第1节 细胞膜的结构与功能
科学工作者曾用绿色和红色荧光染料分别标记鼠和人的细胞膜上的蛋白质。当将两个细胞融合成一个细胞后，起初，一般膜发绿色荧光，另一般摸发红色荧光，在37℃下保温40分钟后，良种颜色的因光点均匀分布，这个实验会得出什么结论？学了本节内容你自然会知道啦！
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研习点1 细胞膜的分子结构（理解）
1）细胞膜的成分主要由脂类、蛋白质和糖类组成。
2）细胞膜的分子结构以磷脂双分子层为基本骨架，支持着许多蛋白质分子。
细胞膜上的蛋白质分子分为两类：一另是排布在磷脂双分子层的外侧，即镶在膜的表层；另一类蛋白质分子是嵌插在磷脂双分子层中或贯穿在整个磷脂双分子层中。
在细胞膜的外表有糖被，即细胞膜的糖与某些蛋白质结合形成糖蛋白，在生命活动中有重要功能，具有保护、润滑、细胞识别、细胞通讯等功能。
3）细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静
止不动的，而是能够作相对的运动。这种特点对于细胞完成各种生理功能是非常重要的。
【领悟·整合】
1、根据对细胞膜和细胞中其他各种膜的微量化学分析结果（下表）来看，膜主要含有脂类
和蛋白质两大类物质，蛋白质约占膜干重的20%～70%，脂类红占30%～80%。各种膜所含的蛋白质与脂类的比例同膜的功能有关，机能活动较旺盛的膜，其蛋白质含量较高，因为膜的功能主要是由蛋白质来承担的。此外，细胞膜上还含有约10%的碳水化合物，但是碳水化合
物都是和膜蛋白质或脂合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面。
各种膜的基本组成 成 分 髓鞘 (包在神经纤维外) 红细胞 细胞膜 蛋白质 总脂类 磷 脂 糖 脂 胆固醇 其他脂类
2、糖被具有保护和润滑作用，如消化道、呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护作用和润滑。
肝细胞 细胞膜 60 心 叶肌 线粒体 绿体 大肠杆菌 细 胞 片 膜 层 22 60 76 50 75 78 40 40 24 50 25 33 24 26 22 6 25 22 微量 0 微量 20 0 17 9 13 1 0 0 6 7 1 1 24 0
人的血型与糖蛋白有关，在人红细胞膜的凝集原就是糖蛋白，主要有两种：A凝集原和B凝集原，具有A凝集原的为A型血，具有B凝集原的为B型，同时有A、B两种凝集原的为AB型，没有凝集原的为O型。如果B型血的红细胞进入A型的血液中，A凝集原就会被A型血的血清中的凝集素识别而发生免疫反应，红细胞凝集成团，使血液循环出现障碍。
3、构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静止不动的，而是能够作相对的运动，细胞膜的结构始终处于动态的变化之中。其中的脂类分子可以自由移动，蛋白质分子也可能在磷脂双分子层中作横向移动。细胞膜的结构特点对于完成各种生理功能是非常重要的。细胞膜流动性的大小与温度存在着一定的联系，一般情况下，温度高流动性大，有利于生命活动的进行，但温度过高，膜的流动性过大，甚至破坏膜的结构，就不利于生命流动的正常进行；温度低，膜的流动性下降，粘度增加，附着在其上的酶等将会失去活性，膜运输的功能也将成为不可能。所以细胞膜的这种结构模式称为“流动镶嵌模型”。
【联想·发散】
1、磷酸分子中脂肪酸链的不饱和性与细胞膜流动性的关系。在磷脂分子中脂肪酸链上有双键存在时，在这个双键处有一个折弯，并在双键可发生旋转，使磷脂双分子层中的各脂肪酸难以组合在一起，因而对于脂双层的流动性是非常重要的。磷脂分子中短链的脂肪酸链有增进流动性的作用。在人体内，脂肪酸链中的不饱和双键是不能合成的，它只能来自于植物脂肪，如菜油、亚麻油等。所以在人的食物结构中，植物油是不能少的，也是人体所必需的。
2、胆固醇。胆固醇只存在于动物细胞中，细菌、蓝藻等原核生物和植物细胞中一般没有胆固醇。在动物细胞中，胆固醇占有较大的比例，特别是动物细胞中，几乎和磷脂分子一样多。胆固醇也是极性分子，具有防止磷脂中的脂肪酸链互相接触或结晶，因而可使的流动性不致在温度降低时而下降，保证膜流动性的稳定性。
3、细胞膜的两侧是不对称的。在膜内侧的蛋白质与外侧的蛋白质有很大的不同，膜上糖蛋白一般只分布在膜的外侧。
【迁移· 体验】
典例1：（2018上海卷）葡萄糖经小肠粘膜上皮进入毛细血管，需透过的磷脂分子层数是（ ）
A．4层
B．6层
C．8层
D．10层
研析：小肠粘膜上皮是由一层上皮细胞组成的，毛细血管也是由一层上皮细胞围成的，葡萄糖经小肠粘膜上皮进入毛细血管，实际穿过两层细胞，即四层细胞膜，共8层磷脂分子。本题用到初中知识，学生必需了解小肠上皮、毛细血管的结构，否则无从下手。由此可见，高考涉及的知识面是很广的，任何一个小常识、小知识都可作为命题的素材。 答案：C
典例2：细胞膜具有流动性，这种结构特点是指 （ ）
A．整个细胞膜具有流动性
B．细胞膜上磷脂是静止的，蛋白质具有流动性 C．细胞膜中磷脂和蛋白质都具有流动性
D．细胞膜上蛋白质是静止的，磷脂具有流动性
研析：结构与功能的统一贯穿于整个生物界。细胞膜的流动性的结构基础是细胞膜中的磷脂和蛋白质都具有流动性。解本题要明晰物质的物理特性和结构特性的关系，认识细胞膜的流动性不是细胞膜的物理特性而是其结构特性。 答案：C
研习点2 细胞膜的主要功能（理解）
1）细胞膜的生理功能很复杂，它与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫等都有密切的关系。
2）细胞膜的二种跨膜运输方式的联系与区别：
运输方跨膜运输的是否需要是否耗实 例 式 方向 载体 能量
自由扩高浓度→低不需要 散 浓度 不消耗 O2、CO2、甘油、乙醇、苯、水等 主动运低浓度→高需 要 输
浓度 消 耗 K+、Na+、葡萄糖、氨基酸等 3）细胞膜的功能特性——选择透过性。细胞膜能让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也或以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。细胞膜的选择透过性可以从两个方面理解：一是磷脂双分子层对某些物质的不透性；二是运输物质的载体具有专一性。
细胞是生物体内最基本的结构和功能单位，但细胞功能的完成必须由细胞各结构的配合才能进行，必须强调细胞是一个完整的整体。下图表示的是细胞在完成分泌活动时细胞各结构的配合情况。 细胞膜既是细胞与外界的一个分界线，也是控制内外物质交换的重要结构，它是一个选择透过性膜，其功能的实现依赖于细胞膜的流动性和其上的载体蛋白。
【归纳·整理】
1、自由扩散是指被吸收的物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运。这种运输过程不消耗新陈代谢过程中释放的能量。但从物理学的角度分析，物质的运输必定要消耗的能量的。自由扩散过程中分子运动的能量来自于膜两侧的浓度着中所蕴藏的势能。能够
最新高中生物-高一生物细胞膜的结构与功能1 精品
