人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3章 细胞的基本结构第1节 细胞膜的结构和功能学案

这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3章 细胞的基本结构第1节 细胞膜的结构和功能学案，共8页。学案主要包含了新知导学，问题思考，易错辨析，成果检测等内容，欢迎下载使用。
【新知导学】
细胞膜的功能
1.将细胞与 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
（1）通过化学物质传递信息。
（2）通过 直接接触传递信息。
（3）通过细胞通道传递信息。
4.对细胞膜成分的探索
（1）1895年欧文顿发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜，据此推测细胞膜是由 组成的。
（2）科学家利用哺乳动物的红细胞制备出细胞膜，得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中 含量最多。
（3）1925年，荷兰科学家发现，细胞膜中的磷脂分子排列为连续的 。
（4）1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力，发现细胞表面张力明显低于油－水界面的表面张力，据此推测细胞膜中除含有脂质分子外，可能还含有 。
对细胞膜结构的探索
1.细胞膜的成分
（1）细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的 。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇。
（2）蛋白质在细胞膜行使功能方面起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越 。
2.对细胞膜结构的探索历程
流动镶嵌模型的基本内容
1.基本内容：
（1）基本骨架： 。
（2）蛋白质的分布：以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中。
2.结构特点：具有一定的 。
3.功能特性： 。
蛋白质在细胞膜上的分布是 。
【问题思考】
1.细胞膜的“控制物质进出”功能和“将细胞与外界环境分隔开”功能是矛盾的吗？为什么？

2.生长在水底淤泥中的莲藕“出淤泥而不染”，它能从水和淤泥中吸收所需的营养物质，并排出代谢废物，而莲藕不需要的物质却不会轻易进入莲藕细胞。莲藕“出淤泥而不染”的事例说明细胞膜具有什么功能？这种功能的具体体现是什么？

3.有人在实验时发现：在一定温度下，细胞中的脂质分子均垂直排列于膜表面；当温度升高到一定程度时，细胞膜中的脂质分子有75%排列不整齐，细胞膜的厚度变小，表面积扩大，对离子和分子的通透性提高。据有关内容解释上述现象？

【易错辨析】
1.细胞膜可以控制物质进出，任何细胞不需要的物质都不能进入细胞。（ ）
2.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。（ ）
3.静态结构模型不能解释细胞的生长、变形虫的运动、质壁分离及其复原等现象。（ ）
4.糖蛋白对所有细胞都有保护和润滑作用。（ ）
5.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。（ ）
6.细胞膜内、外侧结构具有不对称性。（ ）
【成果检测】
1.下列关于细胞膜组成成分的叙述，正确的是( )
A.蛋白质分子在膜中分布是均匀的，部分镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中
B.细胞膜只由磷脂和蛋白质两种成分组成，且都能有限度地运动
C.不同细胞的细胞膜中化学元素种类基本相同
D.不同细胞的细胞膜中的蛋白质种类相同
2.细胞是开放的生命系统，细胞膜是系统的边界。有人说：“把细胞膜比喻为围墙，不如比喻为细胞的大门。”对这句话的评价错误的是( )
A.细胞膜的脂质成分可以阻挡大部分极性分子，比喻为围墙有道理
B.细胞膜上有专门供某种物质通过的通道蛋白，就像围墙上开了小门
C.细胞膜作为细胞的大门，可以控制物质进出，将对细胞有害的物质全部拒之门外
D.细胞代谢所需原料和代谢产生的废物都要经过细胞膜，所以细胞膜是细胞的大门
3.细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，下列有关这一功能的理解不正确的是( )
A.细胞需要的物质可以进入细胞
B.细胞不需要或对细胞有害的物质一般不容易进入细胞
C.细胞中的成分如核酸等不会流失到细胞外
D.由于细胞膜的存在，致病的病毒、细菌等一定不能进入细胞
4.如图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，参与细胞间传递信息的物质是( )
A.①B.②C.③D.④
5.下列关于细胞膜结构的流动镶嵌模型的论述中，错误的是( )
A.磷脂排列成双分子层
B.蛋白质分子覆盖、镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中
C.膜物质是固定不动的
D.膜物质的运动使其具有流动性
6.下列有关细胞膜功能的叙述，正确的是( )
A.细胞膜也叫质膜，是细胞的边界，植物细胞中细胞壁是边界
B.细胞膜严格控制物质进出细胞，细胞内的物质不能流失到细胞外面，细胞外物质也不能进入细胞
C.相邻细胞的信息交流全靠细胞间接触
D.细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定
7.如图是真核细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示物质。下列有关说法错误的是( )
A.细胞膜的流动性是因为②和③是运动的
B.①只分布在细胞膜的外表面
C.②在细胞膜上的分布是均匀对称的
D.③的单分子层面积等于该细胞膜面积的两倍
8.磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。
(1)将一个细胞中的磷脂成分全部抽提出来，并将它在空气—水界面上铺成单分子层，结果发现这个单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。这个细胞很可能是____________(填“鸡的红细胞”“人的红细胞”或“人的口腔上皮细胞”)。
(2)下图表示细胞膜的亚显微结构图，请回答：
①图中[1]表示______________，它构成膜的基本支架。
②如果这是肝细胞的细胞膜，细胞膜上的胰岛素受体最可能是图中的[___]_____________，胰岛素受体与胰岛素特异性结合后，能加快细胞摄取葡萄糖的速率。葡萄糖进入细胞的方向是_____________→__________(用图中字母表示)。上述过程体现了细胞膜___________和____________的功能。
③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。这项技术利用的是细胞膜的_____________(功能特性)。
④膜功能的复杂程度主要取决于膜成分中_________________的种类和数量。
答案以及解析
【新知导学】
外界环境 信息交流 细胞膜 脂质 磷脂 两层 蛋白质 糖类 多 蛋白质—脂质—蛋白质 流动性 流动镶嵌模型 磷脂双分子层 流动性 选择透过性 不均匀的
【问题思考】
1.不矛盾。细胞生命活动需要的物质可以通过细胞膜，细胞不需要的物质不易通过细胞膜，体现了细胞膜的选择透过性。
2.控制物质进出细胞的功能。主要体现在对营养物质的吸收及有害废物的排出，防止病菌、病毒的侵入等方面。
3.细胞膜具有一定的流动性，温度可影响膜的流动性。
【易错辨析】
× × √ × × √
【成果检测】
1.答案：C
解析：蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的，A错误；细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成，还包括糖类、胆固醇等，B错误；不同细胞的细胞膜中化学元素种类基本相同，包括C、H、O、N、P等，C正确；不同细胞的细胞膜中蛋白质的种类和含量差异很大， D错误。
2.答案：C
解析：细胞膜的脂质成分可以阻挡大部分极性分子，比喻为围墙有道理，A正确；细胞膜上有专门供某种物质通过的通道蛋白，就像围墙上开了小门，B正确；细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，一些对细胞有害的物质也可能进入，C错误；细胞代谢所需原料和代谢产生的废物都要经过细胞膜，所以细胞膜是细胞的大门，D正确。
3.答案：D
解析：细胞膜的控制作用是相对的，环境中一些对细胞有害的物质、有些病毒、病菌可能侵入细胞，使生物体患病，D错误。
4.答案：A
解析：A、①是糖蛋白，与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关，A正确；
B、②是蛋白质，在物质运输等方面具有重要的作用，B错误；
C、③是磷脂分子的亲水头部，不具有识别功能，C错误；
D、④是磷脂分子的疏水尾部，不具有识别功能，D错误。
故选A。
5.答案：C
解析：在细胞膜结构的流动镶嵌模型的论点中，磷脂排列成双分子层，蛋白质分子覆盖、镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中，构成生物膜的磷脂和蛋白质的运动使其具有流动性。
6.答案：D
解析：所有细胞的边界都是细胞膜，A错误；细胞膜作为系统的边界，能控制物质进出细胞，但具有相对性，B错误；相邻细胞间直接接触只是细胞间进行信息交流的一种形式，如高等植物相邻细胞之间还可以通过胞间连丝进行信息交流，C错误；细胞膜将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定，D正确。
7.答案：C
解析：A、细胞膜具有流动性是因为磷脂双分子层和绝大多数蛋白质都具有流动性的，A正确；B、①是糖蛋白，位于细胞膜的外侧，B正确；C、②是膜蛋白，在细胞膜上的分布是不对称的，C错误；D、细胞膜由两层磷脂构成，故③的单分子层面积等于该细胞膜面积的两倍，D正确。故选：C。
8.答案：（1）人的红细胞
（2）①磷脂双分子层；②4；糖蛋白；A；B；进行细胞间信息交流；控制物质进出；③选择透过性；④蛋白质
解析：（1）生物膜由磷脂双分子层构成基本支架，口腔上皮细胞和鸡的红细胞中提取出来的脂质，包括细胞膜、细胞器膜和核膜中的脂质，因此单分子层的表面积大于原来细胞膜表面积的两倍。而人的成熟红细胞中没有细胞器和细胞核，提取出来的脂质只有细胞膜中的脂质，故单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。
（2）①图中[1]表示磷脂双分子层，它构成膜的基本支架。②糖蛋白具有识别作用，如果这是肝细胞的细胞膜，细胞膜上的胰岛素受体最可能是图中的[4]糖蛋白，胰岛素受体与胰岛素特异性结合后，能加快细胞摄取葡萄糖的速率。糖蛋白分布在细胞膜的外侧，故A侧为细胞膜外侧，B侧为细胞膜内侧，故葡萄糖进入细胞的方向是A→B。上述过程体现了细胞膜进行细胞间信息交流和控制物质进出的功能。③台盼蓝能使死细胞染色，活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝不能进入细胞，故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。这项技术利用的是细胞膜的选择透过性。④蛋白质是生命活动的主要承担者，膜功能的复杂程度主要取决于膜成分中蛋白质的种类和数量。
时间
实例（实验）
结论（假说）
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 三层结构构成
1970年
人、鼠细胞融合实验
细胞膜具有
1972年
流动镶嵌模型
辛格和尼科尔森提出了细胞膜的