第3章 细胞的基本组成
第1节 细胞膜——系统的边界
【高考新动向】
细胞膜的结构和功能
【考纲全景透析】
一、细胞膜的制备
1、实验材料
（1）选材：人或其他哺乳动物成熟的红细胞。
（2）原因：哺乳动物成熟红细胞无核膜和众多的细胞器膜，容易制取纯净的细胞膜；没有细胞壁，细胞容易吸水涨破。
2、实验原理
利用渗透作用，使红细胞吸水涨破，除去细胞内的其他物质，制得细胞膜。
二、细胞膜的成分和功能
1、细胞膜的成分
磷脂（主要）
脂质（约50%） 胆固醇（动物细胞具有）
成分 蛋白质（约40%）：与细胞膜功能密切相关
糖类（约2%—10%）
主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。
2、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：①需要的营养物质进入。
②抗体、激素等分泌物的排出。[高考资源网 ]
③细胞废物的排出。
（3）进行细胞间信息交流：①通过化学物质传递信息
②通过细胞膜直接接触传递信息
③通过细胞通道传递信息
三、生物膜系统
1、组成
由细胞膜、核膜以及细胞期膜共同组成的膜系统。
2、关系
生物膜在结构和功能上是紧密联系的统一整体。
3、功能
（1）细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。
（2）生物膜广阔的膜面积为多种酶提供附着位点，有利于许多化学反应的进行。
（3）生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内能同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证细胞生命活动高校、有序的进行
注意：植物的细胞壁，化学成分主要是纤维素和果胶，对植物细胞有支持和保护的作用。
【热点难点全析】
一、生物膜系统的结构和功能
1.各种生物膜在结构上的联系
不同生物膜之间能相互转变，反映了不同生物膜的成分、结构具有相似性。
2.细胞膜的成分
成分
含量
在细胞膜中的作用
脂质 [ ]
磷脂
约50%[高考资源网 ]
其中磷脂构成细胞膜的基本支架
胆固醇
蛋白质
约40%
（1）载体蛋白、受体蛋白等在物质运输、信息交流中具有重要作用
（2）功能越复杂的膜中，蛋白质种类和含量越多
糖类
约2%-10%
与细胞膜上部分蛋白质和脂质结合形成糖蛋白、糖脂，与细胞识别等作用有关
3.生物膜系统的功能
（1）细胞膜的功能
（2）其他膜的功能:附着酶，是许多生化反应的重要场所
分割作用，把细胞分隔成一个个小区室，使细胞的结构和功能区域化，保证细胞中各种反应互不干扰，有序高校进行。
【例】下图表示各种膜的组成成分含量，该图不能说明的是( )
A．构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质
B．膜中的脂质和蛋白质含量的变化与膜的功能有关
C．膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越少
D．膜的功能越复杂，所含糖类的种类和数量越多
【解】选D。由图可知，构成髓鞘、人红细胞膜、小鼠肝细胞膜和变形虫细胞膜的成分中，脂质和蛋白质的含量都远远高于糖类，说明构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，故A正确。
二、“体验制备细胞膜的方法”的实验分析
1、选取哺乳动物成熟红细胞做实验材料的原因
（1）动物细胞无细胞壁，吸水易涨破。
（2）无核膜和各种细胞器膜，易制的纯净的细胞器膜。
（3）红细胞单个存在，便于制成悬浮液，且材料易得。
2、原理：利用渗透作用，使红细胞吸水涨破，除去细胞内其他杂质，制的细胞膜。
3、实验步骤：
选材：猪(或牛、羊等)的新鲜的红细胞稀释液
↓
制作装片：用滴管吸取少量红细胞稀释液，滴一滴在载玻片上，盖上盖玻片
↓
观察：用显微镜观察红细胞形态(由低倍→高倍)
↓
滴蒸馏水：在盖玻片的一侧滴，在另一侧用吸水纸吸引
↓
观察：持续观察细胞的变化
↓
结果：凹陷消失，细胞体积增大，细胞破裂，内容物流出，获得细胞膜
【高考零距离】
1.(2012·广东高考)有关生物膜结构与功能的叙述,正确的是( )
A.膜载体蛋白的合成不需要ATP
B.葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白
C.线粒体外膜与内膜的主要功能不同
D.变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同
【解析】任何蛋白质的合成都需要消耗ATP;葡萄糖的跨膜运输方式为主动运输或协助扩散,都需要载体蛋白的参与;组成线粒体外膜和内膜的蛋白质种类和数量不同,主要功能也不同;几乎所有的生物膜的基本组成成分都是蛋白质和磷脂。
【答案】C
2.(2011·海南高考)关于动物细胞膜的叙述，错误的是 （）
A．细胞膜含有糖脂和糖蛋白
B．细胞融合与细胞膜的流动性有关
C．ATP为CO2分子通过细胞膜提供能量
D．细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的
【解析】A项,细胞膜的成分有蛋白质、糖链、磷脂分子，糖链与蛋白质构成糖蛋白，与脂质构成糖脂;B项,细胞融合体现细胞膜的流动性，除此还有吞噬细胞的吞噬作用、蛋白质的分泌等;C项,CO2跨膜方式为自由扩散，不需要消耗能量;D项,依据细胞膜的流动镶嵌模型，细胞膜上的分子是运动的。
【答案】C
3.（2011·广东高考）以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是()
A.洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂
B.猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少
C.血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测
D.在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢
【解析】A项，红细胞的细胞液渗透压与生理盐水渗透压相等，用生理盐水可防止红细胞破裂；B项，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核与众多的细胞器，提纯时杂蛋白较少；C项，血红蛋白是有色蛋白，因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液；D项，凝胶色谱法分离蛋白质的原理，相对分子质量越大的通过凝胶色谱柱的速度越快。
【答案】D
4.（2010·全国1高考）下列过程中,不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是
A.植物体胞杂交中原生质体融合 B.mRNA与游离核糖体的结合
C.胰岛B细胞分泌胰岛素 D.吞噬细胞对抗原的摄取
【解析】本题主要考查细胞膜的结构特点—具有一定的流动性，考查学生的理解能力。植物体细胞杂交中原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性，胰岛B细胞分泌胰岛素的过程属于外排作用，吞噬细胞对抗原的摄取属于内吞作用，内吞和外排作用均与细胞膜的流动性有直接的关系；而mRNA与游离核糖体的结合与细胞膜的流动性无关。
【答案】B
5.(2010·安徽高考)下列关于生物膜结构和功能的叙述，正确的是( )
A．肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体
B．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构
C．线粒体内膜上只分布着合成ATP的酶
D．核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出
【解析】本题考查有关生物膜的相关知识。磷脂双分子层是生物膜的基本骨架，蛋白质分子与细胞的功能密切相关，如一些物质的跨膜运输、细胞间的信息交流等。葡萄糖进入人和哺乳动物成熟的红细胞是协助扩散，进入其他细胞是主动运输，但都必须有载体的协助，所以A项正确；有的信息交流的受体在细胞内部，故B项错误；线粒体内膜上分布着合成ATP的酶，也有合成H2O的酶等，故C项错误；核孔可以让蛋白质和RNA进出，但不是自由进出，而是主动选择，故D项错误。
【答案】A
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