2019-2020年高中生物《細胞膜的結構與功能》教案2 中圖版必修1.doc

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2019-2020年高中生物《細胞膜的結構與功能》教案2 中圖版必修1 科學工作者曾用綠色和紅色熒光染料分別標記鼠和人的細胞膜上的蛋白質(zhì)。當將兩個細胞融合成一個細胞后，起初，一般膜發(fā)綠色熒光，另一般摸發(fā)紅色熒光，在37℃下保溫40分鐘后，良種顏色的因光點均勻分布，這個實驗會得出什么結論？學了本節(jié)內(nèi)容你自然會知道啦！ ?研習教材重難點 & 教材文本研習 研習點1 細胞膜的分子結構（理解） 1）細胞膜的成分主要由脂類、蛋白質(zhì)和糖類組成。 2）細胞膜的分子結構以磷脂雙分子層為基本骨架，支持著許多蛋白質(zhì)分子。 細胞膜上的蛋白質(zhì)分子分為兩類：一另是排布在磷脂雙分子層的外側，即鑲在膜的表層；另一類蛋白質(zhì)分子是嵌插在磷脂雙分子層中或貫穿在整個磷脂雙分子層中。 在細胞膜的外表有糖被，即細胞膜的糖與某些蛋白質(zhì)結合形成糖蛋白，在生命活動中有重要功能，具有保護、潤滑、細胞識別、細胞通訊等功能。 3）細胞膜的結構特點是具有一定的流動性。構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子不是靜止不動的，而是能夠作相對的運動。這種特點對于細胞完成各種生理功能是非常重要的。 【領悟整合】 1、根據(jù)對細胞膜和細胞中其他各種膜的微量化學分析結果（下表）來看，膜主要含有脂類和蛋白質(zhì)兩大類物質(zhì)，蛋白質(zhì)約占膜干重的20%～70%，脂類紅占30%～80%。各種膜所含的蛋白質(zhì)與脂類的比例同膜的功能有關，機能活動較旺盛的膜，其蛋白質(zhì)含量較高，因為膜的功能主要是由蛋白質(zhì)來承擔的。此外，細胞膜上還含有約10%的碳水化合物，但是碳水化合物都是和膜蛋白質(zhì)或脂合成糖蛋白或糖脂，分布在細胞膜的外表面。 各種膜的基本組成 成 分 髓鞘 (包在神經(jīng)纖維外) 紅細胞 細胞膜 肝細胞 細胞膜 心 肌 線粒體 葉綠體 片 層 大腸桿菌 細 胞 膜 蛋白質(zhì) 22 60 60 76 50 75 總脂類 78 40 40 24 50 25 磷 脂 33 24 26 22 6 25 糖 脂 22 微量 0 微量 20 0 膽固醇 17 9 13 1 0 0 其他脂類 6 7 1 1 24 0 2、糖被具有保護和潤滑作用，如消化道、呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白有保護作用和潤滑。人的血型與糖蛋白有關，在人紅細胞膜的凝集原就是糖蛋白，主要有兩種：A凝集原和B凝集原，具有A凝集原的為A型血，具有B凝集原的為B型，同時有A、B兩種凝集原的為AB型，沒有凝集原的為O型。如果B型血的紅細胞進入A型的血液中，A凝集原就會被A型血的血清中的凝集素識別而發(fā)生免疫反應，紅細胞凝集成團，使血液循環(huán)出現(xiàn)障礙。 3、構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子不是靜止不動的，而是能夠作相對的運動，細胞膜的結構始終處于動態(tài)的變化之中。其中的脂類分子可以自由移動，蛋白質(zhì)分子也可能在磷脂雙分子層中作橫向移動。細胞膜的結構特點對于完成各種生理功能是非常重要的。細胞膜流動性的大小與溫度存在著一定的聯(lián)系，一般情況下，溫度高流動性大，有利于生命活動的進行，但溫度過高，膜的流動性過大，甚至破壞膜的結構，就不利于生命流動的正常進行；溫度低，膜的流動性下降，粘度增加，附著在其上的酶等將會失去活性，膜運輸?shù)墓δ芤矊⒊蔀椴豢赡?。所以細胞膜的這種結構模式稱為“流動鑲嵌模型”。 【聯(lián)想發(fā)散】 1、磷酸分子中脂肪酸鏈的不飽和性與細胞膜流動性的關系。在磷脂分子中脂肪酸鏈上有雙鍵存在時，在這個雙鍵處有一個折彎，并在雙鍵可發(fā)生旋轉，使磷脂雙分子層中的各脂肪酸難以組合在一起，因而對于脂雙層的流動性是非常重要的。磷脂分子中短鏈的脂肪酸鏈有增進流動性的作用。在人體內(nèi)，脂肪酸鏈中的不飽和雙鍵是不能合成的，它只能來自于植物脂肪，如菜油、亞麻油等。所以在人的食物結構中，植物油是不能少的，也是人體所必需的。 2、膽固醇。膽固醇只存在于動物細胞中，細菌、藍藻等原核生物和植物細胞中一般沒有膽固醇。在動物細胞中，膽固醇占有較大的比例，特別是動物細胞中，幾乎和磷脂分子一樣多。膽固醇也是極性分子，具有防止磷脂中的脂肪酸鏈互相接觸或結晶，因而可使的流動性不致在溫度降低時而下降，保證膜流動性的穩(wěn)定性。 3、細胞膜的兩側是不對稱的。在膜內(nèi)側的蛋白質(zhì)與外側的蛋白質(zhì)有很大的不同，膜上糖蛋白一般只分布在膜的外側。 【遷移 體驗】 典例1：（xx上海卷）葡萄糖經(jīng)小腸粘膜上皮進入毛細血管，需透過的磷脂分子層數(shù)是（ ） A．4層 B．6層 C．8層 D．10層 研析：小腸粘膜上皮是由一層上皮細胞組成的，毛細血管也是由一層上皮細胞圍成的，葡萄糖經(jīng)小腸粘膜上皮進入毛細血管，實際穿過兩層細胞，即四層細胞膜，共8層磷脂分子。本題用到初中知識，學生必需了解小腸上皮、毛細血管的結構，否則無從下手。由此可見，高考涉及的知識面是很廣的，任何一個小常識、小知識都可作為命題的素材。 答案：C 典例2：細胞膜具有流動性，這種結構特點是指 （ ） A．整個細胞膜具有流動性 B．細胞膜上磷脂是靜止的，蛋白質(zhì)具有流動性 C．細胞膜中磷脂和蛋白質(zhì)都具有流動性 D．細胞膜上蛋白質(zhì)是靜止的，磷脂具有流動性 研析：結構與功能的統(tǒng)一貫穿于整個生物界。細胞膜的流動性的結構基礎是細胞膜中的磷脂和蛋白質(zhì)都具有流動性。解本題要明晰物質(zhì)的物理特性和結構特性的關系，認識細胞膜的流動性不是細胞膜的物理特性而是其結構特性。 答案：C 研習點2 細胞膜的主要功能（理解） 1）細胞膜的生理功能很復雜，它與細胞的物質(zhì)交換、細胞識別、分泌、排泄、免疫等都有密切的關系。 2）細胞膜的二種跨膜運輸方式的聯(lián)系與區(qū)別： 運輸方式 跨膜運輸?shù)姆较? 是否需要載體 是否耗能量 實 例 自由擴散 高濃度→低濃度 不需要 不消耗 O2、CO2、甘油、乙醇、苯、水等 主動運輸 低濃度→高濃度 需 要 消 耗 K+、Na+、葡萄糖、氨基酸等 3）細胞膜的功能特性——選擇透過性。細胞膜能讓水分子自由通過，細胞要選擇吸收的離子和小分子也或以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。細胞膜的選擇透過性可以從兩個方面理解：一是磷脂雙分子層對某些物質(zhì)的不透性；二是運輸物質(zhì)的載體具有專一性。 細胞是生物體內(nèi)最基本的結構和功能單位，但細胞功能的完成必須由細胞各結構的配合才能進行，必須強調(diào)細胞是一個完整的整體。下圖表示的是細胞在完成分泌活動時細胞各結構的配合情況。 細胞膜既是細胞與外界的一個分界線，也是控制內(nèi)外物質(zhì)交換的重要結構，它是一個選擇透過性膜，其功能的實現(xiàn)依賴于細胞膜的流動性和其上的載體蛋白。 【歸納整理】 1、自由擴散是指被吸收的物質(zhì)從濃度高的一側通過細胞膜向濃度低的一側轉運。這種運輸過程不消耗新陳代謝過程中釋放的能量。但從物理學的角度分析，物質(zhì)的運輸必定要消耗的能量的。自由擴散過程中分子運動的能量來自于膜兩側的濃度著中所蘊藏的勢能。能夠通過自由擴散方式完成跨膜動物的物質(zhì)，一般都能溶于磷脂雙分子層中，具有一定的脂溶性。自由擴散是細胞膜的一種簡單的運輸方式，通過這種方式吸收物質(zhì)是被動的，主要取決于膜兩側的濃度差如下左圖所示。自由擴散的速度與膜兩側該物質(zhì)的濃度差成正比，如下右圖所示。自由擴散的速度還與該物質(zhì)分子的大小和脂溶性程度的大小有關。一般而言，分子越小，擴散速度越快，脂溶性越大，擴散速度越快。 細胞膜 外 內(nèi) → → 自由擴散 運輸速度 物質(zhì)濃度 主動運輸?shù)奶攸c是被選擇吸收的物質(zhì)是從濃度低的一側，通過細胞膜運輸?shù)綕舛雀叩囊粋?，必須有載體蛋白質(zhì)的協(xié)助才能完成，同時需要消耗新陳代謝所釋放的能量（即ATP），其原理如下左圖所示。如輪藻細胞中K+的含量比它所生存的水環(huán)境中K+的濃度要高出30倍，而紅細胞中Na的濃度卻是血漿中的1/6。從中可以看出，不論是輪藻細胞還是人的紅細胞，都是不斷地積累K+和運出Na+，不會使細胞膜內(nèi)外的K+和Na+的濃度達到平衡。再如海帶細胞中的碘濃度是海水的1000倍，但海帶細胞還在不斷地從海水中吸收碘。這種將物質(zhì)在膜的低濃度一側運輸?shù)礁邼舛?，必須由ATP水解釋放能量來推動，主動地從環(huán)境中吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出新陳代謝產(chǎn)生的廢物和對細胞有害的物質(zhì)。主動運輸對于活細胞完成各項生理活動具有重要作用。以主動運輸方式運輸物質(zhì)的速度與該物質(zhì)的濃度的關系可用下右圖所示。在一定的濃度范圍內(nèi)，主動運輸?shù)乃俣入S濃度的升高而增高，但達到一定濃度后，運輸?shù)乃俣染筒辉僭黾恿耍蚴羌毎さ倪\輸該物質(zhì)的載體數(shù)量有限，當載體飽和后，運輸?shù)乃俣纫簿筒辉黾恿恕? → → 主動運輸 物質(zhì)濃度 運輸速度 K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ 左 右 磷脂雙分子層 2、細胞膜的選擇透過性可以從兩個方面理解：一是磷脂雙分子層對某些物質(zhì)的不透性；二是運輸物質(zhì)的載體具有專一性。這可以通過下面的實驗得到證實：用帶有 一個小孔的隔板把水槽分成左右兩室，把磷脂分子引入隔板小孔， 使之成為一層薄膜。水槽左室是不加K+的溶液，右室是加入含大 量K+的溶液，如右圖所示。發(fā)現(xiàn)K+不能從右室通過磷脂雙分子層 進入到左室。但在膜上加入少量的纈氨酶素（一種由12個氨基酸 組成的多肽），K+就能從右室進入左室。這說明纈氨酶素起到K+的 載體作用。如果在右室的溶液中加入Na+，則Na+不能從右室通過膜 進入左室，這說明纈氨酶素不能作為Na+的載體，說明載體具有專 一性，即一種載體只有運輸同一種物質(zhì)或同一類的物質(zhì)。 【遷移 體驗】 典例3：右圖表示植物細胞的質(zhì)膜對物質(zhì)的轉運。 物質(zhì)轉運的方向如箭頭所示，黑點的數(shù)量代表物質(zhì) 的濃度，該物質(zhì)可能是： A、葉綠素 B、花青素 C、生長素 D、尿素 研析：從圖中可看出，該物質(zhì)的轉運從低濃度到高濃度，需載體蛋白質(zhì)，需消耗能量，是主動運輸。而題中葉綠素和花青素是大分子物質(zhì)，尿素通過自由擴散轉運，生長素通過主動運輸轉運。 答案：C 典例4：如圖所示，在法囊藻的細胞液中，對各種離子濃度的分析表明，細胞液中的成分與海水的成分很不相同。據(jù)圖回答： （1）K+和Cl–在細胞內(nèi)積累，而Na+在細胞液中的含 量低于在海水中的含量。這表明：_______________ _______________________________。 （2）從Na+、Ca2+在細胞內(nèi)外濃度看，它們有吸收方 式叫______________，進入細胞的轉運方向是_________________， 這種吸收方式需要的兩個基本條件是___________和____________。 （3）法囊藻的細胞液中各種離子濃度與海水中各種離子濃度不成比例，其結構基礎是_________________。 研析：解本題的關鍵是先看清圖，然后用主動運輸?shù)母拍钐攸c去思考和分析。 答案：（1）法囊藻細胞對K+和Cl–的吸收具有選擇性 （2）主動運輸 從低濃度向高濃度 載體協(xié)助 消耗能量 （3）細胞膜上的載體種類和數(shù)量 研習點3 細胞的內(nèi)吞和外排作用 1）內(nèi)吞作用：是不能穿過細胞膜的一些大分子物質(zhì)、顆粒性物質(zhì)和蛋白質(zhì)等進入細胞內(nèi)的一種方式。 內(nèi)吞作用的過程是：大分子物質(zhì)或顆粒性物質(zhì)或蛋白質(zhì)先附著在細胞膜上，由于細胞膜內(nèi)陷形成小囊，這些物質(zhì)就被包圍在小囊內(nèi)，然后小囊從細胞膜上分離下來而形成小泡，并且進入細胞內(nèi)部。如初中曾經(jīng)學過的變形蟲吞食食物顆粒的過程是內(nèi)吞作用的一種典型形式，如下圖所示。 變形蟲吞噬食物的過程 2）外排作用：與內(nèi)吞作用相反，有些物質(zhì)在細胞膜內(nèi)被一層膜所包圍，形成小泡，小泡逐漸移到細胞表面，小泡膜與細胞膜融合在一起，并且向細胞外張開，使內(nèi)含物質(zhì)排出細胞外。細胞通過外排作用向外分泌物質(zhì)。 【歸納整理】 1、內(nèi)吞作用與外排作用屬于主動運輸，因為它們與其他主動運輸一樣，也需要能量供應。有實驗證明，如果氧化磷酸化被抑制，巨噬細胞的吞噬作用就會停止，如果是糖酵解被抑制則無阻礙作用。內(nèi)吞與外排作用的一個重要特征，是細胞攝入的或分泌的大分子被收入在小囊泡中，而不與細胞中其他大分子或細胞器混合。小囊泡快速地大規(guī)模地形成和融合，是所有真核細胞的特征之一。 2、大分子物質(zhì)通過內(nèi)吞作用進入胞內(nèi)，是通過受體分子介導的。首先，大分子結合到細胞表面特定的受體上，受體所處的細胞膜稱為有被小窩。大分子與受體結合后，這部分細胞膜內(nèi)陷，并最終從膜上脫落下來形成小囊泡，由于受體與大分子特異性結合，加之膜內(nèi)陷與形成囊泡的速度極快，囊泡中含有的胞外液非常少。 3、細胞內(nèi)合成的一些大分子若需轉運到細胞外，首先包裹在囊泡中，然后轉移到細胞膜并與細胞膜融合，囊泡中的物質(zhì)排出細胞外，組成囊泡的膜成為細胞膜的一部分。胞外基質(zhì)中的糖蛋白就是通過這種途徑運到胞外的。對于一些特殊的細胞，它們分泌的產(chǎn)物如激素、神經(jīng)遞質(zhì)等，也是通過這種方式釋放到細胞外。但是，分泌產(chǎn)物的釋放是受特定信號調(diào)節(jié)的。首先是分泌分子由囊泡包裹，移向細胞膜，當細胞接受到分泌信號后，囊泡與細胞膜融合，將分泌分子釋放到胞外。 【遷移 體驗】 典例5：變形蟲的任何部位都能伸出偽足。人體內(nèi)的一些白細胞可以吞噬病菌和異物。上述生理過程的完成都依賴于細胞膜的（ ） A、選擇透過性 B、流動性 C、保護性 D、主動運輸 研析：變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體內(nèi)的一些白細胞可以吞噬病菌和異物，這是細胞的內(nèi)吞作用，而細胞的內(nèi)吞和外排作用都利用細胞膜的流動性。 答案：B & 閱讀材料研習 旁欄思考題（P22） （1）比較圖2-2與圖2-3,動物細胞和植物細胞的結構有什么不同？ 答：植物細胞具有細胞壁、液泡和葉綠體，而動物細胞沒有。低等植物細胞、動物細胞具有中心體，而高等植物細胞沒有。 旁欄思考題（P25） （2）人體的白細胞能吞噬入侵的細菌、細胞碎片及衰老的紅細胞,這是細胞的什么作用?對于人體有什么意義嗎？ 答：白細胞能吞噬體內(nèi)入侵的細菌、細胞碎片及衰老的紅細胞這是細胞的內(nèi)吞作用，對人體的等有積極的意義。。 ▲ 小資料（P23） 細胞膜成分與分析方法 組成細胞膜的成分可分為三大類，即膜脂、膜蛋白和糖類。幾種成分所占的比例，依據(jù)膜類型的不同，細胞類型的不同，生物類型的不同以及細胞不同的發(fā)育時期而發(fā)生變化，如肝細胞膜中蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的比例明顯高于紅細胞。 膜脂是細胞膜的基本成分，約占膜成分的50%，它又包括三大類脂質(zhì)分子，即磷脂、糖脂和膽固醇。磷脂含有極性的磷酸基團，以及非極性的烴鏈，即包括極性的頭部和非極性的尾部，屬雙型性分子。糖脂也是雙型性分子，它的結構與鞘磷脂很相似，僅由一個或多個糖基代替了磷脂酰膽堿。膽固醇分子包括三部分：作為極性頭部的羥基、類固醇環(huán)和一個非極性的碳氫尾部。 膜蛋白是構成細胞膜的重要組分，膜的大部分功能主要由膜蛋白完成。膜蛋白約占膜成分的40%。根據(jù)膜蛋白與膜脂的結合方式，膜蛋白可分為內(nèi)在蛋白（或稱跨膜蛋白）和外周蛋白。 膜中的糖類約占膜成分的2%～10%，它們通常與膜脂結合形成糖脂，或與蛋白結合形成糖蛋白。其中的糖類分子有單糖，也有多糖。 對于組成細胞膜的基本成分，最初是通過用脂質(zhì)溶劑和蛋白酶處理細胞膜來確定的。用脂質(zhì)溶劑處理細胞，發(fā)現(xiàn)細胞膜被溶解，脂質(zhì)分子進入到溶劑中，說明膜中含有脂質(zhì)分子；用蛋白酶處理細胞也能破壞膜結構，說明細胞膜的化學組成中除了脂質(zhì)還有蛋白質(zhì)。對于一些具體的組成成分，可采用相應酶的處理來確定。例如，用卵磷脂酶處理細胞，可破壞細胞膜，證明膜中有卵磷脂的存在。對于膜中某種蛋白質(zhì)功能的分析，有很多方法，其中一種是將這種蛋白質(zhì)分離純化出來，將它摻入到磷脂小泡中，形成只含一種蛋白質(zhì)的磷脂小泡，然后檢測蛋白質(zhì)的功能。 ▲ 小資料（P24） 糖 蛋 白 糖蛋白是一類復合糖或一類結合蛋白質(zhì)。糖蛋白中的糖鏈很少含多于15個單糖單位的，因此這里講的糖鏈也稱寡糖鏈或聚糖鏈。 許多膜蛋白和分泌蛋白都是糖蛋白。細胞膜中的免疫球蛋白、病毒和激素等的膜受體也常是糖蛋白；消化道上皮細胞分泌的黏液主要成分是糖蛋白；從細胞分泌到胞外體液中的蛋白質(zhì)也多是糖蛋白，這些糖蛋白包括血液中存在的激素蛋白、血漿蛋白等。作為胞外基質(zhì)的結構蛋白質(zhì)，膠原蛋白，也是糖蛋白。糖蛋白和糖脂中的糖鏈序列是多變的，結構信息豐富，甚至超過核酸和蛋白質(zhì)。 糖蛋白的糖鏈參與肽鏈的折疊和締合；參與糖蛋白的轉運和分泌；還參與分子識別和細胞識別，這可能是它最重要的生物學作用。分子識別是通過兩個分子各自的結合部位來實現(xiàn)的。結合部位結構互補，相應的基團間產(chǎn)生足夠的作用力，使兩個分子結合在一起。分子識別是一種普遍的生物學現(xiàn)象。糖鏈、 蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)各自間以及它們相互之間都存在分子識別。細胞識別實際上就是細胞表面分子的相互識別。例如，哺乳動物的卵細胞外面有一層透明的糖蛋白外衣，稱透明帶，由三種糖蛋白組成，糖鏈能被精子表面上的受體識別，精卵識別引發(fā)精子頭部釋放蛋白酶和透明質(zhì)酸酶，使透明帶水解，精子和卵細胞的細胞膜融合，精子核進入卵細胞內(nèi)。 & 教材習題研習復習題（P22） 一、填空題 1、脂質(zhì)分子和蛋白質(zhì)分子 2、選擇透過性 二、選擇題 1．D 2． D 三、簡答題 出入細胞的物質(zhì)舉例 物質(zhì)出入細胞的方式 細胞膜內(nèi)、外物質(zhì)的濃度的高低 是否需要載體 是否消耗細胞內(nèi)的能量 甘油 自由擴散 膜外濃度高、膜內(nèi)濃度低 不需要 不消耗 進入紅細胞的K+ 主動運輸 膜外濃度低、膜內(nèi)濃度高 需 要 消 耗 【知識鏈接】 細胞壁的結構和功能 細胞壁是在植物細胞外層形成的一種較堅硬的結構，它包圍著內(nèi)部的原生質(zhì)體。植物體的分生組織區(qū)如莖尖和根尖，其組成的細胞具有較強的增殖能力，所產(chǎn)生的新細胞一般比較小，其外層具有一圈細胞壁，稱為初生細胞壁。初生細胞壁比較薄，具有一定的彈性，以適應細胞的生長。高等植物的初生細胞壁在不同植物、不同器官組織和不同發(fā)育時期，成分和結構都有很大差異，但基本組成和結構是相似的，即以纖維素微纖絲為骨架，以半纖維素和果膠以及糖蛋白為基質(zhì)，通過共價鍵和非共價鍵的結合，交叉形成一種高度復雜的、抗張力強的網(wǎng)狀結構。細胞壁中存在多種酶，如過氧化物酶、磷酸酯酶、蘋果酸脫氫酶等，在衰老和果實成熟時，還產(chǎn)生自溶酶，如纖維素酶、果膠酶等。 隨著細胞的分化，植物體產(chǎn)生各類具有特殊功能的細胞、組織和器官，為適應其特殊生理功能的需要，其細胞壁也發(fā)生各種不同的次生修飾，如木質(zhì)部中的導管和管胞，以及纖維和木纖維細胞的細胞壁都發(fā)生次生加厚。 植物細胞壁的形成，首先對細胞具有保護作用，還由于細胞壁具有較堅韌的支撐性，因此它對植物體起著骨架作用。細胞壁雖是細胞外層的一種堅韌的結構，但它并未將相鄰細胞完全隔離，細胞間存在著一種穿過細胞壁的特殊結構，即胞間連絲，它使細胞間能進行物質(zhì)和信息的交流。同時細胞壁還具有運輸功能。特化的細胞一般都產(chǎn)生具有某種相應功能的細胞壁。 ?探究解題新思路 & 基礎思維探究 ▲ 基礎發(fā)散型 【例1】食醋中醋酸分子是活細胞所不選擇的小分子物質(zhì)，蔗糖是被選擇的大分子物質(zhì)用食醋和蔗糖可將新鮮蒜頭腌制成糖醋蒜頭，這是因為（ ） A、醋酸和蔗糖分子均存在于活細胞的間隙中 B、醋酸和蔗糖分解后被吸收 C、腌制時間長，兩種物質(zhì)緩慢地滲入細胞內(nèi)部 D、醋酸殺死細胞，使細胞膜失去選擇透過性 解析：細胞膜具有選擇透過性，當細胞膜失去活性，其選擇透過性也就喪失，膜內(nèi)外大分子物質(zhì)也可自由出入。題中醋酸殺死細胞，使細胞膜失去選擇透過性，蔗糖可進入細胞。 答案：D 誤點警示：解本題的關鍵是理解細胞膜具有選擇透過性的功能特點。 變式拓展 （1）葡萄糖可以通過細胞膜進入細胞內(nèi)。假設葡萄糖在進入紅細胞之前必須先與細胞膜上的載體結合，這種結合的速率會影響葡萄糖進入細胞的快慢。下圖中a、b、c分別代表甲、乙丙三種不同的細胞其葡萄糖的吸收曲線。那么，在葡萄糖濃度較低的情況下，這三種細胞對葡萄糖吸收快慢的程度是（ ） A．甲細胞的吸收最快，乙細胞次之 B．乙細胞的吸收最快，丙細胞次之 C．丙細胞的吸收最快，甲細胞次之 D．三種細胞的吸收速率相似 ▲ 基礎拓展型 D 氣味分子 【例2】xx年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎，授予美國科學家理查德 ．阿克塞爾和琳達．巴克，以表彰兩人在氣味受體和嗅覺系統(tǒng)組織方式研究中作出的貢獻?，F(xiàn)在我們已知道，一種嗅覺受體細胞只擁有一種類型的氣味受體，每個單獨的嗅覺受體細胞只表達一種并且只有一種氣味受體基因。氣味受體有多少，就有多少類型的嗅覺受體細胞。每一種受體能探測到有限數(shù)量的氣味物質(zhì)。當氣味物質(zhì)分子流動到我們的鼻端黏膜處的嗅覺受體細胞處時，氣味物質(zhì)分子可以粘附于細胞膜上特殊的氣味受體上；我們基因的3％被用來編碼嗅覺受體細胞細胞膜上的不同氣味受體。右上圖為嗅覺受體細胞膜模式圖(局部)。請據(jù)圖回答： （1）該圖表明氣味物質(zhì)是否已進入嗅細胞?________ _____，作出這一答案的依據(jù)是 。組成A的主要礦質(zhì)元素是___________，C代表 。 （2）氣味物質(zhì)分子首先要與圖中[ ] 結合，才有產(chǎn)生嗅覺的可能。 （3）圖中A具有特異性，這種特異性最終是由 決定的。 （4）某些有機溶劑如苯酚，可溶解B造成膜的損傷，使嗅覺分辨能力下降，B的完整化學名稱是 。 （5）某同學認為圖中D最可能是水分子通過細胞膜的“通道”，作出為一判斷的最可能依據(jù)是B具有_______________特性，水不能通過僅由B組成的分子層。 解析：：解本題的關鍵是從細胞膜的結構及其功能入手。①認真分析細胞膜亞顯微結構模式圖，掌握其分子（磷脂分子、蛋白質(zhì)分子、糖被等）結構，理解其流動性及其在細胞識別（信息傳遞）中的作用；②掌握教材中物質(zhì)跨膜運輸示意圖中，各種符號的含義。 答案：（1）沒有 圖示表明氣味分子仍存在于細胞膜外側 N 多糖 （2）[A]氣味受體 （3）DNA（或基因、遺傳物質(zhì)） （4）磷脂雙分子層 (5)疏水特性 誤點警示：本題以書本中細胞膜的模式圖為載體，考查學生圖文轉化的能力。識圖時，要根據(jù)糖鏈先判斷細胞膜的內(nèi)外側。 變式拓展 （2）處理污水時，人們設計出一種膜結構有選擇地將有毒重金屬阻擋在膜的一側，以降低有毒重金屬離子對水的污染，這試圖模擬生物膜的（ ） A、選擇性功能 B、流動性功能 C、主動運輸 D、選擇透過性 & 綜合思維探究 ▲ 學科內(nèi)綜合型 【例3】根據(jù)細胞膜的結構和功能特點，分析回答下列問題： ⑴1985年Orerton在研究各種未受精卵細胞的透性時，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)容易透過細胞膜，不溶于脂類的物質(zhì)透過細胞膜十分困難。這表明組成細胞的主要成分中有 。 ⑵有實驗表明，將兩種不同的海綿動物的細胞分散成單個的，然后將這些細胞摻在一起混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)只有同種的細胞才能結合，在這細胞識別過程中,起作用的是細胞膜上的__________。 ⑶1925年Gorter Grendel用丙酮提取細胞膜的脂,并將它在空氣--水界面上展開時，這個單層分子的面積相當于原來細胞表面積的兩倍,由此可以認為細胞膜由_____組成。如單層脂分子的面積為S，則該細胞表面積為______。 ⑷科學家在研究鈉通過細胞膜的運輸方式時，做了下述實驗：先向槍烏賊神經(jīng)纖維內(nèi)注入微量的放射性同位素24Na,不久可測得神經(jīng)纖維周圍溶液中存在24Na。如果在神經(jīng)纖維周圍溶液中加入抑制酶活動的藥物，則24Na外流迅速停止。當向神經(jīng)纖維內(nèi)注射新鮮ATP（能量）時，24Na又重新透出，直到ATP用完。以上實驗證明：24Na通過神經(jīng)纖維內(nèi)注射新鮮ATP（能量）時，24Na又重新透出，直到ATP用完。以上實驗證明：24Na通過神經(jīng)纖維膜的方式是__________，原因是__________。被抑制的酶是催化__________的酶。 解析：本題取材于書外，原理卻在書內(nèi)，以細胞膜的結構和功能為核心，結合呼吸作用、ATP、糖蛋白及常識,綜合性較強。根據(jù)化學上的"相似相溶"原理可知,材料一證明了組成細胞膜的主要成分中有脂類物質(zhì)。細胞識別主要是由細胞膜上的糖被即糖蛋白質(zhì)有關，糖蛋白被稱為“細胞語言”。材料三，由題意可推知細胞膜由２層脂分子組成，表面積為S/2。材料四說明了24Na的外流需要消耗能量即ATP，因此它的外流是主動運輸方式。呼吸作用的酶被抑制后，不能提供ATP，因此24Na外流停止。 答案：（1）脂類物質(zhì) （2）糖蛋白質(zhì) （3）２層脂分子 S/2 （4）主動運輸 需要消耗能量 呼吸作用 誤點警示：純粹單一知識點的習題現(xiàn)在較少見，一般都是綜合性的，常結合一些日常知識或其他學科知識，這類題目的難度不大，只要能抓隹題意即可，如本題的中心是細胞膜的結構和功能特點。 變式拓展 （3）取兩種不同的海綿動物，使其細胞分散。然后將這些細胞摻在一起混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)只有同種細胞才能結合。這一事實體現(xiàn)了（ ） A．細胞的接觸抑制 B．細胞識別 C．細胞免疫 D．細胞融合 ▲ 實驗探究型 【例4】水是否真能“自由”通過細胞膜？科學家開展了深入的研究。 （1）彼得阿格雷利用純的磷脂通過一定方法制成“脂質(zhì)體”（一種只由磷脂雙分子層構成的泡狀結構），作為細胞模型。將“脂質(zhì)體”置于清水中，一段時間后發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)體的形態(tài)、體積沒有變化，這一事實表明_____________________________。進一步根據(jù)細胞膜的化學成份分析推測，水分子的跨膜運輸不是真正的自由，它最可能與膜上__________（化合物）有關。 （2）彼得阿格雷從人紅細胞及腎小管壁細胞的細胞膜中分離出一種分子量為28道爾頓的膜蛋白---CHIP28，并證明它就是一種“水通道蛋白”。選擇這兩種細胞為實驗材料的主要依據(jù)是________________________________。 （3）簡述證明CHIP—28確實與水分子運輸有關的實驗基本思路。 解析：通過對比知道水不是真能“自由”通過細胞膜，而細胞膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)，由此判斷水分子的跨膜運輸不是真正的自由，它最可能與膜上的蛋白質(zhì)有關。在設計實驗時要遵循對照原則和單一變量原則。 答案：（1）水分子不能通過純粹的磷脂雙分子層 蛋白質(zhì) （2）紅細胞、腎小管壁細胞所處的環(huán)境中含水豐富（水分子進出這些細胞頻繁，膜上與水進出有關的蛋白質(zhì)豐富） （3）在脂質(zhì)體中加入CHIP28，并置于清水中。相同時間后，觀察并比較試驗組和對照組脂質(zhì)體體積變化情況 誤點警示：第一題中后置信息“化合物”是分析的著眼點，平時解題時既要抓問題前面的信息，也要考慮后置信息。 變式拓展 （4）異體器官移植手術往往很難成功，最大的障礙就是異體細胞間的排斥，這主要是由于細胞膜具有識別作用，這種生理功能的結構基礎是（ ） A、細胞膜由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構成 B、細胞膜的外面有糖被 C、細胞膜具有一定的流動性 D、細胞膜具一定的選擇透過性 & 創(chuàng)新思維探究 ▲ 信息遷移型 【例5】閱讀以下材料后回答問題： 科學家在進行細胞膜化學成分的分析時，需制備較純凈的細胞膜。從真核細胞分離出純的細胞膜較為困難，因為會有細胞內(nèi)其他膜的混雜。而哺乳動物(或人)的成熟的紅細胞，沒有內(nèi)膜，沒有細胞核，將其特殊處理后，造成紅細胞破裂發(fā)生溶血現(xiàn)象，再將溶出細胞外的物質(zhì)沖洗掉，剩下的結構就是較純凈的細胞膜，在生物學上稱為“血影”。對“血影”的分析得知其化學組成如下：蛋白質(zhì)49%，脂類43%，糖類8%。 有的科學家將“血影”中的脂類提取出來，使其在空氣—水界面上鋪展成單分子層，所形成的薄膜面積是原來細胞整個表面積的2倍。 (1)哺乳動物細胞內(nèi)其他的膜有哪些?________________________。 (2)如何處理紅細胞才能使其發(fā)生溶血現(xiàn)象?__________________________ (3)紅細胞溶血后，溶出細胞外的物質(zhì)應該是_______________，這種物質(zhì)的特性是______________，因而使紅細胞具有__________________的功能。 (4)“血影”的化學成分中的脂類主要是哪一類?_______________。它是構成細胞膜的___________。 (5)脂類單分子層的面積是細胞表面積的2倍，這說明了______________。 解析：解本題的關鍵是從細胞膜的結構和功能著手。細胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層，所以細胞膜在空氣—水界面上鋪展成單分子層的面積是其膜面積的2倍。 答案：(1)核膜、線粒體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜 (2)將紅細胞置于蒸餾水中使其滲透吸水而脹破 (3)血紅蛋白；容易與氧結合，也容易與氧分離；運輸氧的功能 (4)磷脂；基本骨架 (5)磷脂在細胞膜中是雙分子層 誤點警示：本題給出一定的材料，通過對材料的分析，提取有用的信息來回答問題。答題時，思路要清晰，力求聯(lián)系書本的知識點，用該知識點去解決問題。 變式拓展 （5）科學家在制備較純凈的細胞膜時，一般不選用植物細胞，其原因是（ ） ①植物細胞細胞液中的有機酸會溶解膜結構 ②光學顯微鏡下觀察，植物細胞看不到細胞膜 ③植物細胞的細胞膜較薄 ④植物細胞有細胞壁，提取細胞膜的過程比較繁瑣 ⑤植物細胞內(nèi)會有其他膜結構干擾 A．①④ B．②③ C．②⑤ D．④⑤ & 高考思維探究 【例6】(xx年廣東、河南高考試題) 物質(zhì)進入細胞都要穿過細胞膜。不同物質(zhì)穿過細胞膜的方式不同，下列各圖表示在一定范圍內(nèi)細胞膜外物質(zhì)進人細胞膜內(nèi)的三種不同情況?；卮鹣铝袉栴}： （1）據(jù)圖指出A、B、C所表示的物質(zhì)運輸方式，A是 ，B是 ，C是 。 （2）上述三種運輸方式中，哪一種加入呼吸抑制劑后曲線會發(fā)生什么變化?為什么? （3）乙醇、C02、氨基酸進入細胞的方式分別是 、 、 。 解析：本題考查考生的圖文信息轉化能力，在物質(zhì)出入細胞的三種方式中，自由擴散和協(xié)助擴散屬被動擴散，主動運輸屬主動擴散。三者區(qū)別是： 擴散方向 是否需要載體 是否耗能 自由擴散 高濃度→低濃度 否 否 協(xié)助擴散 高濃度→低濃度 需 否 主動運輸 高濃度→低濃度（主要） 低濃度→高濃度（也存在） 需 需 三圖明確各自橫坐標和縱坐標區(qū)別后，可得結論。 答案（1）自由擴散 協(xié)助擴散 主動運輸 （2）主動運輸 主動運輸需要呼吸作用提供能量 （3）自由擴散 自由擴散 主動運輸 誤點警示：圖文信息轉化的關鍵是了解坐標與曲線間的關系，細胞內(nèi)外的濃度是解題題眼。但主動運輸不一定非要由低濃度到高濃度一側。 考向指南 本題考查學生對基礎知識的識記、理解和進行知識遷移的能力，在學習過程中對基礎知識、基本概念進行區(qū)別比較，理解后才記憶。考查學生對圖文信息的轉化能力是高考的一個方向。 變式拓展 （6）用呼吸抑制劑處理紅細胞，其對下列物質(zhì)吸收量顯著減少的一組是（ ） A、甘油、CO2 B、K+、氨基酸 C、O2、H2O D、甘油、脂肪酸 ?開拓學習新視野 & 教材知識拓展 【課題研究】生物體內(nèi)的細胞代謝效率與物質(zhì)擴散的速度有關。同種物質(zhì)雖然在細胞中擴散的速度基本相同，但細胞大小不同，擴散發(fā)生的快慢會有差異。有人設計了一種模型，用于研究這一問題。 實驗目的：（略） 實驗材料：（略） 實驗步驟： a.用小刀將瓊脂塊（內(nèi)含酚酞）切成三塊邊長分別為3cm、2cm和1cm的立方體； b.將以上三種瓊脂塊樣品，浸入0.1%NaOH溶液中，處理10分鐘； c.取出瓊脂塊樣品，吸干浮液后，分別將每一樣品切成兩半，觀察切面，測量每一切面上NaOH擴散的深度，記錄結果并分析。 （1）請你為此研究擬定一個課題名稱 。 （2）該研究中所用的細胞模型是 ，考慮在樣品中加入酚酞是為了檢測NaOH在瓊脂塊中的擴散深度，原因是 。 （3）計算得出樣品相關數(shù)據(jù)如下表： 瓊脂塊樣品 表面積 （cm2） 體積 （cm3） 比值 （表面積：體積） 1號樣品 （3cm） 54 27 2：1 2號樣品 （2cm） 24 8 3：1 3號樣品 （1cm） 6 1 6：1 通過上表比值分析，你的結論是 ，據(jù)此推測三個樣品中NaOH擴散深度依次為 。 （4）通常情況下，細胞邊長小于0.1cm。根據(jù)上述模型研究，可以對細胞大小與物質(zhì)擴散之間的關系作出合理解釋： 。 研析：本題是為了研究細胞代謝效率與物質(zhì)擴散速度之間的關系，而細胞大小不同，物質(zhì)的擴散速度也有差異。因此可以確定課題名稱為：細胞大小與物質(zhì)擴散快慢之間關系的研究。研究計劃及相關的數(shù)據(jù)題干中已顯示。實驗步驟a中所用的邊長不等的立方體其實就是細胞模型，分別把他們侵入等濃度的NaOH溶液中等時，利用 NaOH遇酚變紅色這一原理，在瓊脂塊中加入酚酞，這樣將瓊脂樣品切開，會看到樣品紅色的程度，即可知NaOH擴散的深度。對瓊脂樣品的相關數(shù)據(jù)表分析可知：細胞邊長越小，則其表面積與體積之比越大，反之則越小。因此可推知，在三個樣品中，NaOH擴散深度最深的應為3號，其次為2號，最淺的為1號，也即可得出相應的結論：細胞表面積與體積之比大，則物質(zhì)擴散發(fā)生得快，細胞的代謝效率高。課題研究是近年高考的一個重點，主要考查學生科學研究的能力，試題的靈活性、開放性較大，對學生的能力要求較高。研究性課題的實施過程包括：明確研究問題、制定研究計劃、確定研究方法、實施研究計劃、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、得出結論、交流表達展示成果。 答案：（1）細胞大小與物質(zhì)擴散快慢之間關系的研究；（2）不同大小的瓊脂塊，酚酞遇NaOH變紅色；（3）細胞邊長越大，其表面積與體積之比越小 深度為3號 >2號>1號；（4）當細胞的邊長為0.1cm左右時，表面積與體積之比較大，物質(zhì)擴散發(fā)生得快，細胞的代謝效率高。 & 多彩生物漫步 細胞膜的主要功能 細胞膜對于細胞整個結構的完整性以及細胞的正常生命活動都是至關重要的。其功能概括起來有以下幾個方面。 （1）細胞的界膜這是細胞膜最重要的功能。無論是真核細胞還是原核細胞，都必定有一個由一定膜結構形成的界膜，不然的話就不會有細胞存在。細胞膜的出現(xiàn)使生命起源到了細胞的形式，也保證了細胞生命活動的正常進行。細胞膜的出現(xiàn)使各種生物大分子集中到一個相對穩(wěn)定的微環(huán)境中，這樣有利于細胞的物質(zhì)和能量代謝，也有利于細胞的生長發(fā)育。 （2）物質(zhì)的跨膜運輸膜的存在使細胞成為一個相對獨立的系統(tǒng)，但細胞不是一個封閉的系統(tǒng)，細胞的生存、生長和發(fā)育依賴于細胞內(nèi)外的物質(zhì)交流。膜對于物質(zhì)的運輸具有選擇性，只有在需要時，物質(zhì)才會被運轉。物質(zhì)既可以從濃度高的一側轉運到濃度低的一側，也可以從濃度低的一側轉運到濃度高的一側。前者屬被動運輸，不需要細胞提供代謝能量；后者屬主動運輸，需要細胞提供代謝能量。對于大分子的運輸，細胞采用的是內(nèi)吞與外排的方式，通過將物質(zhì)包裹在囊泡中進行轉運。 （3）信號轉導膜上的某些蛋白屬于信號受體蛋白，這些蛋白與胞外信號分子相結合被激活，然后將信號轉入胞內(nèi)，再通過胞內(nèi)信號轉導分子沿信號通路傳遞，最終產(chǎn)生特定的生物學效應。例如，某些信號分子激活細胞膜上的受體后，可促進細胞增殖。 （4）胞間連接與通訊多細胞生物體內(nèi)，細胞通過細胞膜進行細胞間的多種相互作用。動物細胞間有多種連接方式，概括起來為：緊密連接、錨定連接和間隙連接，植物細胞間主要是通過細胞壁連接在一起。有些細胞連接方式主要是為細胞間的通訊提供結構基礎，如動物細胞的間隙連接，在相鄰細胞間形成孔道結構；植物細胞間的胞間連絲，也成為細胞間物質(zhì)轉運和信息交流的通道。 （5）胞間的識別識別是指細胞對同種或異種細胞、同源或異源細胞以及對自己或異己分子的認識和鑒別。通過細胞表面受體與胞外信號分子的選擇性相互作用，導致一系列的生理生化反應，從而實現(xiàn)信號傳遞。細胞識別是細胞發(fā)育和分化過程中一個十分重要的環(huán)節(jié)，細胞通過識別和黏著形成不同類型的組織。 結合以上信息，請完成以下探究： 1、（多選）下列與細胞膜功能有關的是（ ） A、識別和分泌 B、排泄和免疫 C、內(nèi)吞和外排 D、支持和遺傳 2、科學家在研究鈉通過細胞膜的運輸方式時，做了下述實驗：先向槍烏賊神經(jīng)纖維里注入微量的放射性同位素24Na，不久可測得神經(jīng)纖維周圍溶液中存在24Na。如果在神經(jīng)纖維膜外溶液中先后加入某藥物和ATP，測得周圍溶液中24Na的量如下圖實線所示。據(jù)圖作出下列推斷，錯誤的是 （ ） A．“某藥物”的作用機理是抑制細胞呼吸 B．若將縱坐標改為“細胞內(nèi)24Na的量”，則對應圖中虛線所示曲線（注入神經(jīng)纖維中24Na的總量為2.2） C．神經(jīng)纖維排出24Na需要消耗ATP，24Na通過細胞膜的方式是主動運輸 D．加入“某藥物”后，溶液中24Na的量不再增加，加入ATP后，細胞中24Na的量增加 ?優(yōu)化考題新演練 一、理解與應用（共55分） 1．構成細胞膜的基本骨架是（ ） A、蛋白質(zhì)分子 B、核酸雙分子層 C、脂肪分子 D、磷脂雙分子層 2．在下列物質(zhì)的離子和分子中，以自由擴散方式轉移的是（ ） A、CO2、O2、H2O B、Na+、K+、Ca+ C、葡萄糖、氨基酸 D、尿素、氨基酸和甘油 3．關于細胞膜結構的“流動鑲嵌模型”的下述論點中，揭示出不同的膜物質(zhì)分子之間排列關系的論述是（ ） A、磷脂排列成雙分子層 B、球蛋白分子覆蓋或鑲嵌于脂雙層 C、兩側膜物質(zhì)分子排列不對稱 D、膜物質(zhì)分子的運動使其有流動性 4．細胞膜上與細胞的識別、免疫反應、信息傳遞和血型決定有著密切關系的化學物質(zhì)是（ ） A、糖蛋白 B、磷脂 C、脂肪 D、核酸 5．蛋白質(zhì)是細胞膜的重要組成成分，下列能體現(xiàn)膜蛋白功能的是：（ ） A、細胞膜上的載體 B、A型血的人紅細胞表面的凝集原是A C、B型血的人血清中的有凝集素A D、甲狀腺細胞上接受促甲狀腺激素的受體 6．如果植物細胞膜由選擇透過膜變成了全透性膜，則細胞將（ ） A、縮小 B、膨脹 C、死亡 D、生長 7．對細胞內(nèi)各種生物膜的結構和組成的敘述錯誤的是（ ） A、 主要由蛋白質(zhì)、脂類和少數(shù)糖類組成 B、 磷脂雙分子層是各種生物膜的基本骨架 C、不同生物膜上的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同 D、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上能生成高爾基體膜，說明兩者化學組成完全相同 8．線粒體的外膜中的磷脂比內(nèi)膜高2倍～3倍，你認為下列解釋中正確的是（ ） A、內(nèi)膜上蛋白質(zhì)分子多，占用空間大，所以磷脂含相對少 B、內(nèi)膜的磷脂分子只有一層，所以磷脂分子相對少 C、內(nèi)膜上有許多小孔，占用相當大的空間，所以磷脂分子相對少 D、內(nèi)膜的磷脂分子被其它脂類替代 9．下列特性與細胞壁的功能有關的是（ ） A、流動性 B、保護性 C、選擇通過性 D、相對穩(wěn)定性 10．以下哪一項是主動運輸?shù)睦樱? ） A、CO2由細胞進入血液 B、鈉在腎小管遠端的重吸收 C、氧由肺泡進入血液的運動 D、肌纖維中氧的運動 11．水溶性指示劑（PI）能與核酸結合而使細胞核著色，可將其應用于細胞死活的鑒別。細胞浸泡于一定濃度的PI中，僅有死亡細胞的核會被染色，但將PI注射到細胞中，則細胞核都會被著色，利用PI鑒別細胞死活的基本原理是： A、死細胞與活細胞的核酸結構不同 B、死細胞與活細胞的核酸含量不同 C、死細胞能分解染色劑PI D、活細胞的細胞膜阻止PI的進入 12．細胞膜脂質(zhì)雙分子層中，鑲嵌蛋白質(zhì)分子分布在（ ） A、僅在表面 B、僅在兩層之間 C、僅在內(nèi)表面與外表面 D、兩層之間、內(nèi)表面與外表面都有 二、拓展與創(chuàng)新（共35分） A B 13．右圖表示細胞膜的亞顯微結構，根據(jù)圖回答： （1）圖中的A是 ，B是 。 （2）細胞膜的結構特點是 。 （3）細胞膜的生理特性是 。 （4）細胞膜的基本功能是 。 （5）細胞識別、物質(zhì)的跨膜運動等與圖中什么有關？ 14．根據(jù)細胞膜的結構和功能特點，分析回答下列問題： （1）1985年Orerton在研究各種未受精卵細胞的透性時，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)容易透過細胞膜，不溶于脂類的物質(zhì)透過細胞膜十分困難。這表明組成細胞的主要成分中有 。 （2）有實驗表明，將兩種不同的海綿動物的細胞分散成單個的，然后將這些細胞摻在一起混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)只有同種的細胞才能結合，在這細胞識別過程中,起作用的是細胞膜上的__________。 （3）1925年Gorter Grendel用丙酮提取細胞膜的脂,并將它在空氣--水界面上展開時,這個單層分子的面積相當于原來細胞表面積的兩倍,由此可以認為細胞膜由_____組成。如單層脂分子的面積為S,則該細胞表面積為_________。 （4）科學家在研究鈉通過細胞膜的運輸方式時，做了下述實驗：先向槍烏賊神經(jīng)纖維內(nèi)注入微量的放射性同位素24Na,不久可測得神經(jīng)纖維周圍溶液中存在24Na。如果在神經(jīng)纖維周圍溶液中加入抑制酶活動的藥物，則24Na外流迅速停止。當向神經(jīng)纖維內(nèi)注射新鮮ATP（能量）時，24Na又重新透出，直到ATP用完。以上實驗證明：24Na通過神經(jīng)纖維內(nèi)注射新鮮ATP（能量）時，24Na又重新透出，直到ATP用完。以上實驗證明：24Na通過神經(jīng)纖維膜的方式是 ，原因是 。被抑制的酶是催化 的酶。 三、綜合與探究（共10分） 15．生物學家做了下列實驗：①用紅色熒光染料標記人細胞膜上的蛋白質(zhì)；②用綠色熒光染料標記鼠細胞膜上的抗原；③把人和鼠的細胞融合為一，此細胞一半發(fā)紅色熒光，另一半發(fā)綠色熒光。然后把此細胞在37℃下培養(yǎng)40分鐘，再檢查，兩種顏色的熒光均勻分布在整個細胞表面。根據(jù)上述實驗現(xiàn)象回答下列問題： 人 細胞 鼠 細胞 融合細胞 融合細胞 促融劑 37℃ 40min 人抗原 小鼠抗原 （1）人和鼠的細胞能夠融合為一體，是因為其細胞膜的基本結構是 。 （2）上述細胞表面的兩類熒光染料最終呈均勻分布狀態(tài)，這是由于細胞具有 的結果。 （3）這個實驗證明構成細胞膜的 分子和 分子大都是可以 的，不是靜止固定的。 （4）人和鼠細胞膜表面的抗原屬于構成膜結構的 。 答案與解析研讀 【變式拓展】 （1）A （2）D（提示：生物膜的生理功能是選擇透過性。） （3）B （4）B（提示：糖被有識別功能） （5）D （6）B（提示：主動運輸需消耗呼吸作用產(chǎn)生的能量） 【多彩生物漫步】 1．ABC 2．D 創(chuàng)新訓練 1．D，解析：磷脂雙分子層構成了細胞膜的基本骨架。 2．A，解析：CO2、O2、H2O、尿素和甘油自由擴散方式轉移而Na+、K+、Ca+ 、葡萄糖、氨基酸以主動運輸?shù)姆绞睫D移。 3．D，解析：組成細胞膜的蛋白質(zhì)分子和磷脂分子都可以運動，使其有一定的流動性。 4．A，解析：細胞膜上與細胞的識別、免疫反應、信息傳遞和血型決定有著密切關系的化學物質(zhì)是糖蛋白。 5．ABD，解析：凝集素存在于血清中，不屬于膜蛋白。 6．C，解析：細胞膜的選擇透過性失去，則細胞內(nèi)的生命物質(zhì)可以流出，細胞不需要的外界物質(zhì)也可流進，細胞將死亡。 7．D，解析：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體是兩種不同的細胞器，因此兩者的化學組成不可能完全相同。 8．A，解析：從上述材料中可以看出內(nèi)膜上的蛋白質(zhì)比外膜上的多，占去空間大，所以磷脂雙分子所占的比例就小，磷脂的含也就雙外膜少。 9．B，解析：變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體內(nèi)的一些白細胞可以吞噬病菌和異物，說明細胞膜具有一定的流動性。 10．B，解析：CO2由細胞進入血液、氧由肺泡進入血液的運動 、肌纖維中氧的運動是自由擴散，而鈉在腎小管遠端的重吸收，是主動運輸，需消耗能量。 11．D、解析：活細胞的細胞膜具有選擇透過性。 12．D，解析：細胞膜脂質(zhì)雙分子層中，鑲嵌蛋白質(zhì)分子在磷脂雙分子層之間、內(nèi)表面與外表面都有。 13．（1）蛋白質(zhì) 磷脂 （2）一定的流動性 （3）選擇透過性 （4）保護和控制物質(zhì)出入細胞 （5）A 14．（1）脂類物質(zhì) （2）糖蛋白質(zhì) （3）２層脂分子