第2章 第2节 第1课时 细胞质膜将细胞与外界环境分开(课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（苏教版2019）

第二节 细胞——生命活动的基本单位 第1课时 细胞质膜将细胞与外界环境分开 学习目标 1.概述细胞质膜的成分和结构。 2.简述细胞质膜的功能。 CONTENTS 目录 1 2 4 知识点(一)　细胞质膜的成分和结构 知识点(二)　细胞质膜的功能 课时跟踪检测 3 课堂小结与随堂训练 NO.1 知识点(一)　细胞质膜的成分和结构 教材知识梳理 1．细胞质膜的探索历程 人物 实验依据 结论或假说 欧文顿 采用500多种化学物质，做了上万次实验 细胞质膜是由_____构成的 戈特和 格伦德尔 用丙酮提取红细胞质膜，脂质在水面上铺成单分子层，其面积大约是红细胞表面积的2倍 脂质呈__________排布 脂质 双分子层 丹尼利 和戴维森 发现细胞质膜的表面张力比“油—水”界面的张力低得多 细胞质膜中应含有蛋白质成分 罗伯特森 通过电子显微镜观察，发现细胞质膜显示“暗—明—暗”三条带 细胞质膜为脂质双分子层的“单位膜模型” 续表 2．细胞质膜的成分 细胞质膜主要由脂质和________组成。其中，脂质约占细胞质膜总重量的50%，________约占40%。在组成细胞质膜的脂质中，含量最高的是______。 蛋白质 蛋白质 磷脂 3．细胞质膜的结构 (1)1970年，人、鼠细胞融合实验 ①先用红色、绿色荧光素分别标记人和鼠的抗体，再将被标记的抗体分别和人、鼠细胞质膜上相应的抗原结合，使人细胞呈红色，鼠细胞呈绿色。 ②实验示意图 红色 绿色 红色 绿色 均匀分布在细胞膜上 一定的流动性 (2)流动镶嵌模型的基本内容 续表 (3)细胞质膜的结构特点：_____________________。 具有一定的流动性 微提醒：(1)细胞质膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂和胆固醇。 (2)糖脂和糖蛋白分布于细胞质膜的表面。 (3)脂质和蛋白质分子并不是均匀分布的，而是呈不对称性分布。 核心要点点拨 1．图解磷脂分子及其分布状况 (1)磷脂分子的结构如下图 (2)细胞内外均为水环境，磷脂分子分布如下图1；磷脂分子置于水—苯混合溶剂中分布如下图2 2．归纳细胞质膜的成分及作用 成分 所占比例 在细胞质膜构成中的作用 脂质 约50% 其中磷脂是构成细胞质膜的重要成分，另外还有少量糖脂、胆固醇 蛋白质 约40% 细胞质膜的功能主要由其上的蛋白质来行使，功能越复杂的膜，其蛋白质的种类和数量越多 糖类 约2%～10% 与膜蛋白或膜脂结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞质膜的外表面，与细胞的信息交流有关 3.细胞质膜的结构特点 (1)镶嵌性：膜的基本结构是由磷脂双分子层及镶嵌在其上的蛋白质构成的。 (2)不对称性：膜两侧的分子性质和结构不相同，如糖蛋白或糖脂分布在细胞质膜外侧。 (3)流动性：组成细胞质膜的各种成分都是运动的，而不单纯是磷脂双分子层是运动的。 (4)影响细胞质膜流动性的因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增大；但当温度超出一定范围，会导致膜被破坏。 [典例]　[多选]下图为人体细胞质膜亚显微结构模式图，其中①～④表示相关物质。相关叙述正确的是(　 ) 经典考题探究 A．①是磷脂，不能运动 B．细胞质膜主要含有C、H、O、N、P五种元素 C．②是蛋白质，具有一定的运动性 D．④是糖蛋白，位于细胞质膜的外侧 √ √ √ [解析]　①表示磷脂，能运动，A错误；细胞质膜主要成分有磷脂和蛋白质，组成磷脂的元素为C、H、O、N、P，组成蛋白质的主要元素为C、H、O、N，故细胞质膜主要含有C、H、O、N、P五种元素，B正确；②是蛋白质，具有一定的运动性，C正确；④表示糖蛋白，位于细胞质膜的外侧，D正确。 [方法规律] 巧判细胞质膜的内侧与外侧 (1)依据：细胞质膜中的糖类与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂，糖蛋白或糖脂分布于细胞质膜外侧。 (2)方法：有糖蛋白或糖脂的一侧为细胞质膜的外侧，另一侧为细胞质膜的内侧。 (一)澄清概念 1．判断下列叙述的正误 (1)动物细胞的系统边界是细胞质膜，植物细胞的系统边界是细胞壁( ) (2)细胞质膜的基本支架是磷脂双分子层( ) (3)脂质和蛋白质是组成细胞质膜的主要物质( ) 层级训练评价 × √ √ (4)细胞质膜上的蛋白质均匀分布于磷脂双分子层的内侧和外侧( ) (5)构成细胞质膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质固定不动( ) (6)糖链绝大多数位于细胞质膜的外侧( ) × × √ (二)落实知能 2．(2024·扬州质检)细胞质膜常常被脂质溶剂和蛋白酶处理后溶解，由此可以推断细胞质膜的化学成分主要是以下四项中的(　 ) ①核酸　②蛋白质　③多糖　④脂质 A．①③ B．②③ C．①② D．②④ √ 3．对生物膜结构的探索经历了漫长的历程，下列叙述错误的是(　 ) A．罗伯特森根据暗—明—暗的电镜照片，提出细胞质膜是由脂质—蛋白质—脂质三层构成 B．欧文顿对植物细胞的通透性进行上万次实验，最终推测膜上含有脂质 C．在观察和实验证据的基础上，科学家提出了细胞质膜的流动镶嵌模型 D．戈特和格伦德尔用丙酮提取红细胞质膜，结果脂质在水面上铺成单分子层是红细胞表面积的2倍 √ 解析：罗伯特森在电镜下看到了细胞质膜清晰的暗—明—暗的三层结构，由此提出细胞质膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，A错误；欧文顿证明了膜是由脂质组成的，B正确；在新的观察和实验证据的基础上，科学家提出了流动镶嵌模型，并为大多数人所接受，C正确；戈特和格伦德尔用丙酮提取红细胞质膜，结果脂质在水面上铺成单分子层是红细胞表面积的2倍，D正确。 4．(2023·河北高考，改编)下列关于细胞质膜的叙述，错误的是(　 ) A．细胞质膜的成分和结构与其功能相适应 B．细胞质膜表面的糖被可以控制物质进出细胞 C．功能越复杂的细胞质膜，蛋白质的种类和数量越多 D．磷脂分子疏水端使水溶性分子不易通过，具有一定的屏障作用 √ 解析：细胞质膜的主要成分为蛋白质和磷脂，磷脂分子和大多数蛋白质具有流动性，细胞质膜的功能主要由蛋白质承担，功能越复杂的细胞质膜，蛋白质的种类和数量越多，A、C正确；细胞质膜表面的糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切联系，不能控制物质进出细胞，B错误；磷脂分子的尾部具有疏水性，使水溶性分子不易通过，具有一定的屏障作用，D正确。 (三)迁移应用 5．如图所示为细胞质膜亚显微结构模式图，请据图回答下列问题。 (1)图中[B]________的基本组成单位是________。构成细胞质膜基本支架的结构是[　　]____________。 (2)细胞质膜的结构特点是具有________，这是因为___________________。 (3)细胞质膜的外侧是________(填“M”或“N”)侧，判断的依据是__________________________________________。 (4)细胞质膜的这种结构模型被称为__________________________。 答案：(1)蛋白质　氨基酸　D磷脂双分子层　(2)一定的流动性　组成细胞质膜的磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的　(3)M　M侧有糖链与蛋白质结合形成的糖蛋白，糖蛋白位于细胞质膜外侧　(4)流动镶嵌模型 6．如图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，水溶性药物被包在双分子层中，脂溶性药物被包在两层磷脂分子之间。 (1)为什么两类药物的包裹位置各不相同？ 提示：由两层磷脂分子构成的脂质体，两层磷脂分子之间是由疏水的尾部构成，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中，而脂质体的内部是由亲水的头部构成，水溶性药物可被稳定地包裹在其中。 (2)请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？ 提示：由于脂质体是由磷脂双分子层构成的，到达细胞后会与细胞质膜发生融合，将药物送入细胞后在细胞内发挥作用。 NO.2 知识点(二)　细胞质膜的功能 教材知识梳理 一、细胞质膜的功能 1．控制细胞与周围环境的物质交换 营养物质 抗体 废物 核酸 2．进行细胞间的信息交流 (1)发挥作用分子：细胞质膜表面的________和______。 (2)作用机理：细胞质膜上的受体大多是__________，它们能识别__________ (能与受体结合并传递信息的分子)并与之结合，实现__________和__________的功能。 糖蛋白 糖脂 糖蛋白 信号分子 细胞识别 信息传递 (3)作用方式 ①相邻细胞之间的细胞质膜________，信息传递可通过________与受体的结合而完成。 ②相距较远的细胞，_________的传递需借助于_____。 相互接触 信号分子 信号分子 体液 ③在某些植物中，相邻细胞之间可通过__________传递信息。胞间连丝贯穿_______沟通相邻的细胞，是细胞间_________与________的重要通道。 3．细胞的边界：将细胞与周围环境分隔开，维持细胞内部环境的相对稳定。 胞间连丝 细胞壁 物质运输 信息传递 二、植物细胞壁 成分 植物细胞壁的成分主要是多糖(如_______、_____) 作用 ________________、保护细胞内部结构等 维持细胞形态 纤维素 果胶 1．分析细胞质膜控制细胞与周围环境进行物质交换的特点 细胞质膜控制物质进出细胞具有普遍性和相对性，如图所示： 核心要点点拨 (1)普遍性：细胞需要的营养物质可进入细胞；抗体、激素等物质在细胞内合成后，可分泌到细胞外；细胞产生的废物可排出细胞外。 (2)相对性：对细胞有害的物质有可能进入细胞，如有些病毒、病菌有可能侵入细胞，使生物体患病。 说明：对细胞有害的物质不是“不能”进入细胞，而是“不易”进入细胞。 2．列表比较细胞质膜的结构特点与功能特性 项目 内容 原因 实例 影响因素 结构 特点 一定的流动性 构成细胞质膜的磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的 变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐 温度(在一定范围内，温度越高，细胞质膜的流动性越大) 功能特性 选择透过性 植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K＋的吸收和Na＋的排出 (1)内因：细胞质膜上蛋白质的种类和数量； (2)外因：温度、pH、O2等影响呼吸作用的因素 二者关系 续表 3．建模理解细胞间信息交流的三种方式 (1)一些细胞，如内分泌细胞分泌的一些物质(如激素)，通过血液的传递运送到作用部位的细胞(靶细胞)，被靶细胞的细胞质膜上受体(成分大多为糖蛋白)识别，引起靶细胞的生理反应(图示如下)。 (2)相邻两个细胞的细胞质膜直接接触，通过糖蛋白识别，将信息从一个细胞传递给另一个细胞(图示如下)。 (3)植物细胞间的识别主要是通过植物细胞间的胞间连丝来实现的(图示如下)。 4．列表比较不同类型细胞的细胞壁成分 细胞类型 细胞壁成分 植物细胞 主要成分是多糖(如纤维素、果胶) 细菌细胞 主要成分有肽聚糖、磷壁酸、脂质和蛋白质 真菌细胞 主要成分是多糖，还有少量蛋白质和脂质。不同的真菌，其细胞壁所含多糖的种类不同，如低等真菌细胞壁成分以纤维素为主，酵母菌以葡聚糖为主，高等陆生真菌以几丁质为主。即使同一真菌，在不同生长阶段，细胞壁的成分也有所不同 经典考题探究 [典例]　作为系统的边界，细胞质膜在细胞的生命活动中有多种功能。有关如图模型的说法错误的是(　 ) A．图示信息主要体现了细胞质膜能进行细胞间信息交流的功能 B．甲细胞分泌a物质与细胞质膜控制物质进出功能有关 C．乙细胞上识别a物质的受体b可以识别所有的信号分子 D．b物质的主要成分是蛋白质 √ [解析]　图示所示的是细胞间进行信息交流的一种方式；甲细胞分泌物质a也是细胞质膜控制物质出入细胞的一个实例；不同的信息分子具有不同的受体，所以图中的受体b不能识别所有的信息分子；b的化学本质是糖蛋白，其主要成分是蛋白质。 [易错警示] 细胞间信息交流的两个提醒 (1)三种信息交流方式是发生于细胞与细胞之间的，而不是细胞内的信息交流。 (2)通过化学物质传递信息和通过细胞质膜接触传递信息都依赖于细胞质膜上的受体蛋白，但是通过细胞通道的信息交流不需要受体。 (一)澄清概念 1．判断下列叙述的正误 (1)细胞质膜可以控制物质进出，任何对细胞有害的物质都不能进入细胞( ) (2)细胞间信息交流都是依靠细胞质膜表面的糖蛋白相互接触完成的( ) 层级训练评价 × × (3)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用( ) (4)细胞质膜是细胞的保护性屏障( ) (5)细胞壁的成分是多糖( ) √ √ × (二)落实知能 2．下列关于细胞质膜功能的叙述，错误的是(　 ) A．功能越复杂的细胞质膜，蛋白质种类和数量越多 B．相邻两个细胞的信息交流必须依赖细胞质膜的直接接触 C．细胞间的信息交流使多细胞生物体作为一个整体完成生命活动 D．细胞质膜能控制物质进出细胞，这种功能是相对的 √ 解析：蛋白质是生命活动的主要承担者，功能越复杂的细胞质膜，蛋白质种类和数量越多，A正确；相邻细胞间直接接触只是细胞间进行信息交流的一种形式，高等植物的相邻细胞之间还可以通过胞间连丝联系，B错误；细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动，C正确；细胞质膜能够控制物质进出细胞，但这种功能是相对的，如环境中的一些有害物质有可能进入细胞，D正确。 3.如图是一种细胞间信息交流过程示意图，相关实例通过图示方式进行信息传递的是(　 ) A．同种生物的精子与卵细胞识别 B．高等植物相邻细胞间物质和信息的传递 C．胰岛素运输并作用于肝脏细胞 D．睾丸分泌的某些肽调节自身功能 √ 解析：分析题图可知，A细胞和B细胞距离较远，通过体液运送信息分子完成信息交流。同种生物的精子与卵细胞的识别，是通过两个细胞的细胞质膜直接接触进行信息交流完成的，A不符合题意；高等植物相邻细胞间可通过胞间连丝相互连接来进行信息交流，B不符合题意；胰岛素是由胰岛B细胞分泌，通过体液运输，对应的靶细胞具有相应的受体能接受信息，完成信息交流，C符合题意；睾丸分泌的某些肽，是睾丸器官自身细胞分泌，分泌后作用于本身器官，以用来调节自身功能，并未通过体液运送信息分子，用以完成信息交流，D不符合题意。 4．(2024·徐州期末)[多选]下列关于植物细胞壁的说法，正确的是(　 ) A．植物和细菌、真菌等生物的细胞一般都有细胞壁 B．细胞壁具有控制细胞与周围环境进行物质交换的功能 C．细胞壁对植物细胞具有支持和保护作用 D．主要成分是纤维素和肽聚糖等多糖 √ √ 解析：植物和细菌、真菌等生物的细胞一般都有细胞壁，A正确；细胞壁具有全透性，不可控制物质交换，B错误；细胞壁对植物细胞有支持和保护作用，C正确；植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，D错误。 (三)迁移应用 5．下图为细胞质膜结构示意图。请回答问题： (1)细胞质膜功能的复杂程度主要取决于细胞质膜成分中________的种类和数量。 (2)图中[2]表示的是____________________，它构成细胞质膜的基本支架。除[2]外，动物细胞质膜中另一种脂质物质是__________。 (3)与细胞相互识别有关的是图中的[3]________。细胞质膜的外侧是______(填“A”或“B”)侧。 (4)白细胞具有的吞噬功能与细胞质膜具有____________________有关，从功能上来说，细胞质膜是一层______________膜。 (5)[3]除了进行相互识别外，还参与了细胞间信息交流，下图为细胞间的三种信息交流方式，其中，精子和卵细胞之间的信息传递采用的方式是________(填“A”“B”或“C”)，两个植物细胞之间可通过[④]______________完成信息交流。 解析：(1)细胞质膜的功能主要靠细胞质膜成分中蛋白质的种类与数量体现，因此功能越复杂的膜，其上的蛋白质种类和数量越多。(2)细胞质膜的基本支架是磷脂双分子层，即图中的[2]。除了脂质外，动物细胞质膜中还含有胆固醇。(3)细胞质膜表面的[3]糖蛋白具有识别功能，根据糖蛋白的位置，可以判断A侧是细胞的外侧，B侧是细胞的内侧。 (4)人体中的白细胞吞噬入侵的病原体依赖于细胞质膜的结构特点，即具有一定的流动性，从功能上来说，细胞质膜是一层选择透过性膜。(5)糖蛋白除了进行相互识别外，还参与了细胞间信息交流，其中，精子和卵细胞之间的信息传递采用的方式是B，两个植物细胞之间可通过[④]胞间连丝完成信息交流。 答案：(1)蛋白质　(2)磷脂双分子层　胆固醇　(3)糖蛋白　A　(4)一定的流动性　选择透过性　(5)B　胞间连丝 6．结合事例回答相关问题 (1)生长在水底淤泥中的莲藕“出淤泥而不染”。此事例说明细胞质膜具有什么功能？这种功能的具体体现是什么？ 提示：控制物质进出细胞的功能。主要体现在对营养物质的吸收及有害废物的排出，防止病菌、病毒的侵入等方面。 (2)植物传粉后，同种和不同种的花粉都会落到雌蕊的柱头上，同种的花粉能萌发，异种的花粉不能萌发。雌蕊和花粉是通过什么相互识别的？这体现了该结构的什么功能？ 提示：通过细胞质膜相互识别。体现了细胞质膜进行细胞间信息交流的功能。 (四)科学探究 7．细胞学研究常用“染色排除法”鉴别细胞的生命力。例如，用一定浓度台盼蓝染液处理动物细胞时，活细胞不着色，死细胞则被染成蓝色。 (1)“染色排除法”依据的原理是活细胞的细胞质膜具有__________________________的功能，死细胞失去此功能。 (2)实验操作步骤： 步骤一，取洋葱鳞片叶内表皮，分成两组，A组将洋葱鳞片叶内表皮细胞杀死，B组的操作是__________________________； 步骤二，用______________染色相同时间，然后制作洋葱鳞片叶内表皮细胞的临时装片； 步骤三，使用显微镜观察细胞是否被染成蓝色。 (3)预期结果：________________________________。 解析：(1)“染色排除法”依据的原理是活细胞的细胞质膜具有选择透过性功能，死细胞失去此功能。(2)根据实验设计原则，同时遵循单因素变量原则和对照原则。实验操作步骤如下：步骤一，取洋葱鳞片叶内表皮，分成两组，A组将洋葱鳞片叶内表皮细胞杀死，B组对洋葱鳞片叶内表皮不做处理；步骤二，将两组都用台盼蓝染液染色相同时间，然后制作洋葱鳞片叶内表皮细胞的临时装片；步骤三，使用显微镜观察细胞是否被染成蓝色。(3)预期结果：A组细胞变为蓝色，B组细胞不变蓝。 答案：(1)选择透过性　(2)对洋葱鳞片叶内表皮不做处理　台盼蓝染液　(3)A组细胞变为蓝色，B组细胞不变蓝 NO.3 课堂小结与随堂训练 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1．细胞质膜主要由脂质和蛋白质组成。 2．功能越复杂的细胞质膜，蛋白质的种类和数量越多。 3．流动镶嵌模型认为：磷脂双分子层构成了细胞质膜的基本支架；蛋白质分子镶在、嵌入或贯穿于磷脂双分子层中；蛋白质分子和磷脂分子具有一定的流动性；糖链大多位于细胞质膜的外侧，并与蛋白质或脂质分子相结合形成糖蛋白或糖脂。 4．细胞质膜的功能：(1)控制着细胞与周围环境的物质交换；(2)细胞之间的信息交流通常依靠细胞质膜上的蛋白质分子完成；(3)将每个细胞与周围环境分隔开，维持着细胞内部环境的相对稳定。 5．细胞质膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特性是具有选择透过性。 6．植物细胞壁的主要成分是多糖(如纤维素、果胶)。 三、素养好题训练 1．下列关于细胞质膜结构发现过程的叙述，错误的是(　 ) A．罗伯特森在电镜下观察到细胞质膜“明—暗—明”三层结构 B．细胞的生长现象不支持细胞质膜的静态结构模型 C．科学家提出的细胞质膜的流动镶嵌模型为大多数人所接受 D．戈特和格伦德尔通过实验证明了细胞质膜中脂质呈双分子层排布 √ 解析：罗伯特森在电镜下看到了细胞质膜清晰的“暗—明—暗”的三层结构，认为两边的暗带是蛋白质分子，中间的明带是脂质分子，A错误；细胞的生长过程中，细胞质膜面积不断增大，不支持细胞质膜的静态结构模型，B正确；科学家提出的细胞质膜的流动镶嵌模型为大多数人所接受，认为膜上的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的，C正确；戈特和格伦德尔通过实验证明了细胞质膜中脂质呈双分子层排布，D正确。 2．我国科学家研究表明，大麻二酚(CBD)能够抑制Na＋的跨膜内流，从而缓解病理性疼痛。这一研究结果为研发非依赖性镇痛药提供了新的思路。上述资料主要体现了细胞质膜的什么功能(　 ) A．细胞质膜具有一定的流动性 B．细胞质膜能控制物质进出细胞 C．细胞质膜将细胞与外界环境分隔开 D．糖蛋白与细胞表面的信息传递有关 √ 解析：大麻二酚(CBD)能够缓解疼痛，其作用机理是抑制Na＋的跨膜内流，缓解病理性疼痛，该过程主要体现了细胞质膜能控制物质进出细胞的功能，B符合题意。 3．十二烷基硫酸钠(SDS)是一种离子型去垢剂，一种与磷脂分子类似的两性小分子。SDS与蛋白质结合时，可以破坏其中的离子键与氢键，下图表示用SDS处理细胞质膜后，SDS与膜蛋白结合的过程，下列有关推论中，不正确的是(　 ) A．SDS可以与膜蛋白结合而使细胞质膜崩解 B．SDS是一种一端亲水、一端疏水的小分子 C．SDS能够稳定去膜状态下的蛋白质 D．纯化膜蛋白时，可以使用高浓度的SDS √ 解析：据图可知，SDS能与细胞质膜上蛋白质结合，破坏细胞质膜结构，使细胞质膜崩解，A错误；由题意可知，SDS和磷脂分子类似，都是一端亲水、一端疏水的两性小分子，因此SDS能代替脂质分子支持和稳定去膜状态下膜蛋白的结构，B、C正确；据图可知，SDS能与细胞质膜上蛋白质结合，SDS与膜蛋白相互作用可能会影响膜蛋白提纯，因此，不可以使用SDS纯化膜蛋白，D错误。 4．(2024·连云港测评)[多选]下图为人体细胞的细胞质膜正在执行某生命功能的过程示意图，其中①②③代表过程，④代表细胞质膜成分。下列叙述正确的是(　 ) A．①过程体现了细胞质膜进行细胞间信息交流的功能 B．②过程体现了细胞质膜控制物质进出细胞的功能 C．蛋白质分子是细胞质膜的基本支架，其头部亲水，尾部疏水 D．蛋白M、N等所有膜上的蛋白质分子在细胞质膜上是固定不动的 √ √ 解析：①过程为胰岛素与受体特异性结合传递信息的过程，体现了细胞质膜进行细胞间信息交流的功能，A正确；②过程为葡萄糖分子进入细胞的过程，体现了细胞质膜控制物质进出细胞的功能，B正确；磷脂双分子层是细胞质膜的基本支架，内部是磷脂分子的疏水端，外部是磷脂分子的亲水端，C错误；细胞质膜上的磷脂分子和蛋白质分子具有一定的流动性，D错误。 5．(2024·淮安月考)[多选]用绿色荧光染料标记细胞质膜上的蛋白质，待荧光分布均匀后，在细胞质膜上选定需进行漂白的部位，用激光照射使荧光分子内部结构发生不可逆改变，从而使此部位的荧光消失。一段时间后，漂白部位荧光会有一定程度的恢复。下列有关叙述正确的是(　 ) A．细胞质膜主要由脂质和蛋白质组成 B．根据荧光恢复速度可推算细胞质膜中蛋白质分子运动速度 C．漂白部位荧光一定程度的恢复是因为细胞质膜具有流动性 D．漂白部位荧光的恢复是因为被标记蛋白质恢复空间结构 √ √ √ 解析：细胞质膜主要由脂质和蛋白质组成，A正确；从荧光消失到恢复的这段时间可以计算出荧光恢复的速度，同时也可以根据荧光恢复的速度推算出膜中蛋白质的运动速度，B正确；用激光束照射细胞表面的某一区域使荧光淬灭后又逐渐恢复，说明被荧光标记的某种化学成分在运动，证明细胞质膜具有流动性，C正确；题干中提到用激光照射使荧光分子内部结构发生了不可逆改变，因此漂白部位荧光的恢复不可能是因为被标记蛋白质恢复空间结构，D错误。 课时跟踪检测 NO.4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A级——基础综合练 1．将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来，并将其在空气—水界面上铺成单分子层，结果测得单分子层的面积相当于原来细胞质膜表面积的两倍。若用下列细胞进行实验，与此结果最相符的是(　 ) A．人的肝细胞 B．蛙的红细胞 C．酵母菌细胞 D．大肠杆菌细胞 √ 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 解析：人的肝细胞、蛙的红细胞和酵母菌细胞中除含有细胞质膜，还含有多种细胞器膜以及核膜，将磷脂成分全部提取出来，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单分子层的表面积会远大于细胞质膜表面积的两倍，A、B、C不符合题意；大肠杆菌细胞没有细胞核和具膜细胞器，即只有细胞质膜，因此提取其细胞中磷脂分子，在空气—水界面上铺成单分子层，其面积相当于细胞质膜表面积的两倍，D符合题意。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 2．(2024·连云港学情调研)肝细胞质膜和白细胞质膜功能不同的主要原因是(　 ) A．磷脂的含量高低 B．糖类的含量及种类不同 C．蛋白质的种类与数量不同 D．脂质的含量及种类不同 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：细胞质膜中的脂质主要是磷脂，磷脂双分子层是细胞质膜的基本支架，脂质(磷脂)的含量高低和种类不是造成膜功能不同的主要原因，A、D不符合题意；细胞质膜中糖类的含量占2%～10%，这些糖类与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关，但不是造成膜功能不同的主要原因，B不符合题意；细胞质膜功能的不同主要体现为细胞质膜上蛋白质的种类和数量不同，C符合题意。 3．(2024·常州联考)多细胞生物是一个繁忙而有序的细胞“社会”，如果没有信息交流，生物体不可能作为一个整体完成生命活动。如图表示细胞间信息交流的三种基本方式，下列叙述错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 A．图甲中的A可以是内分泌细胞分泌的激素，随血液到达全身各处 B．图中B、D可用来表示靶细胞，C为靶细胞细胞质膜表面的受体 C．图乙可以用来表示精子与卵细胞之间的识别和结合 D．E为胞间连丝，图丙中植物细胞之间通过E进行信息交流，但不能交换物质 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 解析：图甲中的A可以是内分泌细胞分泌的激素，随血液到达全身各处，与靶细胞质膜上的受体结合将信息传递给靶细胞，A正确；图中B、D都可接受信号刺激，都可用来表示靶细胞，而C为接受信息的分子，可以是靶细胞细胞质膜表面的受体，B正确；精子和卵细胞之间通过直接接触进行信息交流，需要细胞质膜表面的信号分子传递信息，故图乙可以用来表示精子与卵细胞之间的识别和结合，C正确；高等植物细胞之间通过胞间连丝进行物质运输和信息交流，这是细胞间进行信息交流的方式之一，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 4．研究发现，内皮素在皮肤中分布不均，是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞质膜的受体结合，使内皮素失去作用。上述材料，体现了细胞质膜(　 ) A．具有信息交流的功能 B．磷脂含量越高，功能越复杂 C．将细胞与周围环境分隔开 D．严格控制物质进出细胞 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：根据题干信息“内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞质膜的受体结合，使内皮素失去作用”，可知内皮素只有与细胞质膜上相应的受体结合后才能发挥作用。细胞质膜上的受体识别并与相应的信号分子结合来完成信息传递的过程，属于细胞质膜的信息交流功能，A符合题意。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 5．一种聚联乙炔细胞质膜识别器已问世，它是一种通过物理力把类似于细胞质膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中，组装成的纳米尺寸的生物传感器。该聚联乙炔细胞质膜识别器在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化，可用于检测细菌、病毒。这类被镶嵌进去的物质很可能含有(　 ) A．脂肪和蛋白质 B．多糖和蛋白质 C．胆固醇和多糖 D．胆固醇和磷脂 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：细胞质膜中不含脂肪；细胞质膜上的糖类和蛋白质构成的糖蛋白具有识别功能，据题中聚联乙炔细胞质膜识别器是把类似于细胞质膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中，可知被镶嵌的物质很可能是多糖和蛋白质；胆固醇和磷脂都不具有识别功能，B符合题意。 6．下图是细胞质膜的亚显微结构模式图，①～③表示构成细胞质膜的物质，下列说法错误的是(　 ) A．①是糖蛋白、②是蛋白质、③是磷脂双分子层 B．③构成细胞质膜的基本支架 C．细胞质膜的流动性与②无关 D．细胞识别与①有关 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：分析题图可知，①是糖蛋白，②是蛋白质，③是磷脂双分子层，A正确；③磷脂双分子层构成细胞质膜的基本支架，B正确；细胞质膜上的蛋白质能够流动，磷脂分子也能够流动，因此细胞质膜的流动性与磷脂和②蛋白质都有关系，C错误；①表示糖蛋白，与细胞识别有关，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 7.[多选]人、鼠细胞融合实验是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白，一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞质膜上均匀分布形成嵌合体。如图是相关的实验记录，据此能得到的结论有(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 A．蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层 B．随着融合时间的增加，形成的嵌合体也越来越多 C．温度会影响细胞质膜上蛋白质分子的运动速率 D．图中数据能说明膜蛋白是可以运动的，但不能直接证明膜上的脂质也是可以运动的 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：人、鼠细胞融合实验不能够说明蛋白质分子在磷脂分子层中的分布，A不符合题意；图中横坐标是温度，说明其实验的自变量是温度，故图中数据不能说明嵌合体随融合时间延长不断增多，但随着温度的升高，形成嵌合体越来越多，说明温度会影响细胞质膜上蛋白质分子的运动速率，B不符合题意，C符合题意；人、鼠细胞融合实验的原理是利用细胞质膜的流动性，根据两种膜蛋白能在杂种细胞质膜上均匀分布形成嵌合体，证明细胞质膜上的蛋白质分子可以运动，但不能直接证明膜上的脂质也是可以运动的，D符合题意。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 8．[多选]驱动的分子转子可与特定的细胞质膜识别，经紫外光激活后，以每秒200万～300万转的转速进行旋转，改变细胞质膜中磷脂分子的排列而完成钻孔，如图所示。下列有关说法正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 A．分子转子与特定细胞质膜的识别依靠细胞质膜上的糖蛋白 B．细胞质膜中磷脂分子的排列被改变说明细胞质膜具有选择透过性 C．细胞质膜中磷脂分子的排列与磷脂分子的亲水性有关 D．该图在亚显微结构水平上解释了分子转子完成钻孔的过程 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：细胞质膜上的糖蛋白具有识别作用，分子转子与特定细胞质膜的识别依靠细胞质膜上的糖蛋白，从而钻开细胞质膜上的磷脂双分子层，A正确；细胞质膜中磷脂分子的排列被改变说明细胞质膜具有一定的流动性，B错误；磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部，细胞质膜中磷脂分子亲水性头部朝外，疏水性尾部朝内，C正确；细胞质膜的流动镶嵌模型是在电子显微镜下观察到的亚显微结构，故能从亚显微结构水平上解释分子转子完成钻孔的过程，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 9．[多选]研究发现某病毒外有包膜，这层包膜主要来源于宿主细胞质膜，包膜还含有病毒自身的糖蛋白，其中糖蛋白S可与人体细胞表面的受体蛋白ACE2结合，从而使病毒识别并侵入其宿主细胞。下列相关说法正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 A．病毒进入细胞的过程体现了细胞质膜的选择透过性 B．病毒外包膜的主要成分为磷脂和蛋白质 C．糖蛋白S与受体蛋白ACE2的结合过程体现了细胞质膜可以进行细胞间的信息交流 D．细胞质膜上受体蛋白ACE2减少有利于降低该病毒感染率 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：病毒进入细胞的过程体现的是细胞质膜的流动性，A错误；结合题意可知，包膜主要来源于宿主细胞质膜，故病毒外包膜的主要成分为磷脂和蛋白质，B正确；糖蛋白S是位于病毒表面的糖蛋白，不能体现细胞间的信息交流，细胞间的信息交流必须发出信号和接收信号的都是细胞，C错误；由题干中“糖蛋白S可与人体细胞表面的受体蛋白ACE2结合，从而使病毒识别并侵入其宿主细胞”可知，细胞质膜上受体蛋白ACE2减少有利于降低该病毒感染率，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 10．(10分)如图为某动物细胞质膜的结构模型示意图，请据图回答相关问题： 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 (1)图中的________(填“A”或“B”)侧为细胞质膜的外表面，判断依据是____________________________________。 (2)细胞质膜的基本支架是________(填数字)。精子和卵子通过细胞质膜的接触，进而完成受精作用，这体现了细胞质膜可以进行细胞间的____________功能。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 (3)细胞质膜具有一定的流动性，主要表现为_________________。 (4)已知胆固醇一般包含在细胞质膜中的磷脂分子的尾部而不在膜表面，请从物质成分及理化性质的角度分析胆固醇分布在该位置的原因：________________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：(1)细胞质膜的外表面有糖类分子，与蛋白质形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂。(2)图中1表示磷脂双分子层，它构成膜的基本支架；精子和卵细胞通过细胞质膜直接接触，相互识别，最终融合完成受精作用，体现了细胞质膜的信息交流功能。(3)细胞质膜具有一定的流动性主要表现在构成细胞质膜的磷脂分子和蛋白质分子能运动。(4)磷脂分子的头部是亲水性的，而尾部是疏水性的，由于胆固醇是疏水性的，故其包含在细胞质膜中的磷脂分子的尾部。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 答案：(1)A　A侧有糖蛋白，糖蛋白分布在细胞质膜外侧　　(2)1　信息交流　(3)构成细胞质膜的磷脂分子和蛋白质分子能运动　(4)磷脂分子的头部是亲水性的，而尾部是疏水性的，由于胆固醇是疏水性的，故其包含在细胞质膜中的磷脂分子的尾部 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 11．(7分)磷脂是组成细胞质膜的重要成分，请回答下列问题： (1)某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式储存油，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是由________(填“单”或“双”)层磷脂分子构成的。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 (2)将一个细胞中的磷脂成分全部抽提出来，并将它在空气—水界面上铺成单分子层，结果发现这个单分子层的表面积相当于原来细胞质膜表面积的两倍。这个细胞很可能是________________(填“鸡的红细胞”“人的红细胞”或“人的口腔上皮细胞”)。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 (3)如图是细胞质膜的亚显微结构模式图，请回答： 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 如果这是肝细胞的细胞质膜，细胞质膜上有具信息传递功能的胰岛素受体，该受体与胰岛素特异性结合后，能加快细胞摄取葡萄糖的速率。葡萄糖进入细胞的方向是________→________(用图中字母表示)。上述过程体现了细胞质膜具有控制物质进出细胞和______________________的功能。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：(1)由于磷脂分子头部亲水，尾部疏水，而小油滴疏水且都由磷脂膜包被，所以磷脂膜应该由单层磷脂分子构成，头部在外，磷脂的尾部向着油滴。(2)这个细胞很可能是人的红细胞，而不可能是鸡的红细胞和人的口腔上皮细胞，因为这两种细胞不仅仅具有细胞质膜，还有其他的各种细胞器膜和核膜。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 (3)如果这是肝细胞的细胞质膜，细胞质膜上的胰岛素受体具有信息传递功能，胰岛素受体与胰岛素特异性结合后，能加快细胞摄取葡萄糖的速率，胰岛素受体的化学本质是糖蛋白，糖蛋白分布在细胞质膜的外侧，故A侧为细胞质膜外侧，B侧为细胞质膜内侧，故葡萄糖进入细胞的方向是A→B。上述过程体现了细胞质膜具有进行细胞间信息交流和控制物质进出细胞的功能。 答案：(1)单　(2)人的红细胞　(3)A　B　进行细胞间的信息交流 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 B级——应用创新练 12．研究发现，在酸性条件下，丙型肝炎病毒表面的包膜糖蛋白(HCVE2)容易与细胞表面的CD81受体结合，一旦这种病毒与细胞受体之间的相互作用开始，HCVE2就会改变形状，从而使这种病毒与细胞质膜更紧密地接触，促进其进入细胞。根据材料，下列推测不合理的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 A．丙型肝炎病毒进入细胞需要与细胞质膜表面的受体相结合 B．HCVE2具有识别作用 C．HCVE2改变形状后就不能发挥功能了 D．丙型肝炎病毒进入细胞的过程体现了细胞质膜控制物质进出能力的相对性 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：结合题干信息可知，HCVE2容易与细胞表面的CD81受体结合，促使其进入细胞，病毒进入细胞需要与细胞质膜表面的受体相结合，且HCVE2和CD81具有相互识别作用，A、B正确；据题意可知，HCVE2改变形状可以使这种病毒与细胞质膜更紧密地接触，故HCVE2改变形状后仍能发挥功能，C错误；细胞质膜具有控制物质进出的功能，一般而言对细胞有害的物质不能进入细胞，而HCVE2与细胞表面的CD81受体结合后可让病毒入侵细胞，故该过程体现了细胞质膜控制物质进出能力的相对性，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 13．低密度脂蛋白(LDL)的主要功能是把胆固醇运输到全身各处细胞。体内2/3的LDL是通过受体介导途径吸收进入肝和肝外组织，经代谢而清除的(途径一)；余下的1/3被周围组织(包括血管壁)摄取积累(途径二)。当低密度脂蛋白过量时，它携带的胆固醇便积存在动脉壁上，容易导致动脉硬化，使个体处于易患冠心病的危险中。下列有关说法不正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 A．途径一中的受体位于肝细胞等细胞表面或细胞内 B．胆固醇是构成动物细胞质膜的重要成分，参与血液中脂质的运输 C．胆固醇积存在动脉壁上，容易引起动脉硬化，这是由途径二引起的 D．维生素D属于固醇类，服用钙的同时服用一定量的维生素D，补钙效果会更好 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：由题干信息“通过受体介导途径吸收进入肝和肝外组织”可知，途径一中的受体位于肝细胞等细胞表面，A错误；胆固醇是构成动物细胞质膜的重要成分，参与血液中脂质的运输，B正确；途径二是LDL会被积存在血管壁上，若LDL携带的胆固醇积存在动脉壁上，容易导致动脉硬化，C正确；固醇类分子包括胆固醇、性激素和维生素D，维生素D能促进人体对钙的吸收，D正确。 本课结束 $$