2020-2021學(xué)年高中生物新教材人教版必修1學(xué)案：第3章 第1節(jié)　細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能 Word版含解析

1、第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能課標(biāo)要求核心素養(yǎng)1.概述細(xì)胞膜的主要功能。2.分析細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索過程，領(lǐng)悟科學(xué)的過程和方法。3.了解流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。1.生命觀念通過對(duì)細(xì)胞膜的學(xué)習(xí)建立生命的結(jié)構(gòu)與功能觀。2.科學(xué)探究領(lǐng)悟細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)探索過程的科學(xué)方法。3.科學(xué)思維流動(dòng)鑲嵌模型及其解讀。知識(shí)導(dǎo)圖新知預(yù)習(xí)·雙基夯實(shí)一、細(xì)胞膜的功能1將細(xì)胞與_外界環(huán)境_分隔開，保障細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。2控制物質(zhì)_進(jìn)出_細(xì)胞。3進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流(1)通過_化學(xué)物質(zhì)_傳遞信息。(2)通過_細(xì)胞膜_直接接觸傳遞信息。(3)通過_細(xì)胞通道_傳遞信息。二、細(xì)胞膜的成分1對(duì)細(xì)胞膜成分的探索(

2、1)1895年歐文頓發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對(duì)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(xì)胞膜，據(jù)此推測(cè)細(xì)胞膜是由_脂質(zhì)_組成的。(2)科學(xué)家利用哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞制備出細(xì)胞膜，得知組成細(xì)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(xì)胞膜中的磷脂分子排列為連續(xù)的_兩層_。(4)1935年，英國(guó)學(xué)者丹尼利和戴維森研究細(xì)胞膜的張力，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞表面張力明顯低于油水界面的表面張力，據(jù)此推測(cè)細(xì)胞膜中除含有脂質(zhì)分子外，可能還含有_蛋白質(zhì)_。2細(xì)胞膜的成分(1)細(xì)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(xì)胞膜的脂質(zhì)中，_磷脂_最豐富，此外還有少量的_

3、膽固醇_。(2)_蛋白質(zhì)_在細(xì)胞膜行使功能方面起重要作用，功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的_種類與數(shù)量_就越多。三、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索時(shí)間實(shí)例(實(shí)驗(yàn))結(jié)論(假說)1959年電鏡下細(xì)胞膜呈清晰的暗亮暗的三層結(jié)構(gòu)羅伯特森認(rèn)為所有的細(xì)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(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜具有_流動(dòng)性_1972年流動(dòng)鑲嵌模型辛格和尼科爾森提出了細(xì)胞膜的_流動(dòng)鑲嵌模型_四、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容1結(jié)構(gòu)模型(1)圖中a(2)圖中b(3)圖中c2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的_流動(dòng)性_?；顚W(xué)巧練_(1)細(xì)胞膜上的受體是細(xì)胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)。(×)(2)細(xì)胞間信息交流的方式只有三種。(&

4、#215;)(3)細(xì)胞間的信息交流大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能有關(guān)。()(4)植物細(xì)胞之間的胞間連絲具有物質(zhì)運(yùn)輸?shù)淖饔谩?)(5)細(xì)胞膜是細(xì)胞的保護(hù)性屏障。()(6)細(xì)胞膜可以控制物質(zhì)進(jìn)出，任何細(xì)胞不需要的物質(zhì)都不能進(jìn)入細(xì)胞。(×)(7)靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型不能解釋細(xì)胞的生長(zhǎng)、變形蟲的運(yùn)動(dòng)、質(zhì)壁分離及其復(fù)原等現(xiàn)象。()(8)在生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程中，人們最初認(rèn)識(shí)到細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的，是通過對(duì)膜成分的提取和鑒定實(shí)現(xiàn)的。(×)(9)膜成分和結(jié)構(gòu)的初步闡明，都是通過實(shí)驗(yàn)觀察直接證實(shí)的。(×)(10)在建立生物膜模型的過程中，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)始終引導(dǎo)人們不斷實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐

5、、再認(rèn)識(shí)。()思考：1細(xì)胞膜的成分提取出來后，根據(jù)前面所學(xué)習(xí)的知識(shí)，可以用哪些方法來分析細(xì)胞膜的化學(xué)成分？提示：用雙縮脲試劑檢測(cè)細(xì)胞膜是否含有蛋白質(zhì)；用斐林試劑檢測(cè)細(xì)胞膜中是否含有還原糖；用蘇丹檢測(cè)細(xì)胞膜中是否含有脂肪。2取兩種不同的海綿動(dòng)物細(xì)胞，使其分散成單個(gè)，然后摻在一起混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)只有同種的細(xì)胞才能融合，這一現(xiàn)象體現(xiàn)了細(xì)胞膜的什么功能？提示：進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。3溫度影響細(xì)胞膜物質(zhì)運(yùn)輸功能的原因是什么？提示：溫度影響磷脂分子的運(yùn)動(dòng)；溫度影響細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的活性；溫度影響細(xì)胞呼吸，從而影響細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸功能。4變形蟲依靠偽足進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，這依賴細(xì)胞膜的什么特性？簡(jiǎn)要說明其在細(xì)胞生命活動(dòng)中

6、的作用。提示：依賴細(xì)胞膜的流動(dòng)性。流動(dòng)性具有重要的生理意義，與物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞融合等有關(guān)。學(xué)霸記憶·素養(yǎng)積累重點(diǎn)呈現(xiàn)1細(xì)胞膜的主要組成成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，還含少量糖類。2細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界，不僅將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開，還具有控制物質(zhì)進(jìn)出、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流等作用。3流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為：磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架，蛋白質(zhì)分子鑲在或嵌入或貫穿于磷脂雙分子層。4細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性，功能特性是具有選擇透過性。5糖蛋白只分布于細(xì)胞膜的外表面，與細(xì)胞識(shí)別作用有關(guān)。課內(nèi)探究·名師點(diǎn)睛知識(shí)點(diǎn)細(xì)胞膜的功能1將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開生物體的生命活動(dòng)都是以細(xì)胞為基本單位進(jìn)

7、行的，一切細(xì)胞均由保持細(xì)胞系統(tǒng)完整的細(xì)胞膜圍護(hù)著，沒有細(xì)胞膜，細(xì)胞的生存是不可能的。細(xì)胞膜確定了細(xì)胞成為生命的基本單位。它使每個(gè)細(xì)胞與周圍環(huán)境隔離開，維持著相對(duì)穩(wěn)定的細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境，并且具有保護(hù)細(xì)胞的作用。2控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，包括吸收、分泌、排泄。我們常說的新陳代謝是指生物與外界交換物質(zhì)和能量，以及生物體內(nèi)的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換。細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞就是一種新陳代謝現(xiàn)象。3進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流(1)通過細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)來完成間接交流。如內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素通過血液運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞，與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的受體特異性結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞。(2)通過相鄰兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜

8、接觸來完成直接交流。如精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合。(3)通過相鄰兩個(gè)細(xì)胞間形成的通道來完成信息交流。如高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲來實(shí)現(xiàn)植物細(xì)胞間的識(shí)別。特別提醒：(1)細(xì)胞膜的功能是復(fù)雜多樣的，教材中介紹的三方面功能只是其中的一部分，如細(xì)胞膜還具有保護(hù)細(xì)胞的作用，參與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、分泌等；(2)細(xì)胞膜的復(fù)雜多樣的生理功能是由其結(jié)構(gòu)決定的，尤其是與細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子有關(guān)。典例剖析_典例1 下列關(guān)于細(xì)胞膜功能的敘述，不正確的是(c)a功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多b細(xì)胞間的信息交流使生物體作為一個(gè)整體完成生命活動(dòng)c相鄰兩個(gè)細(xì)胞的信息交流全靠細(xì)胞膜的接觸d細(xì)胞膜能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，這

9、種功能是相對(duì)的解析：細(xì)胞間信息交流的方式多種多樣，高等植物細(xì)胞間的信息交流可通過胞間連絲來完成。變式訓(xùn)練_1(2020·安陽三十六中高一期中)據(jù)最新研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)皮素在皮膚中分布不均，是造成色斑的主要原因。內(nèi)皮素拮抗劑進(jìn)入皮膚，可以和黑色素細(xì)胞膜的受體結(jié)合，使內(nèi)皮素失去作用，這為美容研究機(jī)構(gòu)帶來了福音。上述材料體現(xiàn)了細(xì)胞膜的哪項(xiàng)功能(d)a細(xì)胞膜中磷脂含量越高，功能越復(fù)雜b細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界，嚴(yán)格控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞c細(xì)胞膜的組成成分主要為磷脂和蛋白質(zhì)d細(xì)胞膜具有信息交流的功能解析：根據(jù)題干信息“肉皮素拮抗劑進(jìn)入皮膚，可以和黑色素細(xì)胞膜的受體結(jié)合，使內(nèi)皮素失去作用”可知，內(nèi)皮素只有與細(xì)胞

10、膜上相應(yīng)的受體結(jié)合后才能發(fā)揮作用，體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有信息交流的功能，故d正確。知識(shí)點(diǎn)細(xì)胞膜的成分1細(xì)胞膜各成分的含量及在細(xì)胞膜中的作用成分占細(xì)胞膜總量的比例在細(xì)胞膜中的作用脂質(zhì)約50%磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分，此外還含有少量的膽固醇蛋白質(zhì)約40%蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，在細(xì)胞膜行使功能時(shí)起重要作用糖類2%10%與膜蛋白或膜脂結(jié)合成糖蛋白或糖脂，分布在細(xì)胞膜的外表面，糖蛋白具有識(shí)別、保護(hù)等功能2對(duì)細(xì)胞膜成分、結(jié)構(gòu)的探索時(shí)間(人物)實(shí)驗(yàn)依據(jù)結(jié)論或假說19世紀(jì)末(歐文頓)可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的20世紀(jì)初將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離

11、出來，并進(jìn)行化學(xué)分析組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多1925年(兩位荷蘭科學(xué)家)用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的兩倍細(xì)胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層1935年(丹尼利和戴維森)細(xì)胞的表面張力明顯低于油水界面的表面張力細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)1959年(羅伯特森)電鏡下細(xì)胞膜呈清晰的暗亮暗的三層結(jié)構(gòu)所有的細(xì)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年熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性1972年(辛格和尼科爾森)新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)提出了為大多數(shù)人所接受的細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型特別提醒

12、：(1)不同種類的細(xì)胞，細(xì)胞膜的組成成分及其含量不完全相同，如癌細(xì)胞表面的糖蛋白含量較少。(2)細(xì)胞在不同時(shí)期，細(xì)胞膜的組成成分及其含量也會(huì)發(fā)生變化。(3)各種細(xì)胞膜所含蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的比例與細(xì)胞膜的功能有關(guān)，功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)種類和數(shù)量越多，如腎小管上皮細(xì)胞與口腔上皮細(xì)胞相比，前者細(xì)胞膜中蛋白質(zhì)的含量高。(4)各種蛋白質(zhì)在膜上的分布是不對(duì)稱的，不同的細(xì)胞膜，內(nèi)外兩側(cè)蛋白質(zhì)分布有差異。典例剖析_典例2 下列關(guān)于細(xì)胞膜成分的敘述，正確的是(a)a細(xì)胞在癌變的過程中，細(xì)胞膜的成分發(fā)生改變b細(xì)胞膜的功能主要取決于膜中磷脂的含量和種類c糖蛋白和糖脂分別位于細(xì)胞膜的內(nèi)外兩側(cè)d脂類物質(zhì)能優(yōu)先通過細(xì)胞

13、膜與膜中蛋白質(zhì)的種類有關(guān)解析：細(xì)胞膜的成分與其功能有關(guān)，細(xì)胞癌變過程中，細(xì)胞膜的成分會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，a正確；細(xì)胞膜的功能主要取決于膜中蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量，b錯(cuò)誤；糖蛋白和糖脂分布于細(xì)胞膜的外側(cè)，c錯(cuò)誤；脂類物質(zhì)能優(yōu)先通過細(xì)胞膜與膜的基本支架磷脂雙分子層有關(guān)，d錯(cuò)誤。方法指導(dǎo)：解答此類試題需明確：(1)細(xì)胞膜的基本組成成分：蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類，磷脂雙分子層是細(xì)胞膜的基本支架；(2)細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量決定了細(xì)胞膜功能的復(fù)雜程變；(3)不同細(xì)胞膜的組成成分基本相似，但每種成分的含量不完全相同；(4)細(xì)胞代謝的變化往往伴隨著細(xì)胞膜成分的變化。變式訓(xùn)練_2(不定項(xiàng))下列關(guān)于細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探

14、索歷程的說法，正確的是(bcd)a歐文頓通過對(duì)膜成分的提取和鑒定，認(rèn)識(shí)到細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的b科學(xué)家通過提取紅細(xì)胞中的脂質(zhì)實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論：細(xì)胞膜中的磷脂分子是雙層排列的c磷脂是甘油、脂肪酸和磷酸組成的，其中磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的d在建立細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的過程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)起了關(guān)鍵的推動(dòng)作用解析：歐文頓通過對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行研究實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜，從而提出：細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的，a說法錯(cuò)誤；科學(xué)家用丙酮從紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，測(cè)得單分子層的面積是紅細(xì)胞表面積的2倍，由此得出細(xì)胞膜中的磷脂分子是雙層排列的結(jié)論，b說法正確；磷脂分子是一種由甘油、脂肪酸和磷酸等

15、所組成的分子，磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的，c說法正確；新的技術(shù)手段不斷運(yùn)用于細(xì)胞膜的研究，對(duì)建立細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的過程起了關(guān)鍵的推動(dòng)作用，d說法正確。知識(shí)點(diǎn)流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容1流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容(1)磷脂雙分子層構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本支架；(2)蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層；(3)磷脂雙分子層和大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)的。2細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和成分細(xì)胞膜的主要成分是磷脂、蛋白質(zhì)，還有少量糖類。拓展靜態(tài)模型不能解釋的現(xiàn)象細(xì)胞膜的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型不能解釋下列現(xiàn)象：細(xì)胞的生長(zhǎng)、變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)、吞噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌、細(xì)胞的融合、

16、植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原等。這些現(xiàn)象的基礎(chǔ)都是細(xì)胞膜的流動(dòng)性。典例剖析_典例3 科學(xué)家在細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索過程中，運(yùn)用了假說法，在學(xué)習(xí)了“細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型”一節(jié)后，某同學(xué)作出下列比喻，其中錯(cuò)誤的是(b)a把靜態(tài)的三維結(jié)構(gòu)比作“三明治”或“三合板”b細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型比作“棗糕”，如(1)所示c細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型比作“正在煮著的粥”，如(2)所示d細(xì)胞膜外表面的糖蛋白比作“信號(hào)接收塔”解析：靜態(tài)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容是蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)，因此可以把靜態(tài)的三維結(jié)構(gòu)比作“三明治”或“三合板”，a正確；細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型中的蛋白質(zhì)在磷脂雙分子層中的分布是不對(duì)稱和不均勻的，膜結(jié)構(gòu)具有流動(dòng)性，“棗糕”能體現(xiàn)

17、細(xì)胞膜中蛋白質(zhì)分布，但不能體現(xiàn)流動(dòng)性，b錯(cuò)誤；細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型比作“正在煮著的粥”，體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性，c正確；細(xì)胞膜外表面的糖蛋白具有識(shí)別功能，可比作“信號(hào)接收塔”，d正確。變式訓(xùn)練_3(不定項(xiàng))(2019·四川成都外國(guó)語學(xué)校高一月考)如下圖所示為細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(d)a在細(xì)胞鮮重中含量最多，其化學(xué)元素組成是c、h、o、nb和大都是運(yùn)動(dòng)的，所以細(xì)胞膜具有流動(dòng)性和選擇透過性c構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架，由雙層膜構(gòu)成d是糖分子與膜蛋白結(jié)合成的糖蛋白，在細(xì)胞膜外側(cè)解析：由題圖可知，是糖蛋白，是蛋白質(zhì)，是磷脂雙分子層。細(xì)胞鮮重中含量最多的是水，a錯(cuò)誤；構(gòu)成細(xì)胞膜的

18、磷脂分子可以側(cè)向自由移動(dòng)，膜中的蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動(dòng)，體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，但這不是細(xì)胞膜具有選擇透過性的原因，b錯(cuò)誤；細(xì)胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，且細(xì)胞膜只有一層膜，可以控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，c錯(cuò)誤；糖蛋白由糖分子和膜上蛋白質(zhì)組成，位于細(xì)胞外側(cè)，具有識(shí)別功能，d正確。指點(diǎn)迷津·撥云見日1細(xì)胞間信息交流的三種主要方式通過信息分子間接交流細(xì)胞間直接交流經(jīng)特殊通道交流信息交流方式通過細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)(如激素)間接傳遞信息通過相鄰兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜直接接觸傳遞信息通過相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形成通道傳遞信息舉例內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素經(jīng)體液運(yùn)輸作用于靶細(xì)胞精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別高等植物細(xì)胞間通過胞間連

19、絲進(jìn)行信息交流圖示典例4 細(xì)胞之間通過信息交流，保證細(xì)胞間功能的協(xié)調(diào)。下列關(guān)于細(xì)胞間信息交流的說法，錯(cuò)誤的是(d)a圖1是遠(yuǎn)距離的細(xì)胞間信息交流，圖2是細(xì)胞直接接觸b圖2可以表示精子與卵細(xì)胞的識(shí)別c圖1表示內(nèi)分泌細(xì)胞產(chǎn)生激素，通過血液循環(huán)最終作用于靶細(xì)胞 d細(xì)胞膜上的受體是細(xì)胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)解析：圖1表示通過體液運(yùn)輸來完成的間接交流方式，a細(xì)胞產(chǎn)生的信號(hào)分子與b細(xì)胞上的受體結(jié)合，完成信息交流。圖2表示細(xì)胞膜直接接觸完成細(xì)胞間的信息交流，精子與卵細(xì)胞間的識(shí)別屬于此種方式。這兩種信息交流方式均需受體參與。細(xì)胞間形成通道也可以進(jìn)行信息交流，不需要細(xì)胞膜上的受體參與。2驗(yàn)證細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)

20、胞的方法(1)利用紅墨水處理正常玉米種子和煮熟的玉米種子。煮熟的玉米種子細(xì)胞死亡，細(xì)胞膜喪失控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，紅墨水中的色素分子可以大量進(jìn)入細(xì)胞，使細(xì)胞呈紅色，正常種子的細(xì)胞不會(huì)變紅。(2)將有顏色的植物組織放入清水中，然后分別用高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿處理，觀察實(shí)驗(yàn)前后清水的顏色變化。處理前清水無顏色變化，處理后植物組織細(xì)胞死亡，細(xì)胞膜失去控制物質(zhì)進(jìn)出的功能，清水呈現(xiàn)出植物組織的顏色。(3)臺(tái)盼藍(lán)染色法。臺(tái)盼藍(lán)染液是細(xì)胞活性染料，常用于檢測(cè)細(xì)胞膜的完整性。正常的活細(xì)胞，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)完整，能夠排斥臺(tái)盼藍(lán)，使之不能夠進(jìn)入胞內(nèi)；而喪失活性或細(xì)胞膜不完整的細(xì)胞，可被臺(tái)盼藍(lán)染成藍(lán)色。典例5 水溶性染色劑(

21、pi)能與核酸結(jié)合而使細(xì)胞核著色，可將其應(yīng)用于鑒別細(xì)胞的死活。將細(xì)胞浸泡于一定濃度的pi中，僅有死細(xì)胞的細(xì)胞核會(huì)被染色，而活細(xì)胞的細(xì)胞核不著色。利用pi鑒別細(xì)胞死活的原理是(d)a死細(xì)胞與活細(xì)胞的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)不同b活細(xì)胞能分解染色劑pic死細(xì)胞與活細(xì)胞的細(xì)胞膜的成分和含量不同d活細(xì)胞的細(xì)胞膜能阻止pi的進(jìn)入解析：活細(xì)胞的細(xì)胞膜可控制物質(zhì)出入細(xì)胞，維持正常的生命活動(dòng)；水溶性染色劑(pi)不是細(xì)胞所需物質(zhì)，因而不能通過活細(xì)胞的細(xì)胞膜；細(xì)胞死亡后，細(xì)胞膜及其他生物膜的控制物質(zhì)進(jìn)出功能喪失，溶于水中的物質(zhì)(如pi)都可以通過，而使細(xì)胞核著色。解疑答惑問題探討p401提示：因?yàn)榛罴?xì)胞有完整的細(xì)胞膜，細(xì)胞膜

22、會(huì)阻止對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)，如染料通過。死細(xì)胞的細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出的能力已喪失。2提示：將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開，保護(hù)細(xì)胞；控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，為細(xì)胞生命活動(dòng)提供營(yíng)養(yǎng)，及時(shí)將細(xì)胞的代謝廢物排出體外；通過細(xì)胞膜的相關(guān)結(jié)構(gòu)與其他細(xì)胞建立聯(lián)系，進(jìn)行信息交流，共同協(xié)調(diào)完成個(gè)體的生命活動(dòng)。思考·討論p421提示：最初對(duì)細(xì)胞膜成分的認(rèn)識(shí)，是通過對(duì)現(xiàn)象的推理分析。2提示：在空氣水界面中，水只在下側(cè)。磷脂分子頭親水而尾疏水，磷脂分子只會(huì)頭下尾上排列在此界面中，因此只能鋪展成單分子層。對(duì)于紅細(xì)胞來說，其膜結(jié)構(gòu)只有細(xì)胞膜。從紅細(xì)胞中提取的脂質(zhì)，全部來自細(xì)胞膜。這些脂質(zhì)鋪成一層的面積是細(xì)胞表面積的2倍，說明這些脂

23、質(zhì)把紅細(xì)胞表面圍了兩層。3提示：磷脂頭親水，尾疏水。那么在水中，磷脂分子的尾不接觸水才是最穩(wěn)定的形式。只有磷脂分子尾尾相對(duì)時(shí)，磷脂分子的尾才能最大限度不接觸水。這也意味著，磷脂分子在水中能自發(fā)地形成頭朝外，尾朝內(nèi)的雙分子層。對(duì)于細(xì)胞來講，其內(nèi)部是水，外部也是水。包圍細(xì)胞的磷脂頭要朝內(nèi)，也要朝外。根據(jù)前面所講，磷脂分子在水中總是自發(fā)地形成尾尾相對(duì)，頭部朝向兩側(cè)的雙分子層。因此，細(xì)胞表面就形成了頭部朝向細(xì)胞內(nèi)側(cè)和外側(cè)，尾部相對(duì)的磷脂雙分子層。4提示：磷脂分子將集中分布于水苯交界處。處于水苯界面位置的磷脂分子，鋪展成單層。頭朝水，尾朝向苯。旁欄思考p45提示：因?yàn)槟?nèi)部分雖是疏水的，并非沒有空間，水

24、分子可以通過氫鍵在其中形成類似冰的結(jié)構(gòu)，從而跨膜運(yùn)輸。練習(xí)與應(yīng)用p46一、概念檢測(cè)1(1)×提示：構(gòu)成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)，大部分都是可以運(yùn)動(dòng)的。(2)×提示：細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出的能力是有限的，一些有害的物質(zhì)也可以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。(3)×提示：由于細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，不會(huì)造成空洞。2b水分子是小分子物質(zhì)，可以通過磷脂分子間隙進(jìn)出細(xì)胞。二、拓展應(yīng)用1提示：把細(xì)胞膜與窗紗進(jìn)行類比，合理之處是說明細(xì)胞膜與窗紗一樣具有容許一些物質(zhì)出入，阻擋其他物質(zhì)出入的作用。這樣類比也有不妥當(dāng)?shù)牡胤?。例如，窗紗是一種簡(jiǎn)單的剛性的結(jié)構(gòu)，功能較單一；細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能要復(fù)雜得多。細(xì)胞膜是活細(xì)胞的重要組成部分，活細(xì)胞的生命活動(dòng)是一個(gè)主動(dòng)的過程；而窗紗是沒有生命的，它只是被動(dòng)地在起作用。2(1)提示：因?yàn)閮深愃幬锏男再|(zhì)不同，脂質(zhì)體內(nèi)部是親水環(huán)境，適合攜帶水溶性藥物；兩層磷脂分子之間是親脂環(huán)境，適合攜帶親脂藥物。(2)提示：脂質(zhì)體和細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)相似，都含有磷脂分子，根據(jù)相似相溶的原理，藥物可隨著脂質(zhì)體進(jìn)入細(xì)胞。訓(xùn)練鞏固·課堂達(dá)標(biāo)1細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的控制主要體現(xiàn)在哪些方面(a)細(xì)胞需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以從外界進(jìn)入細(xì)胞細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物可以排出細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)核酸等重要成分不會(huì)流出細(xì)胞環(huán)境中一切有害的物質(zhì)都不能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞abcd解析：環(huán)境中的有害物質(zhì)也可能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，如重金屬