第8讲细胞膜的结构和功能
考点一细胞膜的功能
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开,保障细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞。
3.进行细胞间的信息交流。
(1)通过化学物质传递信息:内分泌细胞分泌的激素进入血液,随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,从而将信息传递给靶细胞,引起靶细胞的生理反应。
(2)通过细胞膜直接接触传递信息:相邻两个细胞的细胞膜直接接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞,引起靶细胞的生理反应。
(3)通过细胞通道传递信息:相邻两个细胞之间形成通道,使细胞质相互沟通,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。
考点二对生物膜结构的探索历程
一、对细胞膜成分的早期探索历程
时间(人物)
实验依据
结论或假说
1895年,欧文顿
对植物细胞进行通透性实验,发现可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜
细胞膜是由脂质组成的
部分科学家
对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析
细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多
1925年,荷兰科学家戈特和格伦德尔
将从人的红细胞中提取的脂质铺成单分子层。其面积是红细胞表面积的2倍
细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
1935年,英国学者丹尼利和戴维森
细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力
细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质
1959年
电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗的三层结构
罗伯特森认为所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
1970年
人、鼠细胞融合实验
细胞膜具有流动性
1972年
流动镶嵌模型
辛格和尼科尔森提出了生物膜的流动镶嵌模型
二、磷脂分子的结构
1.磷脂分子含有的元素组成是__C、H、O、N、P_。
2.磷脂的成分:甘油、脂肪酸和磷酸组成。
3.磷脂的特性:_头部_是亲水端,__尾部_是疏水端。
三、细胞膜的成分
1.脂质(50%):磷脂最丰富,磷脂双分子构成基本骨架,胆固醇构成动物细胞膜。
2.蛋白质(40%):蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
3.糖类(10%-20%):与膜蛋白和膜脂结合形成糖蛋白和糖脂,分布于膜外侧
考点三流动镶嵌模型
识图
图中a是磷脂双分子层,其构成了细胞膜(生物膜)的基本支架,具有流动性。
(2)图中b表示蛋白质分子,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,在磷脂双分子层中的分布是不对称(对称/不对称)的。
(3)图中c表示糖蛋白,又叫糖被,是由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成,只分布于细胞膜的外表,在细胞生命活动中具有重要的功能,如具有保护、润滑、识别等功能。
(4)除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂。
2.细胞膜的结构特点和功能特点异同
项目
结构特点——流动性
功能特性——选择透过性
基础
磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的
膜上具有蛋白质
意义
保证细胞的物质需要、信息交流、分裂和融合等生命活动的进行
控制物质进出
【典型真题训练】
一、单选题
1.(2021·浙江·高考真题)质膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是()
A.磷脂和糖脂分子形成的脂双层是完全对称的
B.胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性
C.物质进出细胞方式中的被动转运过程与膜蛋白无关
D.有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号
【答案】D
【详解】
A、脂双层是指磷脂双分子层,不包括膜蛋白,是在有水的环境中自发形成的,由磷脂分子的物理性质和化学性质决定的,但具有识别作用的糖脂分子只分布在质膜的外侧,故脂双层是不完全对称的,A错误;
B、磷脂的尾部与胆固醇一起存在于脂双层内部,而非镶嵌或贯穿在膜中,且由于胆固醇是“刚性的”,会限制膜的流动性,B错误;
C、物质进出细胞方式中的被动转运包括扩散、渗透和易化扩散,其中易化扩散需要载体蛋白,即与膜蛋白有关,C错误;
D、有些膜蛋白起着细胞标志物的作用,能识别并接受来自细胞内外的化学信号,D正确。
2.(2019·上海·高考真题)下图表示血液中白细胞进入组织液的一种方式此过程体现了细胞膜具有(???????)
①一定流动性②全透性③信息交流
A.仅① B.仅② C.仅③ D.仅①③
【答案】D
【详解】
①图中白细胞粘附和变形的过程体现细胞膜具有(一定的)流动性的结枃特点,①正确;
②细胞膜