第一节细胞膜——系统的边界1.细胞膜的成分细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,此外,还有少量糖类。
其中,脂质占细胞膜总量的50%,蛋白质占40%.糖类占2%-10%。
各种膜所含的蛋白质与脂质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2~10%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。
根据对细胞膜和细胞中其他各种膜的微量化学分析结果各种膜的基本组成膜脂主要是磷脂和胆固醇。
磷脂约占总脂质的55%~75%,主要有卵磷脂和脑磷脂。
各种脊椎动物细胞的胆固醇与磷脂的比值不同。
细菌和植物细胞的细胞膜没有胆固醇。
胆固醇有降低液晶态脂双层的通透性和脂分子运动性作用,而且可以增强动物细胞膜的韧性。
从细胞膜的组成成分看,脂质(主要是磷脂)含量最多,由它构成了细胞膜的骨架。
但细胞膜的功能主要由其上的蛋白质行使,所以,结构和功能不同的细胞的细胞膜上的蛋白质的种类和数量也不同。
如正常细胞癌变后,细胞膜上产生了甲胎蛋白和癌胚抗原等物质,以此可以作为细胞是否癌变的指标之一。
【注意】组成细胞膜的脂质主要是磷脂,组成其他生物膜的脂质除了磷脂外还有胆固醇。
细胞既是生物体结构的基本单位.也是生物体代谢和遗传的基本单位【例1】细胞膜上一般不含()A.胆固醇B.磷脂C.糖蛋白D.血红蛋白解析:细胞膜主要由脂质(磷脂最丰富)、蛋白质和少量的糖,胆固醇也是构成细胞膜的重要成分,血红蛋白是红细胞的重要成分。
因此选D。
答案:D【例2】从细胞膜上提取了某种成分,用非酶法处理后,加如双缩脲试剂出现紫色;若加入斐林或班氏并加热,出现砖红色。
该成分是A、糖脂B、磷脂C、糖蛋白D、脂蛋白解析:本题考查了细胞膜的成分,化合物的鉴定及呈现的颜色反应。
做题时要找出题干文字中的关键信息,并结合课本基础知识来选择答案,其中“细胞膜的某种成分”及呈现的颜色反应是本题最有用的信息。
相关的基础知识包括:蛋白质与双缩脲试剂呈现紫色反应,还原性糖与斐林试剂在加热情况下出现砖红色;细胞膜有蛋白质、脂质、糖类组成;细胞膜上的糖以糖蛋白和糖脂的形式存在。
答案:C【例3】体验制备细胞膜的方法实验中,材料选用哺乳动物的红细胞,关键原因是红细胞()A. 是动物细胞B. 有细胞核C. 有各种细胞器D. 无细胞核及各种细胞器解析:本实验之所以选择哺乳动物的红细胞作为实验材料,原因就是哺乳动物成熟的红细胞无细胞核及各种细胞器,这样,红细胞吸水涨破后剩余的是纯净的细胞膜,避免了核膜及各种细胞器膜的干扰。
答案:D【例4】甘油、脂肪酸等脂质类分子在通过细胞膜时比较快,而同样大小的亲水性分子通过细胞膜较慢或不能通过,原因是细胞膜的成分中含有大量的()A. 磷脂B. 蛋白质C. 糖类D. 精蛋白解析:甘油、脂肪酸等脂质类分子是亲脂性的,根据相似相溶原理很容易溶解于有机溶剂(脂质溶剂)中,而细胞膜的成分中主要是脂质(磷脂)和蛋白质,因此,甘油和脂肪酸等分子易与磷脂溶解在一起,从而通过细胞膜,而亲水性的物质不能溶于有机溶剂,分子直径又较大,不能直接扩散通过细胞膜,故应从细胞膜的主要成分上考虑。
答案:A1. 细胞作为一个基本的生命系统,它的边界是()A. 细胞壁B. 细胞膜C. 显微镜下看到的最外层D. 肉眼所见的边界答案:B2. 组成细胞膜的主要成分是()A. 磷脂、蛋白质、核酸B. 磷脂、蛋白质、无机盐C. 磷脂、蛋白质D. 磷脂、蛋白质、糖类答案:D3. 组成细胞膜的脂质中含量最多的是()A. 脂肪B. 磷脂C. 胆固醇D. 固醇答案:B4. 植物细胞的最外一层结构是()A. 细胞膜B. 细胞壁C. 细胞质D. 细胞核答案:B5. 构成细胞膜所必需的一组元素是()A. C H OB. C H O PC. C H PD. C H O N P答案:D6. 研究细胞膜成分的最好材料是()A. 菠菜叶肉细胞B. 洋葱根尖细胞C. 细菌细胞D. 哺乳动物红细胞答案:D7. 获取细胞膜的方法中,最好的是()A. 新鲜青菜叶置于清水中B. 人的红细胞置于浓盐水中C. 猪血细胞置于清水中D. 用盐腌制新鲜萝卜答案:C2.细胞膜的功能(1)细胞与外界环境隔开细胞膜是生命系统的边界,它使细胞与外界隔开,保障了细胞内部环境的相对稳定。
假若没有它的存在,生命物质与外界环境之间通过扩散而达到平衡,细胞就不复存在了。
(2)控制物质进出细胞既然细胞膜是生命系统的边界。
物质进出细胞必须经过它。
为了保证生命活动的顺利进行.细胞需要的营养物质和氧气等能顺利进人,其他物质则不能进入。
细胞产生的代谢废物(如CO2)、分泌物(如抗体、激素)等及时排出,而细胞内的酶、DNA等不能流失到细胞外。
【注意】细胞膜的控制作用是相对的,正常情况下环境中有害的物质有可能进人细胞内;有些病毒、病菌也能侵入细胞,使生物患病。
(3)进行细胞间的信息交流①细胞分泌的化学物质,随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。
②相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。
③相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。
【例1】细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。
下列相关叙述不正确...的是A. 细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用B. 细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性C. 细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异D. 载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质解析:本题考查了细胞膜的结构和功能特点。
细胞膜上的糖被具有识别功能;细胞膜具有选择透过性,对进出细胞膜的物质具有选择性;载体蛋白是跨膜蛋白而不是镶在细胞膜内外表面。
答案:D【例2】水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色,可应用于细胞死活的鉴别。
细胞浸泡于一定浓度的PI中,仅有死亡细胞的核会被着色。
利用PI鉴别细胞的基本原理是()A、死细胞与活细胞的核酸结构不同B、死细胞与活细胞的核酸含量不同C、活细胞能分解染色剂PID、活细胞的细胞膜能阻止PI的进入解析:细胞膜的功能之一就是能控制物质进出细胞。
此题中用PI鉴别细胞就利用了细胞膜的此功能。
细胞膜像海关或边防检查站,对进出细胞的物质进行严格的“检查”。
细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞;细胞不需要的,或者对细胞有害的物质不容易进入细胞。
可以用此特性鉴别细胞的死活。
本题中PI是正常情况下细胞不需要的,只要细胞是活细胞就不会进入。
答案:D1. 下列不是细胞膜作用的是()A. 精子和卵细胞之间的识别和结合B. 控制物质进出细胞C. 维持细胞内环境的稳定D. 提高细胞新陈代谢的速率答案:D2. 下列哪一项不属于细胞膜的功能()A. 靶细胞上的受体物质接受激素,完成信息交流B. 把细胞产生的代谢废物排出细胞C. 白细胞完成对侵入人体病菌的吞噬D. 控制生命活动的进行答案:D3. 在细胞行使功能时起重要作用的是()A. 蛋白质B. 脂质C. 糖类D. 核酸答案:A4.下列有关细胞膜功能的叙述中,错误的是()。
A.将细胞与环境分隔开B.控制物质进出细胞C.进行细胞间的信息交流D.可合成能源物质答案:D5.下图表示细胞膜的亚显微结构,其中a和b为物质的两种运输方式,下列对细胞膜结构和功能的叙述错误的是A.如图示为肝细胞膜,则尿素的运输方向是Ⅱ→ⅠB.细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与①有密切的关系C.适当提高温度将加快②和③的流动速度D.b过程不需要ATP,a过程未体现膜的选择透过性这一生理特性答案:D3.怎样理解细胞膜的流动性和细胞膜是一种选择透过性膜(1)构成细胞摸的磷脂分子和蛋白质分子都可以运动,形成了细胞膜的流动性。
磷脂分子的运动只限于单分子层内,很难从本分子层运动到另一分子层,由于膜内磷脂分子的运动,使膜内的蛋白质分子产生了运动。
温度升高.细胞膜的运动速度加快。
(2)细胞膜是一种选择透过性膜,只有活细胞具有这种特性。
细胞膜选择透过性表现在如下几点:除水以外.只有被细胞选择的离子和小分子才能通过;大分子物质除特殊情况以外,不能通过细胞膜。
细胞膜的选择透过性是生命活动的一种体现,是判断细胞死活的标准之一。
【注意】细胞膜的流动性是细胞膜的选择透过性的结构基础。
【例1】无论苋菜用清水怎么洗,清水也不见红色物质,但若放进沸水中一烫,水立刻变为红色。
这个现象是因为()A.在清水中没有物质出入 B.在清水中细胞膜没有选择透过性C.沸水中色素分解成小分子物质 D.沸水使生物膜失去选择透过性解析:生物膜的生理功能是选择透过性,色素是大分子物质,活的细胞的生物膜不能透过。
高温沸水能把细胞杀死,使生物膜失去选择透过性。
对这些概念理解不全面,导致错选C。
生物膜具有选择透过性,只有细胞是活的,才具有此特性。
通常情况下,色素等物质是大分子,是不能通过活细胞的生物膜的,所以在清水中,红色素是不会出来的。
若放入沸水中,高温杀死的细胞,生物膜不具有选择透过性,细胞里面的色素物质就可以不受限制的出来了,故使水变成红色。
答案:D【例2】下列有关生物膜的叙述,正确的是A、大鼠脾细胞与兔造血干细胞的细胞膜能够发生融合B、用蛋白酶处理生物膜可改变其组成,不改变其通透性C、在生长激素的合成和分泌过程中,生物膜只发生结构上的联系D、兴奋在神经纤维上传导和在神经元间传递时,生物膜发生的变化是相同的解析:考查生物膜的有关知识。
生物膜的成分主要是由脂质、蛋白质。
蛋白质起载体作用及识别作用,能控制物质的进出。
若用蛋白酶处理,生物膜上的蛋白质会被分解,生物膜将丧失其控制物质进出的功能。
生长激素是一种分泌蛋白,在合成和分泌的过程中,内质网、高尔基体和细胞膜在结构和功能上紧密联系,体现了细胞内各种结构之间的协调配合。
兴奋在神经纤维上传导是通过膜电位的变化来实现的,在神经元之间传递是通过突触前膜释放神经递质作用于突触后膜,从而引起突触后神经元的兴奋或抑制来实现的。
不同动物细胞的细胞膜可以发生融合,原理是细胞膜具有流动性。
答案:A1. 在处理污水时,人们设计出一种膜结构,有选择地将有毒重金属离子挡在膜的一侧,以降低有毒重金属离子对水的污染,这是试图模拟生物膜的()A. 选择性功能B. 选择透过性功能C. 流动性功能D. 主动运输功能答案:B2. 甜菜块根细胞的液泡中有花青素,使块根为红色。
将块根切成小块放在蒸馏水中,水无明显变化。
但用盐酸处理这些块根后则能使水变红。
因为()A. 花青素不溶于水而溶于盐酸B. 盐酸破坏了原生质层的选择透过性C. 盐酸破坏了细胞膜的选择透过性D. 细胞壁被解离答案:C。