细胞膜——系统的边界知识点
电镜超薄切片技术显示的细胞质膜结构↑
一、怎样确定细胞膜的存在
科学家在用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前，是怎样确定细胞膜的存在的？
在电子显微镜诞生之前，科学家已经能够确定细胞膜的存在了。依据的实验事实主要有：①进入活细胞的物质要通过一道选择性的屏障，并不是所有的物质都能进入细胞；②用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能很快逸出细胞；③在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展；④用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；⑤如果细胞表面结构受损面过大，细胞会死亡。
二、制备细胞膜
1.制备细胞膜所选择的材料为什么是哺乳动物成熟的红细胞？
①无细胞核和众多的细胞器，能够制得较纯的细胞膜
②无细胞壁，细胞容易吸水涨破
注意：哺乳动物成熟的红细胞什么细胞器都没有，包括核糖体。
2.原理：细胞吸水涨破，除去细胞内容物，制得细胞膜
三、细胞膜的成分
1.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成
许多有关细胞膜化学组成的资料，都来自对哺乳动物红细胞膜的研究。研究发现，细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外，还有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总量的50%，蛋白质约占40%，糖类占2%~10%。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
2.关于组成成分：胆固醇
2.1 课本的这次修改是否有依据呢？
09年及以前的版本：胆固醇是构成细胞膜的重要成分。。。。。
现行的版本：
（2009福建高考理综4）.下列关于组成细胞化合物的叙述，不正确的是（ ）
A.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变
B.RNA与DNA的分子结构相似，由四种核苷酸组成，可以储存遗传信息
C.DNA分子碱基的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性
D.胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输
答案A，关于D选项，由于当时的课本还没有改，当时课本就是这样说的，当然D正确。但按现在的课本就不对了。
那么问题来了，课本的这次修改是否有依据呢？
组成细胞膜的脂类除磷脂外，还含有固醇等其他脂类，但其中以磷脂为主，约占膜脂总量的55%～75%不等，是构成细胞膜的基本支架，几乎细胞所含的全部磷脂都集中在包括细胞膜在内的生物膜中。生物种类不同，细胞膜中所含的各种主要类别的脂类及比例也不尽相同，具有种族特异性。例如，在动物细胞膜中经常能找到的磷脂是卵磷脂和脑磷脂，还含有固醇如胆固醇等；而植物细胞膜胆固醇的含量却很少或没有。植物细胞很少含胆固醇，但含有其他固醇，称植物固醇。（生物化学）
2.2 胆固醇只存在于真核细胞膜上吗？
例1：某科学家将一种细胞，分离其质膜进行化学分析，得到糖脂、磷脂、胆固醇，由此可判定该细胞是( )
A.蓝藻细胞 B.植物细胞 C.动物细胞 D.大肠杆菌
解析：胆固醇和中性脂质存在于真核细胞膜上，其含量一般不超过膜脂的1/3。胆固醇在调节膜的流动性，增加膜的稳定性以及降低水溶性物质的通透性等都起着重要作用。细菌质膜中不含有胆固醇成分，但某些细菌的膜脂中含有甘油脂等中性脂质。（细胞生物学）
所以排除AD。
生物种类不同，细胞膜中所含的各种主要类别的脂类及比例也不尽相同，具有种族特异性。例如，在动物细胞膜中经常能找到的磷脂是卵磷脂和脑磷脂，还含有固醇如胆固醇等；而植物细胞膜胆固醇的含量却很少或没有。植物细胞很少含胆固醇，但含有其他固醇，称植物固醇。（生物化学）
所以排除B，选C。
三、关于组成成分：糖类
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外，还有少量的糖类。糖类常与蛋白质结合形成糖蛋白，叫做糖被。与脂质分子结合成的糖脂。
糖蛋白的功能有：①保护和润滑作用（消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有）；②识别作用；③提高细胞之间的黏着性。（P126：癌细胞的表面发生了变化。由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。）
正是由于糖蛋白具有识别作用，所以糖只存在于细胞膜的外层，可以根据糖蛋白的位置判断细胞的内外。（见下面题目1）
常常考的一个题是细胞膜的功能和糖蛋白的功能的混乱。（见下面题目2）
3.关于癌细胞
癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关。细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变，有的产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。即增加了两种物质（甲胎蛋白(AFP)和癌胚抗原(CEA)）一种物质（糖蛋白）减少了。
四、细胞膜的功能
细胞质膜 （plasma membrane ）：细胞与其外部环境之间的生物膜，构成细胞的界膜和选择性渗透屏障。质膜在物质运输、能量转换和信息传递过程中起着重要作用。总结起来有以下三点：
1.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。
2.控制物质进出细胞----有选择地允许物质出入细胞。注意控制作用的相对性。
3.进行细胞间的信息交流。
（1）通过化学物质交流：如，激素的作用。
（2）通过细胞膜相互接触交流：如，精子和卵子之间的识别与结合。
（3）通过通道交流：如，植物细胞的胞间连丝。
图片：http://www.foodmate.net/
五、植物细胞的细胞壁
细胞壁↑
主要成分：纤维素和果胶
主要功能：支持和保护
植物、真菌、藻类和原核细胞的细胞外基质形成不同类型的细胞壁。植物细胞坚韧的细胞壁赋予细胞强度，保护细胞免受机械损伤以及病原体感染。此外，细胞壁还具有渗透屏障作用。
植物细胞壁也是由细胞分泌的，主要成分是多糖，包括纤维素、半纤维素和果胶质、伸展蛋白、木质素等。
练习：
1.下图表示细胞膜的亚显微结构模式图，请据图回答下面的问题。
细胞膜的外侧是________(M、N)侧，判断的依据是___________。
2.细胞膜上的糖蛋白具有识别作用,体现了细胞膜的___________________功能。
答案：
1.M,M侧有多糖与蛋白质形成的糖蛋白，糖蛋白位于细胞膜外侧
2.进行细胞间信息交流
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