGNENG1.将细胞与外界环境分隔开细胞膜使细胞成为相对独立的系统，保障了细胞的。2.控制物质进出细胞(1)细胞需要的可以从外界进入细胞；细胞不需要或者对细胞______的物质不容易进入细胞。(2)细胞内合成的抗体、等物质和代谢废物要排到细胞外，细胞内有用的成分不会轻易流失到细胞外。(3)有些对细胞有害的病菌和病毒有时候也能进入细胞，说明这种控制作用是的。基础梳理·夯实教材基础内部环境相对稳定营养物质有害激素相对图解分析细胞膜的控制作用具有普遍性和相对性①③④表明细胞膜的控制作用具有普遍性；②表明细胞膜的控制作用具有相对性。3.进行细胞间的信息交流方式过程通过体液的运输信号分子通过血液的运输到达靶细胞，与靶细胞的细胞膜上的_____结合，将信息传递给靶细胞，如胰岛素细胞间直接接触信号分子和结合在一起，只能和相邻细胞的细胞膜上的直接接触传递信息，如精子和卵细胞之间的识别和结合细胞间形成通道携带信息的物质可以通过相邻两个进入另一个细胞，如高等植物细胞之间的胞间连丝受体细胞膜受体细胞间的通道(1)细胞膜是细胞的保护性屏障()(2)细胞膜可以控制物质进出，任何对细胞有害的物质都不能进入细胞()(3)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用()正误判断·矫正易混易错×√√1.细胞膜将细胞和外界环境分隔开，是单纯的隔离作用吗？说明理由。提示不是，细胞膜不仅可以将细胞和外界环境分隔开以保障细胞内部环境的相对稳定，还能控制物质进出细胞，细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞，不需要的或有害的物质不容易进入细胞。深化探究·解决问题疑难2.如图是细胞间的三种信息交流方式，请据图分析回答下列问题：(1)图中①②③④所表示的物质或结构分别是什么？提示①是信号分子；②是受体；③是与膜结合的信号分子；④是胞间连丝。(2)细胞间信息交流时往往需要受体，受体和信号分子的结合________(填“有”或“没有”)特异性。图中三种方式______(填字母)不需要受体。提示有C判断细胞是否具有活性的方法(1)判断依据：只有活细胞的细胞膜才能够控制物质进出。(2)判断方法：能够控制物质进出→活细胞；不能够控制物质进出→死细胞。02二、对细胞膜结构的探索DUIXIBAOMOJIEGOUDETANSUO1.细胞膜的成分(1)基础梳理·夯实教材基础(2)成分与功能的关系：功能越复杂的细胞膜，的种类与数量越多。脂质蛋白质糖类磷脂胆固醇蛋白质2.细胞膜结构的相关探究时间(人物)探索历程实验依据结论或假说1959年(罗伯特森)罗伯特森实验电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗的三层结构所有的细胞膜都由_____三层结构构成1970年人—鼠细胞融合实验荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验细胞膜具有_______1972年(辛格和尼科尔森)细胞膜的分子结构模型新的观察和实验证据提出了为大多数人所接受的细胞膜的______________蛋白质—脂质—蛋白质流动性流动镶嵌模型3.科学方法——提出假说科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受或被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和实验结果相吻合。(1)19世纪末，欧文顿通过对红细胞膜化学成分的分析得出细胞膜的成分是脂质和蛋白质()(2)提取鸡红细胞的脂质在空气—水界面上铺成单层，测得单层分子的面积是其红细胞膜面积的两倍()(3)磷脂分子由亲水“头”部和疏水“尾”部构成，含C、H、O、N、P五种元素()(4)科学家罗伯特森用光学显微镜观察到了细胞膜暗—亮—暗的三层结构()(5)功能越复杂的细胞膜上磷脂含量就越高()正误判断·矫正易混易错×√×××1.磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的，如图所示。请思考以下两个问题：(1)将磷脂放入盛有水的容器中，下列能正确反映其分布的是______。深化探究·解决问题疑难(2)细胞膜中的磷脂是连续的两层，则细胞膜中的两层磷脂分子最可能的排列方式是______。提示(1)A(2)A2.下图是人—鼠细胞融合的实验，请分析，将温度维持在0℃，与37℃相比，实验现象有什么变化？提示两种荧光不能均匀分布或者需要更长的时间才能分布均匀，因为温度降低影响了蛋白质运动的速度。03三、流动镶嵌模型的基本内容LIUDONGXIANGQIANMOXINGDEJIBENNEIRONG1.流动镶嵌模型的基本内容(1)磷脂双分子层是膜的，其内部是磷脂分子的端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有作用。(2)蛋白质分子以不同方式在磷脂双分子层中：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，有的贯穿于整个磷脂双分子层。蛋白质分子在等方面具有重要作用。(3)细胞膜不是静止不动的，而是具有，主要表现为构成膜的分子可以，膜中的大多也能。基础梳理·夯实教材基础基本支架疏水屏障镶嵌物质运输流动性磷脂侧向自由移动蛋白质运动三层结构模型与流动镶嵌模型的比较项目三层结构模型流动镶嵌模型不同点认为蛋白质分子均匀分布在脂质分子的两侧认为蛋白质分子在生物膜中的分布是不均匀的认为生物膜是静止结构强调组成生物膜的分子是可以运动的相同点都认为组成生物膜的主要物质是蛋白质和脂质2.糖被(1)糖被是指细胞膜表面的分子，糖类分子与蛋白质分子结合形成，与脂质结合形成。(2)糖被与细胞表面的、细胞间的等功能有密切关系。外糖类糖蛋白糖脂识别信息传递判断细胞膜内外侧的方法(1)判断依据：糖蛋白的分布情况。(2)判断方法外侧：糖蛋白存在的一侧内侧：没有糖蛋白的一侧(1)细胞膜内、外侧结构具有不对称性()(2)磷脂分子构成细胞膜的基本支架()(3)组成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的，而磷脂分子是静止的()正误判断·矫正易混易错√××学以致用·链接典例拓展右图是细胞膜的亚显微结构示意图，请分析回答下列问题：(1)图中的4是哪种成分？为什么在细胞膜中是两层的？提示4是磷脂分子。因为细胞膜两侧都是水溶液，磷脂分子“头”部亲水，“尾”部疏水，只有形成双分子层结构，才能稳定。(2)2、5、6是蛋白质，其在4上的存在方式分别是什么？提示2是镶在表面，5是贯穿，6是嵌入。(3)1、3分别是________、________。提示糖脂糖蛋白学习小结04随堂演练知识落实SUITANGYANLIANZHISHILUOSHI1.(2018·湖北宜昌第一中学高一上学期期中)下列关于细胞膜的生理功能的描述，不正确的是A.将细胞与外界环境分隔开B.控制物质进出细胞C.进行细胞间的信息交流D.具有一定的流动性12345√2.(2019·重庆三峡名校联盟高一上月考)科学家揭示出电压控制的钾通道，这些通道是负责K＋进出细胞的门户蛋白质。这一成果从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12345√3.(2018·山东烟台一中期末)下列能够正确表示细胞膜结构的是12345解析细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成，且磷脂的亲水端朝向膜的两侧，糖蛋白只分布在膜的外侧，C正确。√4.(2018·吉林一中月考)下列有关细胞膜成分的叙述，错误的是A.细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质B.细胞膜上蛋白质的种类和数量越多，功能越复杂C.脂质在细胞膜中的含量比蛋白质要少D.动物细胞膜中不仅含有磷脂，还含有少量的胆固醇12345√解析细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，其中蛋白质约占40%，脂质约占50%，此外还含有少量的糖类，A正确、C错误；蛋白质是生命活动的主要承担者，其种类与数量越多，细胞膜的功能越复杂，B正确；动物细胞膜中磷脂含量丰富，是构成细胞膜的重要成分，此外还含有少量的胆固醇，D正确。5.如图表示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表示细胞膜上的信号分子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12345√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。6.如图为细胞膜结构示意图，A、B表示细胞膜的两侧。请回答下列问题：12345(1)该结构模型为目前公认的细胞膜模型，名称为______________。流动镶嵌模型解析分析题图可知，该结构模型是流动镶嵌模型。(2)图中1表示________________，动物细胞吸水时1的厚度会变小，这说明1具有一定的_________。12345解析分析题图可知，图中1表示磷脂双分子层，它构成膜的基本支架，动物细胞吸水时1(磷脂双分子层)的厚度会变小，这说明1(磷脂双分子层)具有一定的流动性。磷脂双分子层流动性(3)图中____(填图中字母)侧是细胞膜外侧，判断的理由是____________________________________________。12345解析由于糖蛋白只存在于细胞膜的外侧，因此A表示细胞膜外侧，B表示细胞膜内侧。AA侧有糖蛋白，而糖蛋白只存在于细胞膜的外侧第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能