鑑別動物細胞是否死亡常用臺盼藍染液。用它染色時，死細胞會被染成藍色，而活細胞不會著色。討論1.為什麼活細胞不能被染色，而死細胞能被染色？【答案】活細胞的細胞膜具有選擇透過性，染料臺盼藍是細胞不需要的物質，不易透過細胞膜，因此活細胞不被染色。死細胞的細胞膜失去控制物質出入細胞的功能，臺盼藍能透過細胞膜進入細胞，死細胞能被染成藍色。2.據此推測，細胞膜作為細胞的邊界，應該具有什麼功能？【答案】細胞膜作為細胞的邊界，具有控制物質進出細胞的功能。

02

練習與應用

一、概念檢測

1. 基於對細胞膜結構和功能的理解，判斷下列相關表述是否正確。

（1）構成細胞膜的磷脂分子具有流動性，而蛋白質是固定不動的。 ( × )

（2）細胞膜是細胞的一道屏障，只有細胞需要的物質才能進入，而對細胞有害的物質則不能進入。( × )

（3）向細胞內注射物質後，細胞膜上會留下一個空洞。( × )

2.細胞膜的特性和功能是由其結構決定的。下列相關敘述錯誤的是（B）

A. 細胞膜的脂質結構使溶於脂質的物質，容易透過細胞膜

B. 由於磷脂雙分子層內部是疏水的，因此水分子不能透過細胞膜

C. 細胞膜的蛋白質分子有物質運輸功能

D. 細胞的生長現象不支援細胞膜的靜態結構模型

二、拓展應用

1. 在解釋不容易理解的陌生事物時，人們常用類比的方法，將陌生的事物與熟悉的事物作比較。有人在解釋細胞膜時，把它與窗紗進行類比：窗紗能把昆蟲擋在外面，同時窗紗的小洞又能讓空氣進岀。你認為這種類比有什麼合理之處，有沒有不妥當的地方？

【提示】把細胞膜與窗紗進行類比,合理之處是說明細胞膜與窗紗一樣可以允許一些物質出入，阻擋其他物質出入。這樣的類比也有不妥之處。例如，窗紗是一種簡單的剛性的結構，功能較單純，細胞膜的結構和功能要複雜得多；細胞膜是活細胞的重要組成部分，活細胞的生命活動是一個主動的過程，而窗紗是沒有生命的，它只能是被動地在起作用。

2. 下圖是由磷脂分子構成的脂質體，它可以作為藥物的運載體，將其運送到特定的細胞 發揮作用。在脂質體中，能在水中結晶的藥物被包在雙分子層中，脂溶性的藥物被包在兩層磷脂分子之間。

（1）為什麼兩類藥物的包裹位置各不相同？

【答案】由雙層磷脂分子構成的脂質體，兩層磷脂分子之間的部分是疏水的，脂溶性藥物能被穩定地包裹在其中；脂質體的內部是水溶液的環境，能在水中結晶的藥物可穩定地包裹其中。

（2）請推測：脂質體到達細胞後，藥物將如何進入細胞內發揮作用？

【答案】由於脂質體是磷脂雙分子層構成的，到達細胞後可能會與細胞的細胞膜發生融合，也可能會被細胞以胞吞的方式進入細胞，從而使藥物在細胞內發揮作用。

03

1. 最初對細胞膜成分的認識，是透過對現象的推理分析，還是透過對膜成分的提取與檢測？

【答案】最初對細胞膜成分的認識，是透過對現象的推理分析得出的。

2.根據磷脂分子的特點解釋，為什麼磷脂在空氣一水介面上鋪展成單分子層？科學家是如何推匯出“脂質在細胞膜中必然排 列為連續的兩層”這一結論的？

【答案】因為磷脂分子的“頭部”親水，尾部疏水，所以在水-空氣的介面上磷脂分子是“頭部”向下與水面接觸，“尾部”則朝向空氣的一面。科學家因測得從紅細胞中提取的脂質，鋪成單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍，才得出膜中的脂質必然排列為連續的兩層這一結論。

3.磷脂分子在水中能自發地形成雙分子層，你如何解釋這一現象？由此，你能否就細胞膜是由磷脂雙分子層構成的原因作出分析？

【答案】由於磷脂分子有親水的“頭部”和疏水的“尾部”，在水溶液中，朝向水的是“頭部”，“尾部”受水的排斥。當磷脂分子的內外兩側均是水環境時，磷脂分子的“尾部”相對排列在內側，“頭部”則分別朝向兩側水的環境，形成磷脂雙分子層。細胞的內外環境都是水溶液，所以細胞膜磷脂分子的“頭部”向著膜的內外兩側而“尾部”相對排在內側，形成磷脂雙分子層。

4.如果將磷脂分子置於水-苯的混合溶劑中，磷脂分子將會如何分佈？

【答案】如果將磷脂分子置於水-苯的混合溶劑中，磷脂的“頭部”將與水接觸，“尾部”與苯接觸，磷脂分子分佈成單層。

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旁欄思考

既然膜內部分是疏水的，水分子為什麼能跨膜運輸呢？【答案】一是因為水分子極小，可以透過由於磷脂分子運動而產生的間隙；二是因為膜上存在水通道蛋白，水分子可以透過通道蛋白透過膜。