PAGE12-細胞膜——系統的邊界1．細胞膜的主要成分是脂質和蛋白質，還含少量糖類。2．功能越困難的細胞膜中，蛋白質的種類和數量越多。1．細胞膜的主要成分是脂質和蛋白質，還含少量糖類。2．功能越困難的細胞膜中，蛋白質的種類和數量越多。3．細胞膜的主要功能：①將細胞與外界環境分隔開。②限制物質進出細胞。③進行細胞間的信息溝通。4．細胞間信息溝通的方式有三種：通過化學物質傳遞信息；細胞間干脆接觸傳遞信息；通過細胞通道傳遞信息。5．植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠。一、體驗制備細胞膜的方法1．試驗原理動物細胞放在清水里，細胞吸水漲破，細胞內的物質流出，即可制得細胞膜。2．試驗材料3．試驗過程及結果二、細胞膜的成分1.2．成分與功能的關系功能越困難的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多。三、細胞膜的功能1．將細胞與外界環境分隔開使細胞成為相對獨立的系統，保障細胞內部環境的相對穩定。2．限制物質進出細胞3．進行細胞間的信息溝通[連線]四、植物細胞壁1．推斷下列敘述的正誤(1)人和其他哺乳動物的紅細胞均無細胞核和眾多細胞器，可作為制備細胞膜的材料(×)(2)細胞膜的主要成分是脂質和蛋白質(√)(3)功能越困難的細胞膜中磷脂的含量越多(×)(4)細胞間的信息溝通都是通過細胞膜的干脆接觸來完成的(×)2．植物細胞膜的化學成分是()A．脂質和蛋白質B．纖維素和果膠C．脂質、蛋白質和糖類D．纖維素、果膠和蛋白質解析：選C纖維素和果膠是植物細胞壁的主要成分，細胞膜中主要有蛋白質、脂質和少量糖類等成分。3．動物細胞和植物葉肉細胞的細胞膜功能差異較大，其主要緣由是構成細胞膜的成分中()A．脂質不同B．磷脂不同C．蛋白質不同D．水不同解析：選C確定細胞膜功能困難程度的是蛋白質的種類和數量，不同細胞膜功能差別較大，是由蛋白質的種類和數量不同引起的。4．下列不屬于細胞間信息傳遞的是()A．激素作用于靶細胞B．精子與卵細胞的識別與結合C．高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接D．一個細胞中的無機鹽離子進入相鄰的細胞中解析：選D細胞間的信息溝通有多種方式，如題中的A、B、C項所示的三種溝通方式。D項屬于細胞膜對物質進出細胞的限制，不屬于細胞間的信息傳遞。eq\a\vs4\al(核心要點一)eq\a\vs4\al(\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,)))eq\a\vs4\al(細胞膜的制備及成分)1．細胞膜的制備(1)試驗材料：哺乳動物成熟的紅細胞。結構特點細胞膜外無細胞壁細胞內無細胞核和眾多的細胞器優點①易吸水漲破，使細胞內的物質流出②避開了去除細胞壁的麻煩避開了細胞膜與核膜、細胞器膜分別所帶來的麻煩，經過離心即可獲得純凈的細胞膜(2)試驗流程：(3)制備細胞膜時幾種液體的作用：①生理鹽水eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.使紅細胞維持原有形態,b.使紅細胞分散開))②蒸餾水：使紅細胞吸水漲破。滴加時速度要緩慢，且邊滴邊用吸水紙吸引。2．細胞膜的成分及功能分析[思索探究](1)推斷下列細胞是否適合作為提取細胞膜的試驗材料，并分析緣由。①菠菜細胞②雞紅細胞③羊成熟紅細胞eq\a\vs4\al(提示：)①不適合。植物細胞有細胞壁，細胞不易吸水漲破，另外細胞內有細胞核和眾多的具膜細胞器。②不適合。鳥類的紅細胞雖然沒有細胞壁，但細胞內有細胞核和眾多的具膜細胞器，因此不易得到純凈的細胞膜。③適合。人或其他哺乳動物成熟的紅細胞無細胞壁，無細胞核和具膜的細胞器，能夠保證提取到比較純凈的細胞膜。(2)假如該試驗不是在載物臺上的載玻片上進行，而是在試管中進行，要想獲得較純凈的細胞膜還需用什么方法？eq\a\vs4\al(提示：)在紅細胞裂開后，還必需經過離心，過濾后才能勝利獲得純凈的細胞膜。[題組沖關]1．科學家將哺乳動物或人的成熟紅細胞放進蒸餾水中，造成紅細胞裂開出現溶血現象，再將溶出細胞外的物質沖洗掉，剩下的結構在生物學上稱為“血影”，那么，血影的主要成分有()A．無機鹽、蛋白質B．蛋白質、糖類C．脂質、糖類D．脂質、蛋白質解析：選D紅細胞溶血剩下的結構“血影”其實質就是細胞膜。故其主要成分是脂質和蛋白質。2．下圖表示各種細胞膜的組成成分含量：圖示能說明的是()A．構成細胞膜的成分其含量是不變的B．細胞膜中的脂質和蛋白質含量的改變與細胞膜的功能有關C．細胞膜的功能越簡潔，所含蛋白質的數量越多D．蛋白質在進行細胞間的信息溝通中具有重要作用解析：選B由圖可知，不同細胞膜中相同成分其含量不肯定相同；髓鞘只是起愛護作用，功能簡潔，蛋白質含量少，而人紅細胞膜、小鼠肝細胞膜和變形蟲細胞膜功能相對困難，蛋白質含量多；圖中信息不能說明蛋白質在信息溝通中的作用。eq\a\vs4\al(核心要點二)eq\a\vs4\al(\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,)))eq\a\vs4\al(細胞膜的功能)1．細胞膜的功能圖解2．細胞間信息溝通的三種方式(1)一些細胞如分泌細胞分泌一些物質如激素，通過血液的傳遞運輸到作用部位的細胞(靶細胞)，被靶細胞的細胞膜上的受體(成分為糖蛋白)識別，引起靶細胞的生理反應(圖示如下)。(2)相鄰兩個細胞的細胞膜干脆接觸，通過糖蛋白識別，將信息從一個細胞傳遞給另一個細胞(圖示如下)。(3)植物細胞間的識別主要是通過植物細胞間的胞間連絲來實現的(圖示如下)。3．細胞膜功能的試驗驗證(1)限制物質進出功能的驗證：(2)識別功能的驗證：[名師點撥]對細胞間信息溝通的兩個認知誤區(1)三種信息溝通方式是發生于細胞與細胞之間的，而不是細胞內的信息溝通。(2)并非細胞間信息溝通都依靠于細胞膜上的受體蛋白，如通過細胞通道的信息溝通方式，而通過化學物質傳遞信息和通過細胞膜接觸傳遞信息都依靠于細胞膜上的受體蛋白。[題組沖關]3．(海南高考)科學家用兩種熒光染料分別標記人和小鼠細胞表面的蛋白質分子，將這兩種標記細胞進行融合。細胞剛發生融合時，兩種熒光染料在融合細胞表面對等分布(即各占半邊)，最終在融合細胞表面勻稱分布。這一試驗現象支持的結論是()A．膜蛋白能自主翻轉B．細胞膜具有流淌性C．細胞膜具有選擇透過性D．膜蛋白可以作為載體蛋白解析：選B兩種熒光染料標記細胞表面的蛋白質分子，細胞剛融合時，兩種熒光染料在細胞表面對等分布，最終在細胞表面勻稱分布，說明細胞膜具有流淌性。不能說明膜蛋白能在細胞內外翻轉，也不能說明細胞膜的物質運輸功能。4．水溶性染色劑(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。細胞浸泡于肯定濃度的PI中，僅有死亡細胞的核會被染色，活細胞則不著色，但將PI注射到活細胞中，則細胞核會著色。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．活細胞能分解染色劑PID．活細胞的細胞膜能阻擋PI的進入解析：選D死細胞的細胞膜對物質進出細胞失去了限制作用。一、選擇題1．下列各項中，具有細胞壁的是()A．花粉B．紅細胞C．胰島A細胞D．流感病毒解析：選A具有細胞壁的細胞包括植物細胞、細菌細胞及真菌細胞；全部動物細胞均無細胞壁；全部病毒均無細胞結構，故只有A選項所述具有細胞壁。2.如圖表示細胞膜中的各種成分及其含量，其中①②③對應的成分是()A．①磷脂，②蛋白質，③膽固醇B．①蛋白質，②脂肪，③纖維素C．①脂質，②蛋白質，③糖類D．①蛋白質，②脂質，③糖類解析：選C細胞膜中脂質含量最多，其次是蛋白質，含量最少的是糖類。3．下列有關細胞膜制備及視察的敘述，正確的是()A．家雞的紅細胞是最佳的試驗材料B．若選用洋蔥鱗片葉表皮細胞作試驗材料，則應先用蛋白酶處理以去除細胞壁C．制備細胞膜應先利用吸水漲破法，再利用離心法獲得D．可以干脆用高倍鏡進行視察解析：選C家雞的紅細胞中含有細胞核和眾多的細胞器，制備的細胞膜中會有核膜和細胞器膜；植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，用蛋白酶處理無法去掉細胞壁；用顯微鏡視察時應先用低倍鏡，再用高倍鏡。4．細胞膜具有限制物質進出細胞的功能。下列有關這一功能的理解，不正確的是()A．細胞須要的物質可以進入細胞B．細胞不須要或對細胞有害的物質一般不能進入細胞C．細胞中的成分如核酸等不會流失到細胞外D．由于細胞膜的存在，致病的病毒、細菌等都不能進入細胞解析：選D細胞膜限制物質進出的功能表現在細胞須要的物質可以進入細胞，不須要的或對細胞有害的物質一般不能進入細胞，細胞內的核酸等重要成分不能流失到細胞外。但細胞膜限制物質進出的功能具有相對性，有些致病的病毒、細菌等也可能進入細胞。5．如圖所示為某生理活動的一個過程，這一過程體現出的細胞膜功能是()A．限制物質進出細胞B．將細胞與外界環境分隔開C．具有選擇透過性D．進行細胞間的信息溝通解析：選D精子和卵細胞之間干脆接觸，并相互識別完成受精的過程中，兩種細胞間進行了充分的信息溝通。二、非選擇題6．為獲得純凈的細胞膜，探討其結構和功能。請完成下列試驗設計并分析有關問題：(1)應選取人體哪種細胞做試驗材料()A．口腔上皮細胞B．神經細胞C．白細胞D．成熟的紅細胞你選用該材料的緣由是_____________________________________________________。(2)將上述材料放入____________中，由于________作用，一段時間后細胞將裂開。(3)經過(2)的試驗步驟后，可用下列哪一方法獲得純凈的細胞膜()A．靜置B．加熱C．離心D．過濾(4)通過有關方法，測得多種膜的化學成分，如下表(表中數據均為質量分數%)。物質種類膜的類別蛋白質脂質(主要是磷脂)糖類變形蟲細胞膜54424小鼠肝細胞膜44524人紅細胞膜49438線粒體內膜約7624微量菠菜葉綠體片層膜約7030微量依據表中數據，可看出構成細胞膜與細胞器膜的化學物質在組成上的共同點是：____________________________________________________________________；主要區分有：__________________________________。(5)紅細胞在血漿中與其他物質或細胞之間依靠______彼此分隔，血漿中的養分物質可通過________進入紅細胞；紅細胞與其他細胞之間可通過細胞膜進行________________________________________________________________________。解析：(1)因為人成熟的紅細胞無細胞核和眾多的細胞器，所以常被用作獲得純凈的細胞膜的試驗材料。(2)(3)通常先將紅細胞放入蒸餾水中，通過滲透作用使紅細胞漲破，再用離心的方法，進一步提純細胞膜。(4)從題中所給的表格可以看出組成細胞膜與細胞器膜的化學物質包括糖類、蛋白質和脂質，但細胞膜中含糖類較多。(5)紅細胞在血漿中與其他物質或細胞之間依靠細胞膜彼此分隔，血漿中的養分物質可通過細胞膜以不同的方式進入紅細胞，紅細胞與其他細胞之間可通過細胞膜上的糖蛋白進行信息溝通。答案：(1)D人成熟的紅細胞無細胞核和眾多的細胞器，比其他三種細胞更易獲得純凈的細胞膜(2)蒸餾水滲透(3)C(4)都含有蛋白質和脂質細胞膜中含較多的糖類，而細胞器膜中只含微量的糖類(5)細胞膜細胞膜信息溝通7．請利用以下材料和用具，驗證細胞膜具有限制物質進出的功能。(1)試驗材料和用具：簇新的紅色月季花瓣、燒杯、玻璃鉛筆、質量分數為15%的鹽酸、清水、量筒。(2)方法步驟：①選兩只大小相同的燒杯，分別用玻璃鉛筆標上A、B。②________________________________________________________________________________________________。③選等量的紅色月季花瓣，分別放入A、B兩只燒杯中。經過相同時間后視察并記錄試驗結果。(3)試驗結果：________________________________________________________。(4)請說明鹽酸溶液中出現試驗結果的緣由：_______________________________。解析：比照試驗設計的步驟一般有四步：第一步：分組編號。即選兩只大小相同的燒杯，分別用玻璃鉛筆標上A、B。(步驟①)其次步：設置比照試驗。向A、B兩燒杯中分別加入等量的15%的鹽酸和清水，再分別向兩燒杯中加入等量的紅色月季花瓣。(步驟②③)第三步：視察并記錄試驗結果，留意要設置視察標準，即相同時間后視察花瓣、水的顏色改變。(步驟④)第四步：試驗結論。結合試驗原理，依據試驗現象，得出試驗結論。本試驗的現象應為清水中花瓣仍為紅色，水無色；鹽酸中花瓣褪色，溶液變紅。在分析鹽酸溶液中出現試驗結果的緣由時，可從鹽酸對細胞膜選擇透過性的影響角度進行分析。答案：(2)②在A、B兩只燒杯中分別加入等量的15%的鹽酸和清水(3)清水中花瓣仍為紅色，水無色；鹽酸中花瓣褪色，溶液變紅(4)在酸性環境中，細胞膜和液泡膜失去選擇透過性，液泡中的大分子色素進入鹽酸中一、選擇題1．心肌細胞和小腸絨毛上皮細胞在細胞膜上的不同主要體現在()A．磷脂的含量凹凸B．蛋白質的含量及種類不同C．糖類的含量及種類不同D．脂質的含量及種類不同解析：選B細胞具有多樣性，不同細胞的結構不同，導致功能存在差異。細胞膜的不同主要體現在蛋白質的種類和含量上。2．科學家揭示出電壓限制的鉀通道，這些通道是負責K＋進出細胞的看門蛋白質，它們在神經和肌肉細胞上的作用，與晶體管在計算機中的作用一樣。這一成果從另一側面證明白細胞膜具有()A．免疫功能B．識別功能C．限制物質進出細胞的功能D．進行細胞間信息溝通的功能解析：選C從題干信息可知，看門蛋白質的作用是負責K＋進出細胞。3．下列關于真核細胞細胞膜的敘述，正確的是()A．細胞膜的特定功能主要由膜蛋白確定B．構成膜的脂質主要是磷脂、脂肪和膽固醇C．不同功能的細胞，其細胞膜上蛋白質的種類和數量相同D．細胞膜作為系統的邊界，嚴格限制著物質的出入，細胞不須要的物質不能進入細胞內解析：選A生物膜的特定功能與膜蛋白有關；構成細胞膜的脂質有磷脂和少量的固醇，不含有脂肪；蛋白質在細胞膜行使功能時起重要作用，功能越困難的細胞膜上蛋白質種類和數量越多；細胞膜能限制物質進出細胞，但是這種功能是相對的，如細胞外的病菌等有時可以進入到細胞內，使細胞受到破壞。4．細胞之間通過信息溝通，保證細胞間功能的協調。關于細胞間信息溝通的敘述錯誤的是()A．B細胞與乙細胞上受體的化學本質都是糖蛋白B．圖2可以表示精子與卵細胞的識別C．若A細胞為胰島B細胞，則胰島素通過血液循環最終作用于機體的肝細胞、肌細胞等靶細胞D．細胞膜上的受體是細胞間進行信息溝通所必需的唯一結構解析：選D細胞膜上受體的本質是糖蛋白；圖2表示的是細胞的干脆接觸，精子和卵細胞的識別就屬于此種方式；胰島B細胞產生胰島素，通過血液循環到達肝臟和肌肉，靶細胞上的受體與胰島素作用，從而實現信息溝通；細胞間的信息傳遞途徑除圖示的兩種外，第三種途徑(如高等植物的細胞間通過胞間連絲進行信息溝通)不須要受體的作用。5．據最新探討發覺，內皮素在皮膚中分布不均是形成色斑的主要緣由。內皮素拮抗劑進入皮膚后，可以與黑色素細胞膜的受體結合，使內皮素失去作用，這為美容探討機構帶來了福音。上述材料體現了細胞膜的功能是()A．細胞膜中磷脂含量越高，功能越困難B．細胞膜作為系統的邊界，嚴格限制物質進出細胞C．細胞膜具有信息溝通的功能D．細胞膜的組成成分主要為磷脂和蛋白質解析：選C題干中的“內皮素拮抗劑”屬于信息分子，要與細胞膜表面上的受體結合后才能發揮作用，完成信息的傳遞。二、非選擇題6．下圖是細胞間的3種信息溝通方式，請依據圖回答問題：(1)圖A表示通過細胞分泌的化學物質，隨①________到達全身各處，與靶細胞表面的②________結合，將信息傳遞給靶細胞。(2)圖B表示通過相鄰兩細胞的________________，使信息從一個細胞傳遞給另一個細胞，圖中③表示__________________，請舉一個例子：______________________。(3)圖C表示相鄰兩植物細胞之間形成__________，攜帶信息的物質從一個細胞傳遞給另一個細胞，圖中④表示____________。(4)由以上分析可知：在多細胞生物體內，各個細胞之間都維持功能的協調，才能使生物體健康地生存。這種協調性的實現不僅依靠于物質和能量的交換，也有賴于________的溝通，這種溝通大多與__________________有關。解析：圖A中傳遞信息的物質是激素，激素通過血液循環到達靶器官或靶組織、靶細胞起調整作用；圖B體現了細胞識別，細胞膜上的糖蛋白起了作用；圖C是植物細胞的胞間連絲，是信息物質的通道。細胞間的信息溝通保證了細胞功能正常進行。答案：(1)血液受體(2)細胞膜接觸與膜結合的信號分子精子和卵細胞之間的識別和結合(3)通道胞間連絲(4)信息細胞膜的結構和功能7.eq\a\vs4\al([試驗探究])紅細胞懸液為不透亮的紅色液體，而紅細胞發生溶血(即紅細胞裂開)后，溶液會漸漸透亮，所以可通過紅細胞懸液澄清的速度推斷紅細胞溶血速度，進而依據紅細胞溶血速度來推斷物質進入紅細胞的速度。(1)試驗目的：設計試驗推斷葡萄糖和甘油進入紅細胞的速度。(2)試劑用具：稀釋的羊的紅細胞懸液、0.3mol·L－1的葡萄糖溶液、0.3mol·L－1的甘油溶液、試管、量筒、計時器、試管架、記號筆等。(3)試驗步驟：第一步：取2支試管，分別標記為A、B。其次步：分別量取_________________________________